Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
ВСТУП
ЇЖА, ЇЇ ЗНАЧЕННЯ ДЛЯ ЛЮДИНИ.
КОНЦЕПЦІЯ ЗБАЛАНСОВАНОГО ХАРЧУВАННЯ
Хімічний склад харчових продуктів формують три основні групи компонентів:
а) продовольча сировина – продукти рослинного, тваринного, мікробіологічного, а також мінерального походження, які використовуються для виготовлення харчових продуктів;
б) харчові добавки – природні чи синтетичні речовини, сполуки, які спеціально вводяться в харчові продукти в процесі виготовлення останніх з метою надання харчовим продуктам визначених (заданих) властивостей і (або) збереження їх якості;
в) біологічно-активні речовини – концентрати природних (ідентичні природним) біологічно-активних речовин, що призначені для безпосереднього приймання з їжею або введення до складу харчових продуктів.
В аспекті біохімії харчування всі речовини, які можуть бути визначені у складі харчових продуктів поділяють на три основних класи:
Кожній групі харчових речовин у процесах харчування належить своя особлива роль.
Функції харчування:
Теорії та концепції харчування
Формування наукових уявлень про харчування та роль харчових речовин у процесах життєдіяльності почалося лише в середині XIX ст. із появою класичної теорії харчування. Їй передував ряд наукових відкриттів пов’язаних із харчуванням (відкриття вітамінів, мікроелементів, наукові досягнення пов’язані із виясненням структури білків, жирів, вуглеводів і нуклеїнових кислот, ролі мікроелементів у життєдіяльності організму і т.д.).
У кінці XIX – початку XX ст. сформувалась теорія збалансованого харчування, в основі якої лежать три головні положення.
Згідно цієї теорії, нормальне функціонування організму забезпечується при його забезпеченні не тільки необхідними енергією та білком, але також при дотриманні визначених співвідношень між багато чисельними незамінними факторами харчування, кожен із яких виконує свою специфічну функцію в обміні речовин.
Формула збалансованого харчування по А.А.Покровському являє собою таблицю, що включає перелік харчових компонентів із потребою в них відповідно до фізіологічних особливостей організму. У скороченому вигляді середня потреба дорослої людини у харчових речовинах (формула збалансованого харчування по А.А.Покровському) представлена нижче.
білок від 80 до 100 г (50 г – тваринного білку);
жири 80 – 100 г (рослинних не менше 25 г);
вуглеводи 400-500 г ;
мінеральні речовини;
вітаміни
Виходячи із формули збалансованого харчування, повноцінний раціон повинен містити поживні речовини п’яти класів:
Вода, хоча і не є харчовою речовиною в прямому смислі слова, також необхідна людині для відновлення втрат у різних процесах, наприклад, при диханні, потовиділенні і т.д.
Але балансовий підхід до харчування призвів до помилкового висновку, що цінними є тільки засвоювані речовини їжі, інші ж відносяться до баластних речовин. Проте, узагальнення досвіду створення та споживання таких продуктів (збагачених харчовими речовинами і з виділенням баластних речовин), вивчення ролі баластних речовин і ролі кишкової мікрофлори у процесах травлення показали, що теорія збалансованого харчування потребує корегування. Тому у 80-ті роки XX ст. була сформульована теорія адекватного харчування (автор російський фізіолог академік А.М.Уголєв). В основі теорії лежать чотири принципових положення:
Харчові волокна – це біополімерні компоненти рослинної їжі, до яких відносяться не засвоювані полісахариди, які включають целюлозу, геміцелюлози, пектини і сполуки полі фенольної природи – лігніни.
Хоча ферментні системи людини не містять ферментів, які відповідають структурам харчових волокон, і останні не можуть засвоюватися і бути джерелом енергії і пластичних матеріалів для організму, вони являють собою єдиний фізіологічно активний комплекс, що забезпечує ряд важливих функцій, пов’язаних із процесами травлення і обміну речовин в цілому.
Специфічні фізіологічні властивості харчових волокон:
Функції розчинних і нерозчинних харчових волокон має відмінності: целюлози та геміцелюлози мають дію стимуляторів перистальтики, пектини є сорбентами і поживним субстратом для кишкової мікрофлори.
Теорія адекватного харчування формулює основні принципи, що забезпечують раціональне харчування, в якому враховується весь комплекс факторів харчування, взаємозв’язку цих факторів в обмінних процесах і відповідність ферментних систем організму індивідуальним особливостям хімічних перетворень, що протікають у ньому.
Основу раціонального харчування складають три головних принципи.
Перший принцип раціонального харчування
Їжа для людини перш за все – джерело енергії. Саме при її перетвореннях – окисленні та розкладі складних речовин на більш прості – проходить виділення енергії, яка необхідна для організму в процесах життєдіяльності. Єнергію виражають у кілокалоріях (ккал) або кілоджоулях (кДж). 1 ккал відповідає 4,18 кДж. Роль основних джерел енергії належить макронутрієнтам – білкам, жирам та вуглеводам.
Доля енергії, яка може вивільнитися із макронутрієнтів в ході біологічного окислення, характеризує біологічну цінність (калорійність) продукту.
Коефіцієнти енергетичної цінності основних харчових компонентів із врахуванням їх середньої засвоюваності, яка залежить від хімічного складу, способу кулінарної обробки їжі і т.п. представлені нижче.
Білки – засвоюваність 84,5% - 4 ккал/г
Жири - засвоюваність 94,0% - 9 ккал/г
Вуглеводи - засвоюваність 95,6% - 4 ккал/г
За енергетичною цінністю (калорійністю) хачові продукти поділяють на 4 групи:
1. Особливо високоенергетичні: шоколад, жири, халва 400-900
2. Високо енергетичні: борошно, крупа, макарони, цукор 250-400
3. Середньоенергетичні: хліб, м’ясо, ковбаса, яйця 100-250
Фрукти, пиво, біле вино до 100 ккал
Енергетична цінність є однією із основних властивостей харчового продукту, яка визначає його харчову цінність.
Харчова цінність продукту – сукупність властивостей харчового продукту, при наявності яких задовольняються фізіологічні потреби людини у необхідних речовинах та енергії.
Другий принцип раціонального харчування
У відповідності з другим принципом раціонального харчування організм повинен бути забезпеченим основними харчовими речовинами, які включають джерела енергії (білки, жири, вуглеводи), незамінні амінокислоти, незамінні вищі жирні кислоти, вітаміни, мінеральні речовини.
Третій принцип раціонального харчування
Згідно із третім принципом раціонального харчування, принциповим для нормального функціонування організму є не тільки які продукти харчування і в якій кількості споживає людина, але і те,як і коли проходить це споживання. В основу третього принципу покладені чотири основні правила:
Регулярність харчування пов’язана із дотриманням часу приймання їжі, при якому у людини формується рефлекс виділення травного соку, що забезпечує нормальне травлення і засвоєння їжі.
Раціональний розподіл їжі на протязі дня по кількості їжі та її енергетичній цінності забезпечує рівномірне навантаження на травний апарат і створює умови для своєчасного забезпечення організму необхідною енергією та харчовими речовинами.
Концепція здорового харчування. Функціональні інградієнти та продукти
Концепція здорового (функціонального)харчування була сформульована на початку 80-х років в Японії, де набули великої популярності так звані функціональні продукти, тобто продукти харчування, які містять інградієнти, що приносять користь здоров’ю людини, підвищують його опірність захворюванням, здатні поліпшити деякі фізіологічні процеси в організмі людини, дозволяючи йому довгий час зберігати активний спосіб життя. Позитивний вплив функціональних продуктів харчування на здоров’я включає:
Ці продукти призначені широкому колу споживачів і мають вигляд звичайної їжі. Традиційні продукти, на відміну від функціональних, характеризуються харчовою цінність і смаковими якостями, а функціональні – ще і фізіологічною дією.
Продукти здорового харчування не є ліками і не можуть лікувати, але допомагають попередити хвороби і старіння організму.
Функціональні інградієнти:
Фізіологічне значення окремих харчових речовин
Білки необхідні для здійснення в організмі всіх життєво необхідних процесів. Вони є складними органічними сполуками, що складається із амінокислот. При низькому вмісті в організмі білків порушується обмін речовин і діяльність окремих органів і систем, знижується опір інфекційним захворюванням, зменшується працездатність. Проте небажаним є також надлишкове постування ділків, яке може посилити процеси гниття у кишечнику з утворенням отруйних речовин. Потреба в білках, так як і в інших харчових речовинах, залежить від віку, статі, характеру і умов трудової діяльності, кліматичних особливостей.
Основні джерела тваринних білків – м’ясні, рибні, молочні продукти, яйця, субпродукти (печінка, нирки); рослинних – хліб, хлібобулочні вироби, гречана, вівсяна, рисова крупи, бобові, особливо соя. В овочах і плодах міститься невелика кількість білків, абе вони є важливими постачальниками незамінних амінокислот, тобто амінокислот, які або зовсім не можуть синтезуватися в організмі або синтезуються у дуже невеликій кількості.
Жири. Біологічні цінність харчових жирів залежить від їх хімічного складу, наявності ненасичених жирних кислот, які утворюють тканинні гормони, які відіграють важливу роль у функціонуванні ендокринної системи, беруть участь в окисно-відновних процесах, сприяють більш швидкій адаптації організму до несприятливих факторів навколишнього середовища, а також мають здатність нормалізувати обмін при атеросклерозі – підвищують виділення холестерину із організму. Ненасичені жирні кислоти підвищують опірність організму інфекційним захворюванням, дії радіації.
Дуже цінними є жири, які містять вітаміни. Це коров’яче масло, вершки, сметана, яйця, риб’ячий жир.
У раціон харчування повинні обов’язково входити рослинні олії, краще нерафіновані, так як в процесі очистки вони втрачають ряд важливих біологічно активних речовин – фосфоліпідів.
Вуглеводи забезпечують організм енергією. Вони необхідні для нормального обміну речовин, особливо білків і жирів. У здорових людей при звичайному змішаному харчуванні може перетворюватися на жир до 30 % вуглеводів, що поступають із їжею, а при переважно вуглеводневій дієті – значно більше.
Вуглеводи здатні знешкоджувати отруйні речовини. Харчові волокна (клітковина, пектини) сприятливо впливають на діяльність шлунку та кишок; стимулюють відокремлення травних соків, нормалізують діяльність корисних мікроорганізмів, які містяться в шлунково-кишковому тракті. Доведена здатність харчових волокон виводити із організму холестерин.
Вуглеводи в значній мірі визначають об’єм їжі і створюють відчуття ситості. Вони задовольняють потреби організму у солодкому. Вуглеводи у вигляді крохмалю та цукру поступають в основному з продуктами рослинного походження: хліб, хлібобулочні, круп’яні, макаронні, кондитерські вироби, картопля, буряки, виноград, яблука та ін. Мало вуглеводів у грибах, цибулі, кабачках, гарбузі, капусті, малині, у молоці та молочно-кислих продуктах.
Вітаміни – складні органічні речовини, необхідні для нормального обміну речовин і життєдіяльності організму. Деякі вітаміни утворюються мікрофлорою кишечника. Вітаміни поділяють на дві групи: водорозчинні і жиророзчинні. Сьогодні відкрито декілька десятків вітамінів. Основні вітаміни А (ретинол), В1 (тіамін), В2 (рибофлавін), В6 (піридоксин), В12 (цианкобаламін), С (аскорбінова кислота), Д (кальциферол), РР (нікотинова кислота).
ФІЗІОЛОГІЧНЕ ЗНАЧЕННЯ ОКРЕМИХ СКЛАДОВИХ ЇЖІ
Вода – одна із найважливіших складових усіх організмів. Вона міститься усередині та ззовні клітин і в замкнутих порожнинах. Біологічні рідини організмів, - кров, лімфа, різні соки, це розчини різних речовин у воді. Вода складає основу рідких дисперсних систем організму.
У водному середовищі відбуваються різні хімічні та фізико-хімічні процеси. За участю води відбуваються реакції гідролізу складних органічних сполук, із водою різні речовини надходять у клітини, тканими і виводяться з них як продукти обміну, за допомогою осмотичного тиску водних розчинів підтримується форма клітин. Частина води в організмі утворюється як продукт окислення органічних сполук і називається ендогенною водою.
Організм дорослої людини на 60-70% складається з води. Ще більше води міститься у соковитих частинах рослин і в мікроорганізмах. За нормальних умов з організму людини за добу виділяється приблизно 2,5 л води. Стільки ж води за добу людині необхідно вжити (1750 – 2200 г води, із неї питної 800-1000 г, суп – 250-200 г, з іншими продуктами 700 г). У здорової людини в організмі має місце водна рівновага.
Функції води в організмі
Організм людини в середньому містить 70% води. В головному мозку і в м’язах 85% води, а в кістках до 20% води. Втрата організмом 10 % води призводить до незворотних реакцій.
Із організму виводиться вода шляхом потовиділення, нирками, стравоходом і диханням.
Харчові продукти містять різну кількість води. У плодах і овочах її 75-95%, у м’ясі – 52-78%, у молоці – 88%, у хлібі – 35-50%, у макаронних виробах, борошні, крупах – 10-15%, у цукрі – 0,14%.
Кількість води у харчових продуктах впливає на їх якість, активність мікробіологічних і біохімічних процесів, термін зберігання.
Із підвищенням масової частки води продукти, які швидко псуються не можуть довго зберігатись без консервування. Так, зерно з високою вологістю при зберіганні швидко зігрівається, проростає, пліснявіє, тоді як сухе зерно зберігається роками.
При контакті з водою продукти здатні її поглинати. Особливо інтенсивно поглинається вода продуктами, що містять не денатуровані білки, фосфатиди, пектинові та інші речовини, які при цьому переходять у колоїдний, желеподібний стан.
Властивості харчових продуктів залежать як від масової частки води в них, так і від форми зв’язку з її окремими компонентами. В залежності від цього розрізняють хімічно зв’язану, адсорбційно зв’язану, осмотично поглинену та капілярну вологу.
Хімічно зв’язана вода – вода, яка знаходиться у складі кристалогідратів. Кристалогідрати неорганічних сполук поширені в природі. Деякі з них втрачають кристалізаційну воду вже при кімнатній температурі, щоб зневоднити інші кристалогідрати необхідне нагрівання до температури вище 100 оС (прожарювання).
У харчових продуктах, складовими компонентами яких є органічні сполуки, вода у вигляді кристалогідратів зустрічається рідко. При їх прожарюванні вода може виділятися за рахунок відщеплення гідроксильних груп (-ОН) від молекул окремих сполук.
Адсорбційно зв’язана вода виникає в результаті концентрування молекул води у поверхневому шарі колоїдних часточок продукту. Ця вода вхдить до складу міцел різних гідрофільних колоїдних розчинів, наприклад, розчинів білків.
Процес сполучення за допомогою адсорбційних сил молекул води з молекулами речовини називається гідратацією, а сама вода – гідратаційною. Гідратаційна вода кристалізується при значно нижчій температурі, ніж звичайна. Тому гідратаційна вода у насінні рослин і спорах мікроорганізмів при низьких температурах не утворює кристалів льоду, що можуть пошкодити структуру клітин, і вони здатні витримувати низькі температури.
Адсорбційно зв’язану воду містять і мікро гетерогенні системи, до яких належать порошки крохмалю (розмір часточок 6-150 мкм), борошно (розмір часточок 6-150 мкм) тощо. Її кількість залежить від розміру часточок і питомої поверхні (поверхні 1 г речовини). Чим менші часточки і більша питома поверхня, тим більшу кількість адсорбційно зв’язаної води вони можуть містити. При нагріванні така адсорбційно зв’язана вода легко переходить у пару.
Осмотично поглинена вода. Деякі продукти можуть перебувати у желеподібному стані, наприклад, драглі. Еластичні гелі або драглі утворюються фібрилярними (волокнистими) молекулами білків та іншими волокнистими структурами, між якими виникають зв’язки. При цьому утворюється тривимірна просторова сітка, ячейки (комірки) якої заповнюються молекулами води. Вода, яка знаходиться у просторі цієї структурної сітки, називається осмотично поглиненою водою. Вона може легко проникати усередину структурної сітки, так як усередині концентрація розчиненої фракції речовини більша, ніж зовні. Осмотично поглинена волога при висушуванні продуктів видаляється раніше, ніж адсорбційна вода.
Капілярна вода – знаходиться у капілярах, радіус яких може бути більший 10-5 см (макрокапіляри) і менший 10-4 см (мікрокапіляри).
Капілярна вода утворюється в результаті конденсації молекул води (пари) усередині вузьких капілярів.
Воду у капілярах можна вважати вільною. Вона переміщується по капілярах у вигляді рідини або пари. Утримується капілярна вода в проміжках структурно-капілярної системи продуктів за рахунок капілярних сил. При механічному пошкодженні цієї системи у продуктах, наприклад, при нарізанні м’яса, риби, овочів частково втрачається їх клітинний сік.
Капілярна й осмотично зв’язана вода у свіжих плодах і овочах складає до 95 %, у м’язах тварин і риб знаходиться 45-55% осмотично зв’язаної води, 40-45% - капілярної і 6,7-7,5% - адсорбційної.
Різні стани води у харчових продуктах пов’язані між собою, між ними не спостерігається чіткої межі. При переробці й зберіганні продуктів вода може переходити із однієї форми в іншу.
Методи визначення вологості:
Виділ. Експрес метод (швидко) – висушують при t = 160oC 3-10 хв
Прискорений метод – висушують 45-60 хв. t = 130oC
Висушування до постійної маси при t = 160oC 4 години + 1 година
Мінеральні речовини
В організмі людини і тварин виявлено більше 70 хімічних елементів.
Приблизно 98,7% атомів різних елементів організму людини припадає на чотири елементи, які виділяють як основні. Це Гідроген (водень), Оксиген (кисень), Карбон (вуглець) і Нітроген (азот). Із цих елементів побудовані основні хімічні сполуки живого організму – білки, нуклеїнові кислоти, вуглеводи, ліпіди та ін.
Другу групу складають макроелементи, частка атомів яких в організмі приблизно 1,3% (речовини вміст яких становить більше 1мг на 100 г продукту). Це - Натрій, Кальцій, Фосфор, Сульфур (сірка), Калій, Хлор, Магній.(K, Ca, Mg, Na, S, P, Сl). У живих організмах ці елементи виконують різні функції. Натрій-іони знаходяться у міжклітинному просторі та у складі клітин, калій-іони знаходяться у складі клітин і підтримують структуру клітин, активують діяльність ряду ферментів, забезпечують проведення імпульсів по нервових клітинах. Натрій-іони впливають на кров’яний тиск, беруть участь у водному обміні. Добова потреба в Натрію складає 1-2 г, що значно менше, ніж ми вживаємо. У продуктах Натрій міститься у невеликих кількостях і практично задовольняє добову потребу на 80%.
Основна кількість Натрію надходить до організму людини із хлібом із підсоленою їжею (4-6 г). Надлишок Натрію перевантажує нирки, серце, підвищує кров’яний тиск, тому не слід вживати його більше ніж 4 г на добу.
Калій-іони нормалізують тиск крові, проявляють сечогінні властивості. Добова потреба в Калію 2,5 – 3 г повністю задовольняється продуктами харчування, наприклад, картоплею.
Кальцій є одним з основних структурних компонентів кісток знижує збудженість нервової й м’язової тканин, проникність клітинних мембран, бере участь у процесах м’язового скорочення й згортання крові. Добова потреба людини в Кальцію становить приблизно 800 мг. Багато Кальцію міститься в молоці та молочних продуктах.
Важлива роль належить у організмі Фосфору, він як і Кальцій, бере участь у побудові кісткової тканини, входить до складу нуклеїнових кислот, АТФ, АДФ, коферментів, фосфоліпідів, які є основними компонентами клітинних мембран. Добова потреба у Фосфорі становить приблизно 1200 мг. Основним джерелом Фосфору є молоко і хліб, багато Фосфору міститься в рибі, м’ясі, квасолі, горосі.
Частина магнію міститься в кістках, а друга – у вигляді іонів усередині клітин. Магній регулює нервово-м’язову збудженість, роботу серця, активує ряд ферментів. Добова потреба в Магнію становить 400 мг. Джерелом Магнію для людини є хліб та круп’яні вироби. Значну кількість Магнію містять горіхи та овочі.
Хлор у сполуці з Натрієм на 70 % забезпечує осмотичний тиск крові й рідин в організмі. Він бере участь в утворенні шлункового соку, формуванні плазми, активує деякі ферменти. Добова потреба у хлорі близько 2 г. з кухонною сіллю до організму надходить 7-10 г Хлору, що перевищує добову потребу.
Сульфур входить до складу білків, які містять сульфурмісні амінокислоти (метіонін, цистеїн), а також деяких вітамінів. Добова потреба у Сульфурі близько 1 г і повністю задовольняється білоквмісними харчовими продуктами.
Частка атомів інших елементів організму, які належать до групи мікроелементів, складає менше 0,001% (Ферум, Купрум, Цинк, Манган, Кобальт, Йод, Флуор та ін.). вони виявлені у складі білків, ферментів та інших біологічно активних речовин.
Ферум (залізо) бере участь в утворенні гемоглобіну та деяких ферментів. Добова потреба складає близько 14 мг. Вона задовольняється звичайними продуктами харчування. На Ферум багаті печінка, нирки та бобові. Мало Феруму міститься у білому хлібі з пшеничного борошна вищого сорту і він не повністю засвоюється, оскільки знаходиться у зв’язаному стані з фосфатами і фітином.
Цинк входить до складу інсуліну та деяких ферментів. Добова потреба в Цинку 8-22 мг. Вона задовольняється звичайним раціоном. Багато Цинку міститься у печінці, бобових.
Йод бере участь в утворенні гормону тироксину. При його нестачі розвивається зобна хвороба. Добова потреба у Йоді 100-150 мг. На кількість йоду в продуктах впливає його вміст у грунті території, з якої збирався урожай. У випадку продуктів бідних на Йод, щоб попередити захворювання на зоб, застосовують йодовану сіль.
Флуор (фтор) входить до складу зубної емалі. При його нестачі виникає карієс (руйнується зубна емаль).
Добова потреба у Флуорі 3 мг. Вона задовольняється Флуором, який міститься у продуктах харчування та у воді.
/Мінеральні речовини – забезпечують побудову опорних тканин скелету, Р, S, Мg) підтримання необхідного осматичного середовища клітин у крові, де протікають всі обмінні процеси (Na, K) утворення специфічних травних соків (Се), гормонів (J, Zn, Cu)
беруть участь у перенесенні кисню в організмі (Fe, Cu)
входять до складу деяких життєвонеобхідних вітамін і ферментів (Со, Mn, Zn).
Мінеральні речовини поділяють на макроелементи і мікроелементи.
Макроелементи –
Мікроелементи - елементи вміст яких становить менше ніж 1 мг на 100 г продукту (Cu, Zn, B, Ca, M, молібден)
Білки
R – CH – COOH
| - загальна формула амінокислот
NH2
Серед азотних речовин, що входять до складу харчових продуктів найважливіша роль належить білкам. Їх основне значення незамінність іншими компонентами їжі. Білки складають основу процесів життєдіяльності організму і необхідність їх постійного оновлення лежить в основі обміну речовин.
Функції білків в організмі:
Дефіцит білка в харчовому раціоні підвищує сприйнятливість організму до інфекційних захворювань, порушує процеси кровотворення, обмін ліпідів, вітамінів та інше.
У дітей при білковій недостатності сповільнюється ріст та розумовий розвиток, але тривалий надлишок білка в організмі також негативно впливає на його життєдіяльність викликаючи перезбудження нервової системи, порушення обмінних процесів, перевантаження печінки та нирок.
У щоденному раціоні дорослої людини білки повинні складати біля 14 % загальної калорійності.
Білки рослинного походження засвоюються організмом не повністю у порівнянні з білками тваринного походження.
Білок молока, яєць засвоюється – 96%, риби, мяса – 95%, хліба з борошна І-ІІ гатунків – 85%, картоплі, хліба з обойного борошна, бобових культур – 70%
Так як білки рослинного походження менш повноцінні за складом ніж білки тваринного походження, то для дорослої людини доля білка тваринного походження повинна складати в середньому біля 55% загальної кількості білка в раціоні.
Прості білки поділяють на розчинні (протеїни)
нерозчинні прості білки – (протеноїди) містять багато сірки (Прикл. колаген – білок сухожилля)
Складні білки – протеїди – білки до складу яких входять залишки глюкози, нуклеїнових кислот та інші
Властивості білків – амфотерні сполуки, тобто можуть дисоціювати як кислоти і як луги.
З підвищенням кислотності ступінь розчинності білків збільшується, отже знижується рН. Білки здатні утворювати студнв, здатні денатуруватись під дією t, рН, тиску, ультрафіолетового проміння. Білки використовують як піноутворювач (розпушувач бісквітів).
Жири
Жири – найпоширеніші сполуки класу ліпідів. До ліпідів відносяться воски, стероїди, фосфоліпіди та інше, целтоїди.
Ліпіди широко поширені в природі, вони приймають участь у побудові кліткових структур тваринних та рослинних тканин, у біохімічних процесах, що протікають на клітковому рівні.
Ліпіди легко утворюють комплекси з білками, вуглеводами іншими органічними сполуками, які виконують важливі фізіологічні функції: вони забезпечують окислювально-відновні процеси на клітковому рівні, приймають участь у біосистемі білків, забезпечують перенесення речовин через кліткові мембрани, приймають участь у вищій нервовій діяльності і т.д. За хімічним складом жири це тригліцериди (складні ефіри вищих жирних кислот і трьохатомного спирту гліцерину). До складу тригліцеридів у різному поєднанні входять десятки органічних кислот.
С17Н33СООН – амінова кислота.
Жири тваринного і рослинного походження істотно відрізняються. У жирах насичені жирні кислоти, у жирах рослинного походження – ненасичені жирні кислоти.
Жирні властивості жиру визначають вищі вищі жирні кислоти (ВЖК), що входять до його складу, якщо до складу тригліцириду переважно насичені жирні кислоти з високою температурою плавлення, то тригліцерид твердий.
Якщо ж у його складі в основі ненасичені жирні кислоти, то при звичайних умовах цей жир рідкий.
50-60% потрібно вживати рослинних жирів. При розкладі 1г жиру до найпростіших сполук (СО2 і Н2О) виділяється Дж; при розкладі 1г вуглеволів чи білка виділяється Дж.
За рахунок енергетичної цінності жирів, що входять до харчового раціону організм людини отримує 30% енергії.
Харчова цінність жирів визначається їх складом, засвоюваністю та наявністю в них так званої нежирової фракції – жиророзчинних вітамінів, фосфатидів, стеринів та інше. Загальною властивістю жирів є їх нерозчинність у Н2О, але хороша розчинність в органічних розчинниках – бензолі, бензині, сірчаному ефірі, ацетоні, хлороформі, сірководні, метиловому та етиловому спирті.
Кількість жирів у харчових продуктах:
Борошно – 1-2%
Молоко – 3-5%
Горіхи – 60-75%
Яловичина – від 4 до 25%
Жири здатні перетворюватися з рідких у тверді.
Процес гідрогенізації – здатність приєднувати Н2 по місцю подвійного зв’язку.
Вуглеводи
Вуглеводи – основна складова частина рослинних продуктів. Добова потреба 400-500 г.
Класифікація вуглеводів
|
Моносахариди Глюкоза Фруктоза |
Дисахариди Сахароза Мальтоза Фруктоза Лактоза |
Трисахариди Сахариди Рафіноза |
Полісахариди Крохмаль Клітковина декстрини |
Властивості цукрів
Це гігроскопічні сполуки, редукуючі речовини (мають вільну альдегідну або кетонну групу (=0=)),
Здатні окислюватися, цукри мають різну солодкість
Сахароза 100 %
Фруктоза 80%
Глюкоза 60%
Мальтоза 32%
Лактоза 25%
Цукри добре зброжуються дріжджями. При великій консистенції не розчиняються. Сіль використовується як антикристалізатор.
Найвищий полісахарид є крохмаль – містить 25% амілози і 75% амілопектину. У борошні крохмалю – 65-70%, хлібі – 50%, макаронних виробах – 60%, картоплі – 17,5-20%
Декстрини – полісахариди різної молекулярної маси – проміжні продукти при гідролізі крохмалю.
Вітаміни
Віта – життя.
Вітаміни – життєво необхідні речовини.
Вітамін А – отримується із печінки риб та окремих морських тварин. Його відсутність в організмі призводить до таких хвороб: куряча сліпота. Існує провітамін А – каротин (морква) який в шлунку перетворюється в вітамін А.
Вітамін В1 – служить для попередження організму від фізичного та розумового перенавантаження та сприяє покращенню роботи нервової системи.
В2 – служить для нормального травлення, для захисту від деяких хвороб очей, шкіри та інше.
Са : р :Мg
1 : 1,5 : 0,5
Їжа оцінюється:
засвоюваність
біологічга цінність
харчова цінність
В рослинних білках мало таких амінокислот : лізин, меттонін, трептофан (соя, горох, шпинат). Організацією ВОЗ розроблено ідеальний склад білка, в природі ідеальним білком вважається жіноче молоко або коров’яче (овече), яєчний білок.
Для розрахунку амінокислотного скору необхідно визначати амінокислотне співвідношення в білку.
,
де М1 – кількість міліграм амінокислоти в 1 г досліджуваного білка
М2 – кількість амінокислоти в 1 г ідеального білка
|
Незамінні амінокислоти |
Ідеальний білок, мг (на 1мг) |
Досліджуваний білок |
АКС (амінокислотний скор) % |
|
1) ізолейцин |
40 |
2000 |
|
|
2) лейцин |
70 |
8000 |
114 |
|
3) метіонін |
35 |
3500 |
100 |
|
4) лізин |
55 |
4000 |
73 |
|
5) феніл-аланін |
60 |
7000 |
118 |
|
6) триптофан |
10 |
1000 |
100 |
|
7) треонін |
40 |
3000 |
75 |
|
8) валін |
50 |
8000 |
135 |
Лімітуюча к-та – найменша.
Біологічна цінність характеризується за амінокислотним скором тієї амінокислоти, яка міститься в найменшій кількості. Отже, організм засвоїть менше 50% досліджуваного білка.
Ліміт – найменша норма.
Енергетична цінність – визначає кількість енергії, яку можна отримати із харчового продукту. Визначається фізичним способом, спалюванням в енергетичній бомбі.
кКал (кДж)
кКал
Засвоюваємість – залежить від виду білка, вуглеводу і жиру.
В середньому засв. Білків – 84, 5%, жиру – 94%, вуглеводів – 95,6%.
СИРОВИНА ХАРЧОВОЇ ПРОМИСЛОВОСТІ
КЛАСИФІКАЦІЯ РЕЧОВИНИ
Класифікація за консистенцією
Сировина
|
Суха Борошно Цукор Сіль Солод зерно |
Рідка Вода Олія Молоко Патока |
Соковита Фрукти Овочі |
Класифікація за хімічним складом
Сировина
|
Білки Яйця Молочні продукти Бобові Соя |
Жири Олійні культури |
Вуглеводи Картопля Зерно Цукровий буряк |
ОСНОВНІ ЗЕРНОВІ КУЛЬТУРИ
Будова зерна
1 – оболонка, 2 – алейноровий шар, 3 – ендосперм, 4 – зародок
Оболонка – зовнішній шар зерна. Вона складається з плодової оболонки та насіннєвої.
Плодова – зовнішня оболонка має чотири прошарки, в ній містяться пігменти, які надають забарвлення зерну.
Насіннєва оболонка знаходиться під плодовою, маєж чотири прошарки, вона міцно зрослася з алейроноровим шаром.
В оболонках містяться клітковина, гемінцелюлози, пентозани, мінеральні речовини. Оболонки складають 10% маси зерна.
Алейроновий шар міститься під насіннєвою оболонкою. Алейроновий шар складається з великих та дрібних білків, клітковини, пентозанів, є мінеральні речовини, цукри, вітаміни, ферменти. Алейроновий шар відділяється при помолі. Алейроновий шар складає 7% маси зерна.
Ендосперм складається в основному з крохмалю та білку (15% б., 75% кр.) містить пентозани, клітковину.
Ендосперм може мати різну структуру (скловидну чи мучнисту структуру)
Структура ендосперму залежить ві щільності розміщення клітин білків та крохмалю.
Якщо клітини білків та крохмалю розміщені нещільно, то світло проходячи через таке тіло буде розсіюватися, а якщо щільно, то якщо не заломлюється і таке зерно прозоре, зріз такого зерна буде скловидний.
Тверді пшениці – скловидне.
М’які – борошнисте.
Зерно може бути напівскловидним.
Ендосперм складає 80% маси зерна. Зародок складає 3% від маси зерна, в ньому містяться всі поживні речовини: в зародку 35%-40% цукру, 35% - білків, 25% - жирів, є мін.речовини, ферменти, вітаміни. Зародок обов’язково відділяють від зерна при помелі.
Хімічний склад зерна
|
Пшениця % |
Жито % |
|
|
Білки Вуглеводи Цукри Клітковина Жири Мін.речовини Вологість |
11-13 67-70 1,5-2 2,4 2,5 1,8 14 |
9-10 68-70 5-6 2,6 2,2 2,0 14 |
В білку пшениці більше ніж у житі, але білок жита повноцінний за амінокислотним складом. Білок пшениці складається з глютоніну та гліадину. Ці білки здатні набухати і утворювати студеподібний комплекс, який наз. клейковиною.
В житті міститься більше водорозчинних та солерозчинних білків, які нездатні утворювати клейковину. Клейковину житнього борошна можна відмити.
Вуглеводи
Представлені крохмалем, цукром, клітковиною, декстринами, пентозами. Крохмаль має здатність клейстеритуватися. Крохмаль пшениці – 63оС, жита – 55оС.
Декстрини містяться в пророслому зерні. Пентозани мають здатність набухати. Структура пшеничного тіста залежить від наявності білків, а з житнього від кількості пентозанів. Серед ферментів особливе значення мають і - амілази. В пшениці в активному стані є тільки - амілаза, а - амілаза активізується при проростанні зерна. В житі є і і .
Хімічний склад зерна залежить від сорту, клімату та сиротехнічних прийомів вирощування. Сорти зерна розрізняються за ботаніко-фізіологічними ознаками та за якістю. За якістю розрізняють м’які та тверді сорти пшениці. Зерно твердих сортів має скловидну структуру за формою – більш видовжене ребристе, має світле литарне забарвлення.
М’які – борошниста структура, форма кругла, коротше, забарвлення темніше. Тверді більш цінні, їх використовують при виробництві макаронних виробів та як покращувач хлібопекарського борошна. Зерно жита має борошнисту структуру.
Показники якості зерна:
1. ботаніко-фізіологічні
2. органолептичні
3. фізичні
4. хімічні
5. механічні
6. технологічні
2. Колір є сортовою ознакою. На колір впливає зрілість зерна, це є також ознакою озернення. Запах зерна – властивий зерну, без пліснявіння. Пророщене зерно має солодкуватий запах.
3. а) вирівняність зерна (це однорідність зерна за розміром, кольором, формою);
б) виповненість зерна (або плюскле або випухлене). Виповненість є ознакою зрілості зерна;
в) абсолютна маса зерна – це маса 1 тис. зернин
для твердої пшениці абсолютна маса m1000=33 г, для м’якої 30 г;
г) натура зерна – це маса 1 г зерна.
Розрізняють зерно високонатурне m=780 г, вище середньої натури зерно – m=764 – 780 г; зерно середньої натури m=725 – 764 г, низьконатурне 724 г.
д) скловидність зерна % скловидних до загальної маси зерна.
4. Особливим показником є вологість; сухе зерно до 15%, середня смухість 15-16%, вологе 16-17%, сіре 18%. Зольність речовин або масова частка мінеральних речовин визначається шляхом наважки зерна і визначення маси залишку після спалювання, зольність твердих пшениць більша ніж м’яких. Здатність до транспортування, сипучість зерна.
Кислотність – характеризує кількість кислореагуючих речовин в зерні і виражається в градусах кислотності.
Кислотність в процесі зберігання зерна може підвищуватись. Кислотність є показником свіжості зерна. Свіже зерно має 1- 3о кислотності.
Технологічні показники якості:
Борошномельні властивості зерна це здатність подрібнюватись, поділятись на фракції, давати певний вихід (борошна).
Хлібопекарські властивості це здатність борошна давати хліб тієї чи іншої якості.
Макаронні властивості – здатність зерна при помелі утворювати макаронну крупку та напвкрупку, що дає змогу виробляти якісні макаронні вироби.
Механічні властивості – здатність та транспортування і сипучість зенрна.
Дефекти зерна
Залежно від властивостей зерна розрізняють такі дефекти:
Проросле зерно утворюється у випадку дощової погоди або надмірної зволоженості зерна, таке зерно характеризується підвищеною активністю амілолітичних та протеолітичних ферментів, бо при проростанні активізується альфа-амілоза. В пророслому зерні міститься більше цукрів, декстринів, у такому зерні слабка клейковина. В процесі тістоприготування при використанні борошна з пророслого зерна накопичується велика кількість низькомолекулярних декстринів. Все це призводить до дефектів хліба.
Дефекти хліба при пророслому зерні
Хліб має надто забарвлену скоринку в коричневий колір, хліб розпливається, може мати липку м’якушку, солодкуватий смак хліба – це результат дії аміноліптичних ферментів.
Морозобійке зерно – утворюється коли наступають ранні заморозки, а зерно ще недозріле, процеси синтезу білкових речовин та вуглеводневих речовин не відбулися, зерно ще не дозріло. Таке зерно має наступні дефекти:
Дефекти зерна при морозобійкому зерні
Зерно вражене клопом-черепашкою
Утворюється під час дозрівання зерна, комаха може прокушувати зерно, висмоктує соки з зерна при укусі залишає слину, яка багата на протиоліптичні ферменти:
Дефекти хліба при ураженні клопом-черепашкою:
Свіжозбиране зерно. Дефект – коли борошно не відлежується. Бо після збирання йдуть ще різні процеси.
Показники якості зернової маси
Зернова маса неоднорідна складається з зерна основної культури та домішок.
Домішки поділяють на 2 групи: зернові домішки
сміттєві домішки (солома, пісок, земля).
До зернових домішок належить зерно інших культур, насіння бур’янів (гірчак, в’язень) вони мають ядовите насіння, дуже токсичні, кількість гірчака не більше 0,04%, всіх інших бур’янів не більше 0,1%. До домішок також відносяться спори рослинних паразитів, вони надають неприємний смак та запах борошну. Зернова маса може бути заражена комахами (амбарний довгоносик, борошняний кліщ, метелики).
Показники якості які характеризують фізичні властивості зернової маси – сипучість та шпаруватість.
Шпаруватість характеризує наявність зернового простору заповненого повітрям.
, S – шпаруватість, V – загальний об’єм зернової маси,
V1 – об’єм зерна
Чим більші розміри зерна, тим більша шпаруватість.
Шпаруватість впливає на сорбційні властивості зерна – це здатність зерна поглинати вологу та леткі речовини.
Сорбційні властивості залежать від капілярної структури самої зернівки.
Аеродинамічні властивості зерна – це здатність переміщуватися в потоці повітря при транспортуванні.
Помел зерна
При помелі зерна отримуємо борошно та побічні продукти (харчовий зародок, висівки та відходи).
Відходи – це борошняні витряски, змітки, оббивальний пил, різні зернові відходи.
Борошно – це харчовий продукт, що являє собою дрібні частинки ендосперму та для окремих сортів частинки оболонки та алейронового шару.
Борошно отримують з жита, пшениці, кукурудзи, овса, гороху, ячменю і т. д.
Розрізняють такі види хлібопекарського борошна:
Пшеничне борошно:
Житнє борошно:
Технологічний процес виготовлення борошна поділяють на 2 етапи:
І етап – підготовка зерна до помелу;
ІІ етап – процес помелу.
І етап включає 3 стадії
1) очищення зерна (провіювання – відділяються легкі домішки; просіювання – відділяються дрібні домішки; сепарування – просіювання зерна через сита певних розмірів, відокремлення зернових домішок, очистка на оббивних машинах від бруду, землі, частково відокремлюється оболонка, очистка на щиточних машинах, миття зерна);
Розрізняють холодне кондиціювання: зерно замочують з t 10-15оС на протязі 1-2 годин, вода змивається і зерно відлежується протягом 12-16 годин.
Гаряче кондиціювання - дозволяє прискорити цей процес, використ. Н2О з t = 40-45оС тривалість замочування 20-40 хв і зерно охолоджують на протязі 10-13 годин.
Вологість зерна після кондиціювання:
Пшениці 15-17%, жита 13,5-15%, перезволожене і недозволожене зерно погано вимелюється.
Підготовка зерна до помелу
(при оббивному помелі)
Зерно
І Очищення на повітряно-ситовому сепараторі
Відокремлення коротких домішок на (насіння буряків) куколевідбірнику
Відокремлення довгих домішок на вівсюговідбірнику
Перша очистка поверхні зерна на оббивній машині
ІІ Повітряно-ситове сепарування
Холодне кондиціювання
Друга очистка поверхні зерна на оббивній машині
Третє повітряно-ситове сепарування
Обробка на каменевідбірній машині
Третя очистка поверхні зерна на щитковій машині
Повітряно-ситове сепарування
Помел зерна
Помел зерна
Складається з двох операцій – це подрібнення зерна та просіювання зерна.
Подрібнення здійснюється на вальцювальних станках просіювання, здійснюється на розсівах.
Розсів – це набір горизонтальних сит різного розміру, частинки які залишилися на ситі це схід, частинки, які пройшли через сито це прохід. Вальцювальний станок і з розсівом складають систему валки на вальцювальних станках, можуть бути гладенькими і рифленими, якщо валки гладенькі, то систему наз. розмельною (уьтв. борошно), а якщо рефлені, то систему наз. драною (утв. крупка).
Драною системою може бути шліфувальна система – це система з вальцювальним станком з рефулерними валками, але вони більш дрібні і призначені для кращого відокремлення ендосперму від оболонок на розмелених систем. Можна одразу отримати борошно, завдання драної системи – отримати крипки різного розміру. В залежності від того, які системи входять в технологічну лінію помелу розрізняють простий помел зерна (низький помел) і складний (сортовий).
Простий повторювальний помел. Технологічна схема помелу складається з 3х-6х пар розмелених систем при цьому зерно одразу подрібнюється в борошно, великі частинки (схід) із сит поступають в наступну розмельну систему, все борошно об’єднується і йде на контрольний розсів. Вихід оббивного борошна 96% і висівок 1%. Простий помел може бути односортним, використовується для виробництва оббивного борошна, але є можливість виробляти борошно 1 і 2 гатунків. Вихід борошна ІІ ґатунку 85%, вихід борошна І ґатунку 72%, манка – 600 мкм (ендосперм), крупка макаронного борошна – 3000 мкм, крупка хлібопекарського борошна – 180 мкм.
Односортний помел
Низький (простий)
Зерно
просіювання розмол
борошно (1) просіювання розмол
борошно (2) просіювання висівки
борошно (3)
Сортовий помел борошна
Можна отримати декілька сортів борошна. Розрізняють дво і три сортні помели. Технологічна схема сортового помелу включає в себе декілька драних систем, шліфувальні та розмелені системи, більш крупні крупки знову йдуть на драні системи, а дрібні крупки йдуть на розмельну систему.
Хімічний склад борошна
Залежить від сорту зерна, кліматичних та агротехнічних умов вирощування, сорту борошна від схеми помелу, чим більший вихід борошна, тим ближче хімічний склад борошна наближається до хімічного складу зерна. До складу борошна входять: білки, жири, вуглеводи, органічні кислоти. У вищих сортах борошна міститься більше крохмалю і менше цукрів, жирів, вітамінів, білків у борошні 10-12%, у нижчих сортах білків міститься більше, але серед них переважають водорозчинні та солерозчинні білки. У вищих переважають спирторозчинні білки, які розчиняються в слабких розчинах лугів та кислот. Ці білки (глютенін та гліадин) утворюють клейковини. У вищих сортах клейковини більше
|
Ґатунок борошна |
Кількість білків, % |
Кількість клейковини, % |
|
в/г І г ІІ г оббивне |
10,3 10,6 10,7 10,5 |
28 30 25 20 |
Більшу енергетичну цінність має борошно вищих сортів, більшу біологічну цінність мають нищі сорти борошна . Якість борошна залежить від стану крохмалю, а саме від крупноти крохмальних зерен. Зруйновані крохмальні зерна гідролізуються гідролітичними ферментами та легше клейстеризуються крохмаль житнього борошна більш дрібний і клейстеризується при нищій температурі. У борошні містяться такі цукри: глюкоза, сахароза, мальтоза та інші. У пророслому зерні багато мальтози. Загальна кількість цукрів у пшеничному борошні 1,8 – 2,5 %, у житньому борошні 5-6%. Пентозани мають важливе значення вони здатні набухати і зв’язувати у великій кількості воду у житньому борошні.
Показники якості борошна
Поділяють на 2 групи:
Органолептичні показники – це колір, смак, запах, наявність хрусту, зараженість шкідниками.
Фізико-хімічні показники
для ІІ ґатунку – 1, 25%
оббивне борошно – не менше на 0,07% за зольність зерна
Для пшеничного борошна
в/г – не більше 3о
І гат. – не вище 3,5о
ІІ гат. – не вище 5о
Житнє борошна
Обдирне – не більше 5о
обдирне – не більше 6о.
Крупнота помолу характеризується сходом та проходом через сита певного розміру. Величина сходу і проходу визначається ГОСТОМ для кожного сорту.
Наприклад для І ґатунку залишок на ситі № 35 не більше 2%, прохід через сито № 43 не менше 80%
№ сита визначає кількість ниток на одному см ширини сита.
Вміст метало домішок повинен бути не більше 3 мг на 1 кг борошна, визначається за допомогою підковоподібного магніту, вантажопідйомність якого не менше 12 мг.
Вміст клейковини – кількість сирої клейковини в борошні вищого гатунку не менше 28 %, у борошні першого гатунку не менше 30 %, ІІ гатунку не менше 25 %, оббивне не менше 20%.
Якість клейковини може бути І, ІІ, ІІІ групи в залежності від еластичності та розтяжності. Використовується борошно з І та ІІ гр. клейковини.
ІІІ гр. використовується неповністю, добавки до І гр.
Показники, які визначають технологічні властивості борошна:
Здатність борошна до потемніння залежить від наявності амінокислоти тирозину та активності ферменту поліфенокситази.
Крупи
Використовуються як самостійний харчовий продукт і як сировина для харчоконцентратного виробництва крупи, виготовляються із злакових культур, несправжньозлакових та бобових.
Крупа – це центральна частина зерна звільнена від оболонок, зародку і частково або повністю від алейронового шару. Крупи можуть виготовлятися цілими, подрібненими або сплющеними (вівсяні пластівці). Процес виготовлення круп включає в себе:
1-ша стадія включає: відокремлення від домішок, підготовка до лущення (оббивка на оббивних машинах), гідротнрмічна обробка (використовується для круп швидкого приготування), а також для полегшення відокремлення від оболонки, попереднє сортування.
2-га стадія (переробка зерна):
а) лущення зерна;
б) сортування;
в) подрібнення (для круп, які подрібнюються);
г) шліфування;
д) полірування;
При лущенні відокремлення оболонки, подрібнення здійснюється на рефлених вальцювальних станках, крупи можуть випускатися шліфованими і полірованими.
Шліфовані – використовують шліфувальні машини, в яких зерно обробляється на валках оздоблених абразивним матеріалом. При шліфуванні відокремлюються залишки оболонки і зародок.
Для полірування використовують шліфувальні машини з більш дрібним абразивним матеріалом. При поліруванні відокремлюється алейроновий шар і крупи мають більш гладку поверхню. Полірування підлягають тільки скловидне зерно. Поліровані крупи мають кращі властивості при варінні.
Показники якості круп
Харчова цінність круп висока – 300-350 ккал в 100 г. білки – горох, гречка, вівсяна. У горосі 23% білків, у гречці, вівсяній – 11,9-12,6%
Розпушувачі тіста
Існує три способи розпушування тіста:
Хімічні розпушувачі – це такі речовини, які при внесенні в тісто можуть розкладатися в ньому на газоподібні продукти (СО2, NH3)/
Хімічні розпушувачі використовують при виробництві більшості борошняних кондитерських виробів (печиво, пряники, торти, кекси) в рецептуру яких входять багато цукру та жиру і відносно мало води.
Для розпушування кондитерських виробів дріжджі не використовуються, так як висока концентрація цукру та жиру паралізує діяльність дріжджів. Найчастіше використовують такі хімічні розпушувачі NaHCO3 та (NH4)2CO3 – ці сполуки досить легко розкладаються при підвищенні температури.
Бікарбонат натрію – це білий кристалічний у воді в спирті нерозчинний
2NaHCO3 t Na2CO3 + CO2 + H2O
Отримують соду із розчину кальцінірованої соди (Na2CO3) пропускаючи через розчин вуглекислого газу. Сода, що утворюється випадає в осад, осад фільтрують з промиванням дуже холодною водою, сушать і подрібнюють, а потім упаковують.
Вуглекислий амоній – це білий кристалічний порошок з запахом аміаку.
(NH4)2CO3 t 2NH3 + CO2 + H2O
За кількістю газів що виділяється значно ефективніший за соду. Його використовують найчастіше із содою суміші на 88 частин соди дають 12 частин аммонію.
Біологічні розпушувачі
Як біологічні розпушувачі використовують дріжджі. Вони є основним видом сировини для виробництва хлібобулочних виробів. У процесі спиртового бродіння, що зумовлюється дріжджовими клітинами виділяється вуглекислий газ (CO2), який розпушує тісто.
Для виготовлення хлібобулочних виробів використовують пресовані, сушені, інстантні дріжджі, дріжджовий концентрат (молоко), рідкі дріжджі.
Пресовані дріжджі – це технічно чиста культура дріжджів Saccharomyces cerevisiae, сформована в брикети вологістю 67-75%. Культура готується вирощуванням на спеціальних живильних середовищах шляхом постійного накопичення біомаси маточних і засівних дріжджів в умовах інтенсивної аерації середовища до отримання товарних дріжджів пресуванням. В 1 грамі пресованих дріжджів міститься 10-15 млрд. клітин.
Сушені дріжджі – це висушені до вологості 8-10% при визначених умовах пресовані дріжджі.
Швидкорозчинні (інстантні) дріжджі – високоактивні сушені дріжджі, виготовлені на основі визначених штамів сахароміцетів із використанням сучасних умов культивування, методів висушування та захисних добавок і/або емульгаторів.
Дріжджове молоко – це напівфабрикат дріжджового виробництва – дріжджова суспензія концентрацією 400-450 г/л, отримана після сепарації і, яка використовується замість пресованих дріжджів.
Рідкі дріжджі – це спеціально виготовлених на хлібозаводі напівфабрикат на основі оцукреної заварки, заквашеної термофільними молочнокислими бактеріями, з наступним вирощуванням на ній дріжджів виду Sacсharomyces. Рідкі дріжджі використовуються як біологічний розпушувач тіста або як засіб поліпшення якості хліба. В одному мілілітрі рідких дріжджів міститься 70-120 млн. клітин.
Розвиток сучасних технологій хлібопекарського виробництва потребує використання дріжджів, адаптованих для використання у конкретних технологічних схемах. Тому рядом підприємств випускаються дріжджі осмотолерантні, напівсухі заморожені, чутливі до холоду, стійкі до пропіонату кальцію, а також для використання в готових сумішах для хлібобулочних виробів.
Властивості дріжджів
Дріжджі являють собою одноклітинні рослинні мікроорганізми кулеподібної або яйцеподібної форми з розмірами до 10 мкм. Відносяться до класу грибів.
Розмножуються дріжджі у виробничих умовах брунькуванням. Оптимальна температура для розмноження складає 26-28оС. для життєдіяльності дріжджів є температура для розмноження 26-28о, для бродіння 32-35о. При t = 40о життєдіяльність дріжджів сповільнюється, при t = 50о дріжджові клітини гинуть. При t = 0о життєдіяльність сповільнюється. Волога, яка міститься в дріжджах замерзає, але при повільному відтаванні їх життєдіяльність відновлюється.
Оптимальне рН для дріжджів 3,3 – 3,6о. При цьому рН погано розмножуються інші гнилісні бактерії.
При виробництві пресованих дріжджів поживне середовище підкислюють неорганічними кислотами (H2SO4, HCl, ). При виробництві рідких дріжджів для створення кислого середовища використовують молочно-кислі бактерії.
Важливе значення для життєдіяльності дріжджів має концентрація сухих речовин в поживному середовищі. При низькій концентрації дріжджі краще бродять і розмножуються, при високій температурі краще накопичується кислотність.
На життєдіяльність дріжджів впливає аерація середовища (повітря), в аеробних умовах відбувається значне нарощування біомаси дріжджів
C6H12O6 + 6O2=6CO2 + 6H2O + 674 ккал/моль
В анаеробних умовах (без повітря) в результаті життєдіяльності дріжджів накопичується спирт і СО2,
C6H12O6 = С2H5OH + 2CO2 + 28 ккал/моль
які при певній концентрації сповільнюють життєдіяльність дріжджів.
При виготовленні пресованих дріжджів здійснюють аерацію (продування повітря). При виробництві рідких дріжджів на хлібозаводах їх періодично перемішують.
На життєдіяльність дріжджів впливає склад поживного середовища. Для живлення дріжджових клітин необхідні мінеральні речовини, вітаміни.
Виробництво пресованих дріжджів
Виготовляють на спеціалізованих дріжджових заготовках або на спиртових, як побічний продукт. На дріжджових заготовках виготовляють дріжджі меласно-приточним способом. Використання меласа (побічний продукт цукрового виробництва) як сировина для вирощування дріжджів. Оскільки в ній 80% сухих речовин з яких 50% складають цукри, білкових речовин 10%, а інше мінеральні речовини.
Принципова схема виготовлення
пресованих дріжджів
Підготовка сировини
лабораторний цикл
Розмноження чистої культури
виробничий цикл
Розмноження маточних генерація А
дріжджів
генерація В
Виробництво товарних дріжджів
Сепарування
Фільтрація
Пресування
Підготовка сировини
І. Меласу необхідно очистити шляхом центрифування, для відокремленя від різних колоїдних речовин. Меласу хлорують з метою обеззараження або пастеризують при t = 80o-85o.
Меласу розводять до необхідної кількості сухих речовин, а також збагачують мінеральними солями та вітамінами.
ІІ. Розмноження чистої культури здійснюється в дві стадії:
а) в лабораторних умовах включає 4-ри стадії
Іст. в лабораторних умовах: поживне середовище – солодове русло, тривалість кожної стадії 24 год., t = 28о-30о, розмноження здійснюється без аерації.
ІІст. в виробничих умовах у цеху чистих культур розмноження ведеться в дріжджоростильних чанах
Поживне середовище – меласний розчин з вмістом сухих речовин 12%, t = 28 – 30о. Тривалість кожної стадії 10-12 год. в цеху чистих культур розмноження йде в декілька стадій при нарощенні об’єму від 500 л до 30 м3, рН = 4,5 – 5. Після цього дріжджі сепарують, промивають водою, знову сепарують і зберігають чисту культуру у вигляді дріжджового молока.
ІІІ ст. одержання маточним дріжджів здійснюється у 2 стадії:
на першій стадії отримуємо дріжджі генерації А;
на другій стадії отримуємо маточні дріжджі генерації В.
Особливістю вирощування маточних дріжджів є концентрація сухих речовин 3 – 4%, рН – 4,5, t = 30о. Тривалість кожної стадії 12 год., здійснюється аерація культурального середовища. На стадії генерації А аерація слабша, складає 40 м3 нашої суміші за 1 годину. Аерація на стадії генерації В складає 68 – 80 м3 суміші за 1 годину. Маточні дріжджі генерації А є чистою культуроюдля отримання маточних дріжджів генерації В. дріжджі генерації А сепарують, промивають, сепарують, пресують, пресують і зберігають 7-10 днів. Дріжджі генерації В є засівними для товарних дріжджів. Товарні дріжджі (генерації В) вирощують в дріждже-ростильних чанах на меласному суслі при концентрації сухих речовин 3-4%, t = 28-30о, тривалість 8-10 год.
Аерація складає 100 м3 поживної суміші за 1 год. після цього дріжджі сепарують, промивають, сепарують до вмісту дріжджових клітин 500-600 гр. На 1 л дріжджового концентрату. Після цього вони поступають на фільтрування, пресування, формування і пакування.
Хімічний склад та показники якості
пресованих дріжджів
Містять 25% сухих речовин, із них 12,5% - білкові речовини, інші 12,5% - вуглеводи, мін.речовини, органічні кислоти, вітаміни.
Показники якості
В дріжджах містяться ферменти зимазного комплексу, за допомогою яких зброджується глюкоза і фруктоза, але в тісті їх мало. Дріжджі містять фермент сахарозу і продукти розщеплення (глюкоза і фруктоза) зброджується за допомогою мальтози.
Мальтозна активністьт – дріжджів – важливий показ ник, якщо вона низька, то дріжджі погано бродять в кінці бродіння тіста, а також при вистоюванні тістових заготовок.
Мальтозна активність – це тривалість часу за який, при збродженні дріжджами цукру мальтози виділяється 20 см3 СО2.
Дріжджовий концентрат (молоко)
Це напівфабрикат дріжджового виробництва, тобто відсепаровані дріжджові клітини. Характеризується вмістом пресованих дріжджів в 1 літрі дріжджового молока. Не менше 450 г на 1 літр. Всі інші показники якості, такі як і для пресованих дріжджів визнач. шляхом перерахунку кількості дріжджового молока на пресовані дріжджі. Дріжджове молоко доцільно використовувати, якщо дріжджовий завод недалеко від хлібзаводу. В дріжджовому молоці дріжджові клітини в активному стані, вони інтенсивно бродять в тісті. Тривалість зберігання дріжджового молока при t = 10-15o – 1 доба, t = 3-4o – 3 доби.
Сухі дріжджі
Отримують з пресованих шляхом висушування в потоці нагрітого повітря на сушарках різної конструкції. Є сухі дріжджі вищого гатунку, вологість 8%, підйомна сила – 70 хв.
І гатунок – вологи 10%, підйомна сила 90 хв.
При використанні замочують, активують і використовують.
Термін зберігання вищого гатунку – 9 місяців, І гатунку – менший.
Пресовані хлібопекарські дріжджі виготовляють на спиртових заготовках.
При виробництві спирту для збродження бражки використовують дріжджі, але іншої раси. Після збродження бражки її сепарують, промивають водою, пресують, формують і упаковують. Показники якості – такі як і для хлібопекарських дріжджів, але вони мають певні особливості:
Рідкі дріжджі
Рідкі дріжджі готують на хлібних заготовках розводочним та виробничим циклом.
Цикл розведення виконується у випадку погіршення якості дріжджів отриманих у виробничому циклі або при запусканні лінії виробництва рідких дріжджів.
У розводочному циклі поступово розмножуємо та накопичуємо чисті культури термофільних молочно-кислих бактерій та дріжджів, початку в стерильних умовах на солодовому суслі, а потім у відкритій ємкості на борошняній оцукреній заварці до кількості необхідної для виробництва.
У виробничому циклі готують заквашені термофільними молочно-кислими бактеріями заварки та виробничі дріжджі. За визначеним ритмом, що повторюється.
Цикл розведення
Чисті культури дріжджів зберігають у пробірках на скошеному сюслоагарі при t = 4-5o , пересівають їх один раз у два місяці на свіжий суслоагар. Вирощують дріжджі при t = 30о, 48 годин.
Чисті культури молочно-кислих бактерій зберігають в пробірках чи ампулах на нефільтрованому солодовому суслі (вміст сухих речовин 8%) пересівання їх здійснюють при t = 50 ± 2oС, 48 годин і зберігають при t = 4-5oС.
Солодове сусло – готують з подрібненого ячменю, пшеничного чи житнього солоду.
Сусло-агар – беруть 2-3% дрібно нарізаного агару, додають його в сусло (з вмістом сузих речовин 8 %) і розплавляють при нагріванні, фільтрують, стерилізують.
Оцукрена заварка – готують з борошна та води () у співвідношенні 1:3, охолоджують до t = 63-65oС і додають 1-2% до маси борошна неферментованого солоду. Заварку з солодом оцукрюють 1 – 1,5 години.
Розмноження чистих культур
молочнокислих бактерій
проходить в 4-ій стадії, t на кожній стадії = 50 ± 2oС. на перших двох стадіях молочнокислі бактерії накопичують на солодовому суслі, на насткпних на оцукреній заварці.
10 см3 чистої культури молочнокислих бактерій з пробірки стерильно переносимо в колбу, де міститься 100 см3 стерильного сусла, колбу витримуємо в термостаті 48 годин. Вміст колби 110 см3 переносять в колбу з одним дм3 стерильного сусла, вирощування ведуть за тих же умов. Вирощену на солодовому суслі чисту культуру вносимо в ємкість з 9 кг оцукреної заварки, тривалість накопичення 24 год до набування кислотності 10-12о.
Отриману порцію заквашеної заварки 10 кг переносимо в чан з 90 кг оцукреної заварки (Т) тривалість розмноження 12-14 год до кислотності 12-14о. Отримана чиста культура (100 кг) молочнокислих бактерій є вихідною для накопичення об’єму необхідного для початку виробництва.
Розведення чистої культури дріжджів
Починають через 48 годин з початку приготування заквашеної заварки, при t = 30 ± 2oС на всіх 4-х стадіях.
І ст. – тривалість – 48 год.
ІІ ст. – 48 год.
ІІІ ст – 12-15 год.
IV ст. – вміст попередньої ємкості.
10 кг переносимо у чан, куди вже внесено 20 кг оцукреної заварки та 20 кг заквашеної заварки, тривалість 5-6 год. Отримуємо 50 кг маточних дріжджів, їх підйомна сила 20-25 хв, кислотність 8-12о. Маточні дріжджі (50 кг) використовують для виробничого циклу об’єму рідких дріжджів.
Виробничий цикл
1 варіант – приготування рідких дріжджів на заквашених заварках без розведення їх водою.
2 варіант - приготування рідких дріжджів на заквашених заварках з розведенням їх водою.
В першому варіанті заварку готують при співвідношені борошна 1:4 і вологість – 82-83%
В другому при співвідношенні 1:3, вологість – 78-79%
На початок виробничого циклу є 100 кг заквашеної заварки і 50 кг маточних дріжджів.
Приготування рідких дріжджів на заквашених заварках без розведення (І варіантом)
100 кг заквашеної заварки переносимо в чан, де містьться 250 кг оцукреної заварки з вологістю 82%, тривалість 14-16 год, t = 50 ± 2oС, кислотність до 12-14о. Через кожні 6-8 годин у закваску вносимо рівну кількість оцукреної заварки. Цю операцію повторюють доти, поки не буде необхідного для виробництва об’єму заквашеної заварки.
50 кг маточних дріжджів переносимо в чан, де міститься 100 кг заквашеної заварки, t = 30 ± 2oС через 5-6 год., до об’єму рідких дріжджів додають рівну кількість охолодженої заквашеної заварки, через кожні 3-4 години цю операцію повторюють. Із чану з готовими дріжджами через кожні 5-4 години відбирають 50% вмісту чану і додають таку саму місткість. Величина відбору повинна бути такою, щоб загальна тривалість перебування маси заварки для молочно-кислих бактерій складала – 14 год, а в чані для розмноження дріжджів – 6-8 год.
Приготування дріжджів за ІІ варіантом
Під час накопичення дріжджів рідких, до кількості необхідної для виробництва в чан для приготування рідких дріжджів вносять 50 кг заквашеної заварки, води + 50 кг маточних дріжджів, розмножують і витримують 5-6 годин, t = 30оС.
Відрізняється від попереднього варіанту тим, що поживне середовище, тобто заквашену заварку розводять водою 1:3. Дріжджі приготовлені за І варіантом мають більш стабільну кислотність.
ВИРОБНИЦТВО ЦУКРУ
Цукор – це біла кристалічна речовина, яка складається переважно з сахарози.
Цукор-пісок – вміст сахарози – 99-75%.
Цукр-рафінад – 99,9%.
Сахароза має здатність гідролізуватись до інвертного цукру – суміш глюкози і фруктози. Добре розчинна у воді, дає насичений розчин при насиченні сахарози 75%, сировина – виноградний цукор, цукровий буряк, тростина – сахарози 12-15%, в буряках – 15-22%.
Переробка буряків відбувається під час збирання урожаю, 50-60% закладається на зберігання 5-6 місяців. За 150 діб вміст цукру зменшується на 90%.
Принципова схема виробництва цукру-піску
Буряки з поля
Листя
Вага
Отр. стружки
Дифузія
Підігрів у ришофері
Попередня дифікація
Остаточна дифікація
Перша сатурація
Відстійники
Вакуумування
Фільтрувальний бруд
ІІ сатурація
Фільтрація
І сульфітація
Випарка
ІІ сульфітація
Фільтрація
Центрифугування
Вакуумвипарка
І продукту
Вакуумвипарка
ІІ продукту
Кристалізація
Центрифугування
Патока
Жовтий цукор
Сушка
Упаковка
Склад
Буряки з поля доставляють у бурячне відділення цукрозаводу, звідти вони механічним підйомником подаються на миття, яке проходить за принципом протитоку (чиста Н2О зустрічає найчистіші буряки), потім буряки проходять через електромагнітний сепаратор, далі через автоматичні ваги поступають на різальну машину.
Витрати води на миття складають – 50% маси буряків. Тривалість обертання валу 14-20 обертів за 1 хв.
Дифузія – отримання соку із стружки.
За структурою протоплазма клітини є напівпроникною оболонкою через яку може вільно проникати Н2О з клітини, але не цукри тому бурякова стружка холодній воді не віддвсть речовини, що містяться у клітковому соці. Для того, щоб заставити речовини кліткового соку (сахарозу) перейти у розчин необхідно викликати коагуляцію білку. Тобто прогріти стружку до 65о і вище у відповідності з дифузією цей процес – дифундування – буде продовжуватись до тих пір поки концентрація кліткового соку буде більшою за концентрацією зовнішнього розчину. Це здійснюється або на безперервно діючих дифузійних апаратах або у дифузійній батареї сік, що вийшов з дифузійного апарату це темно забарвлена рідина з зарактерним запахом, мутна з частинками денатурованого білка та стружки.
Дефекація
Спочатку сік необхідно очистити (видалити механічні домішки та нецукри). При очищенні змінюють реакцію соку кислу на лужину. Це необхідно для того, щоб попередити гідроліз сахарози при випаровуванні внаслідок якого можуть бути великі втрати цукру.
Дефекація – це очистка вапном. Дія вапна:
Температура соку при дефікації – 80-85оС.
Сатурація
Це обробка соку СО2.
Мета: переведення вапна у нерозчинний стан утворення СаСО3 та розкладання сахаратів Са. Tемпература соку після сатуратора – 80оС.
Фільтрація
Відфільтровують крейду (СаСО3) та скоагульовані колоїди.
Друга сатурація
Призначена для видалення із соку Са солей та підвищення якості соку вцілому. Температура соку = 100оС.
Фільтрація
Сульфітрація
Зменшує забарвлення та сповільнює його наростання при наступній обробці, випаровуванні соку t соку = 85оС, проходить у сульфітаторах, пропускають SO2.
Випаровування
Вихід соку після очистки складає біля 120% від ваги буряків, але у цьому соці вміст сахарози 13-14%. Щоб виділити сахарозу із соку в кристалічному стані необхідно, щоб розчин був пересичений. Тільки при цій умові сахароза може викристалізовуватись спочатку сік згущують до густини 65% після цього у вакуум-апаратах ще видаляється 10-12% вологи. Отримують так званий утфель (уварений сік).
Вакуум випарка першого продукту
Мета: довести розчин сахарози до пересиченого стану. Кристалізація цукру сама по собі починається важко, тому у пересичений розчин вносять деяку кількість цукрової пудри, яка виконує роль затравки. Процес уварювання складається з 3-х періодів:
І пер. – сироп, що згущують під розрідженням (під вакуумом)
ІІ пер. – додають невелику кількість цукрової пудри – ростуть кристали
ІІІ пер. – настає тоді, коли розмір кристалів досягає потрібної величини.
Уварений сік являє собою густу в’язку масу, що складається з кристалів сахарози та міжкристальної патоки.
ВОДА
В хлібопекарському виробництві вода, що розходується для приготування тіста, є сировиною, так як її місткість в готовому продукті – в хлібопекарних виробах велика. В зв’язку з цим вода повинна відповідати вимогам: не повинна містити шкідливих сумішей і хвороботворних мікроорганізмів, повинна бути без кольору, прозорою, без запаху і приємною на смак. В ній не повинні міститися речовини, які виділяються неозброєним оком, які дають осад при зберіганні в закритому посуді при t = 30оС напротязі 24 годин. Наявність аміаку, сіроводню, солей азистої і азотної кислот, велика окисленість вказують на те, вода забруднена продуктами гниття тваринного або рослинного походження. Окисленість води дає увлення про місткість органічних речовин в ній. Для доброї питної води окисленість повинна бути не більше 2-3 мг кисню на 1 л води.
Санітарна пригодність води для харчових цілей встановлюється по наявності в ній загальної кільеості мікроорганізмів і окремо кишечної палички.
Соли Са і Мg, що знаходяться у воді придают властивості жорсткості. Жорсткість виражають у втгляді суми міліграм – еквівалентів іонів Са і Мg, що містяться в 1 л води. 1 мг – еквіваленту жорсткості відповідає вмісту в 1 л Н2О 20,04 мг Са або 12,16 мг Мg. Для живлення парових котлів жорстка вода непригодна, так як утворює в них накип. Таку воду перед застосуванням помякшують.
Для технологічний цілей хлібопекарського виробництва підвищена жорсткість води не є вадою, так як жорстка вода позитивно впливає на фізичні властивості тіста, укріпляючи його консистенцію.
По ГОСТ 2874-54 питна вода з будь-яких водопроводів повинна відповідати слідуючим вимогам.
Запах і вкус при t = 20оС, що оцінюються по 5-ти бальній системі, не більше 2, прозорість по шрифту, не менше 30, загальна жорсткість, не більше 7 мг, вміст сумішей, мг/л, не більше: свинцю – 0,1; мишьяку – 0,05; фтору – 1,5; міді – 3,0; цинку – 3,5
СІЛЬ
Поваренна сіль буває слідуючих видів:
Кам’яна – залягає в землі пластами і добувається горним способом;
Самоосадочна (озерна), яка знаходиться у вигляді пластів на дні озер;
Садочна, отримується випарюванням або виморожуванням з води лиманів і озер;
Виварочна – добувається випаровуванням з підземних розсолів.
Згідно ГОСТ 13830-68 харчова поварена сіль ділиться на 4 сорти: екстра, вищий, І, ІІ.
Колір солі екстра – білий, для інших сортів допускаються віддтінки: сіруватийЮ жовтуватий і розовуватий, сіль не повинна мати запаху і інших механічних сумішей, помітних на око. Смак 5%-ного розчину – солоний, без привкусів і запахів. Для йодованої солі допускається слабкий запах йоду.
Сіль випускається мілкокристалічна (виварочна), молота і немолота різних видів: комова (глыба), дроблена і зернова (ядро).
Фізико-хімічні показники повареної солі
|
Показники |
Сорт солі |
|||
|
екстра |
вищий |
І |
ІІ |
|
|
Вологість, %, не більше Кам’яної |
0,1 |
0,25 |
0,25 |
0,25 |
|
Садочної, самосад очної |
0,1 |
3,2 |
4,0 |
5,0 |
|
Виварочної |
0,1 |
5,0 |
5,0 |
5,0 |
|
Вміст хлористого Na, %, не менше |
99,7 |
99,4 |
97,7 |
97,0 |
|
Нерозчинні у воді речовини, %, не більше |
0,03 |
0,16 |
0,45 |
0,85 |
|
Хімічні примісі не більше Са |
0,02 |
0,35 |
0,5 |
0,65 |
|
Mg |
0,01 |
0,05 |
0,1 |
0,25 |
|
Fe2O3 |
0,005 |
0,005 |
0,01 |
0,01 |
|
Na2SO4 |
0,2 |
0,5 |
0,5 |
0,6 |
|
SO4 |
0,16 |
0,8 |
1,2 |
1,5 |
Центрифугування
Служить для відділення кристалів сахарози в утфелі від патоки. tутфеля = 70o, частота обертання мішалки 200-250 обертів за хв. Кристали цукру затримуються на стінках сітки, а зелена патока проходить через сито і відводиться, коли зелена патока перестає відділятись в барабан вводять тонким струменем гарячу воду t води 75-80оС для відбілювання кристалів у кількості приблизно 2% до маси утфелю, вода забираючи залишки патоки розчинить і деяку кількість цукру. Цей розчин називають білою патокою із зеленою не змішують, а збирають окремо. Після води цукровий пісок обробляють перегрітою парою у кількості половина пари конденсується на кристалах цукру додатково змиваючи з них залишки патоки, інша половина видаляється через вентиляційну трубу.
Роль пари
1. Підтримує високу температуру по всій масі цукрового піску, тобто полегшує подальше сушіння.
2. Зменшує в’язкість патоки.
3. Покращує відбілювання.
Сушіння та зберігання цукру-піску
Сушать нагрітим повітрям у мішках.
Виробництво цукру-рафінаду
Є продовженням цукрового виробництва.
Розчинення цукру-піску
Фільтрація
Знебарвлення активованим вугіллям
Уварювання та кристалізація
біла патока Центрифугування та пробілювання насичений розчин цукру
зелена патока
Пресування
Сушіння
Розпилювання
Упаковка
Цукрова пудра виробляється із відходів при розпилюванні пресованого цукру.
Інвертний цукор
Інвертним називається цукор, який утворюється при гідролізі сахарози.
Сахароза
Глюкоза Фруктоза
С6Н12О6 С6Н12О6
При дії кислоти чи ферменту сахарози, сахароза гідролізується з утворенням молекули глюкози і фруктози
С12Н22О11+Н2О С6Н12О6 + С6Н12О6
В промисловості для отримання інвертного цукру до розчину сахарози додають НСl і піддають дід високої t. Після чого кислоту нейтралізують содою. Інвертний цукор дуже гігроскопічний. Солодкість інвертного цукру по відношенню до сахарози 120%.
Інвертний цукор – розчин сахарози і глюкози.
МЕД БДЖОЛИНИЙ
Мед – сиропоподібна ароматична речовина, солодка на смак, що є продуктом переробки бджолою нектару рослин.
Колір меду залежить від рослини з якої він зібраний. Колір міняється від блідожовтого до коричневого.
Хімічний склад меду
|
№ п/п |
Складові компоненти |
Вміст % |
|
1. 2. 3. 4. 5. 6. |
Цукри в сумі - глюкоза - фруктоза - сахароза Вода Декстрини Білкові речовини Зола Кислоти |
73,3 36,2 37,1 2,0 18,0 2,8 0,4 0,25 0,11 |
Використання меду
МОЛОКО ТА МОЛОЧНІ ПРОДУКТИ
Молоко – полідисперсна система, яка є одночасно емульсією (охолодження суспензією) і розчином. У хімічному відношенні молоко – це комплекс різноманітних поживних речовин.
Хімічний склад молока
|
№ п/п |
Речовини |
Вміст,% |
|
1 |
Вода |
86-89% |
|
2 |
Жир |
3-5% |
|
3 |
Азотисті речовини (білкові речовини) -казеїну -альбуміну (водорозчин) -інші білки |
2,7-3,7% 2,4-3,4% 0,4-0,6% 0,1-0,6% |
|
4 |
Цукри |
4,5-5,0% |
|
5 |
Зола |
0,6-0,8% |
Жири представлені кислотами: аміновою, до 47%, пальмітиновою, до 18%, лауриновою, до 6,5%, масляною – 2,9-4,5% та інші.
Висока біологічна цінність жирів зумовлена вмістом жиророзчинних вітамінів. Температура плавлення жиру – 28-30оС, низька температура плавлення за рахунок вмісту низькомолекулярних кислот, тому жир молока легко засвоюється організмом (97-99%). У незбираному молоці жир знаходиться у вигляді тонкої та досить стійкої емульсії, стабілізаторами якої є фосфатиди ба білки молока.
Вуглеводи представлені в основному лактозою (дисахарид), 0,1% глюкози.
Лактоза зброджується кефірними дріжджами та молочно-кислими бактерій. При кип’ятінні лактоза карамелізується внаслідок чого молоко темніє.
Білки представлені казеїном, лактобуальбуміном, лактоглобуліном. Казеїн складає біля 80% білків молока – це фосфопротеїн. Казеїн має амфотерні властивості завдяки наявності аміно NH2 та карбоксильних груп СООН. Він утворює солі з кислотами та лугами. У молоці казеїн знаходиться у вуглеці сполук з Са у колоїдно-розчиненому стані надаючи молоку білого кольору. Він витримує тривале кип’ятіння але при додаванні сичужних ферментів (пенсин і хімозин) ссідається і випадає в осад.
Лактоальбулін розчинний у воді при нагріванні молока до 80-70о він денатурує утворюючи на поверхні плівку під дією сичужних ферментів та кислоти він не ссідається.
Лактоглобулін. При нагріванні молока до 75о ссідається у присутності кислоти. До складу білків входять всі незамінні амінокислоти, тому вони є повноцінними, засвоюються на 96-97%.
Мінеральні речовини знаходяться у вигляді фосфорнокислих та хлористих солей Са, Mg, K, P, S, Fe та інші. Мікроелементи – Сu, Zn, Mn, As, I.
Вітаміни групи А, В, С, Д, Е. у зимовому молоці вміст вітамін А, В, Е знижується, С, Д – відсутні.
Ферменти (біологічні каталізатори) протиази, амілази, ліпази, каталаза. У молоці, особливо свіжому, містяться імунні тіла, що є інгібіторами мікробів.
Показники якості молока
Органолептичні – смак та запах властиві молоку без стороннього присмаку та запаху. Колір незбираного молока – білий з жовтуватим відтінком, знежиреного – білий з синюватим відтінком. За зовнішнім виглядом молоко повинно бути однорідним, без осаду.
Фізико-хімічні показники.
Кислотність – свіже молоко – 16-18оТ (тернера), для товарного – не вище 21оТ.
Вміст жиру в нормалізованому молоці не менше – 3,2%.
Вміст сухого знежиреного залишку не менший 8%.
Класифікація молока
Ці види молока можуть бути сирими, пастеризованими чи стерилізованими.
Сире молоко – яке не підлягало ніякій обробці крім фільтрування та охолодження.
Пастеризоване молоко.
Пастеризація – це теплова обробка при якій гинуть майже всі бактерії, але їх спори залишаються. Існує 3 способи пастеризації:
І повільна – молоко нагрівається до t 65-70о та витримують 25-30 хв
ІІ моментальна – молоко підігрівають до t 85-87о і охолоджують
ІІІ висока – молоко витримується при t 90-95о 8-10 сек і швидко охолоджується.
При високій пастеризації молоко набуває смаку топленого молока. Термін зберігання пастеризованого молока не більше 20 годин.
Показники якості пастеризованого молока
Органолептичні – однорідна рідина без осаду, смак та запах без сторонніх присмаків та запахів. Топленого молока з присмаком високої пастеризації колір – білий з легким жовтуватим відтінком.
Фізико-хімічні показники
|
№ п/п |
Показники |
Незбиране |
Знежирене |
|
1 |
Вміст жиру, %, не менше |
3,2 |
- |
|
2 |
Вміст сухого знежиреного залишку,%, не менше |
8,1 |
8,1 |
|
3 |
Кислотність, Т, не більше |
21 |
21 |
Стерилізоване молоко
Стерилізація – це така теплова обробка молока, при якій знищується не тільки вегетативні форми мікроорганізмів, а і їх спори, але так як нагрівання молока при високій температурі викликає в ньому глибокі зміни, то стерилізацію використовують в окремих випадках. Існує 2 способи стерилізації:
І повільний – молоко витримують 35-40 хв при t = 103-120о.
ІІ швидкий – молоко витримують 12-18 хв при t = 115-120о.
Стерилізоване молоко має смак топленого та жовтий колір. Термін зберігання 2 місяці при t до 20оС.
Згущене молоко
Отримують шляхом часткового видалення з нього води, випаровуванням у вакуум апаратах. Виготовляють 2 види згущеного молока: з цукром і без цукру.
Схема виробництва згущеного молока
Приймання молока
Очищення
Нормалізація
Пастеризація
Згущення випаровуванням
|
Без цукру Гомогенізація Фасування та пакування Стерилізація |
З цукром Додавання цукрового сиропу Охолодження та кристалізація Фасування та пакування |
Молоко очищають, нормалізують, пастеризують при t = 85-87оС, згущують у вакуум-апараті при t = 50-60оС. в процесі уварювання додається цукровий сироп, потім молоко охолоджується і при t = 30-35оС до нього додають невелику кількість цукрової пудри завдяки чому починається кристалізація цукру, вона продовжується внаслідок подальшого охолодження молока до t = 17-18оС і потім згущене молоко фасують. Для приготування згущеного молока без цукру його після уварювання піддають гомогенізації для подрібнення кульок жиру, фасують в герметичну тару та стерилізують. Для перевірки стійкості згущеного молока деяка кількість банок проходить витримування в термостаті при t = 37-36оС напротязі 10 днів.
Дефекти згущеного молока
Показники якості згущеного молока
Органолептичні:
Фізико-хімічні показники
|
№ |
Показники |
Згущене молоко |
||
|
Незбиране з цукром |
Стерилізоване в банках |
Нежирне з цукром |
||
|
1 |
Вологість, %, не більше |
26,5 |
25,5 |
30 |
|
2 |
Вміст цукрози, %, не менше |
43,3 |
- |
44 |
|
3 |
Вміст загальних сухих речовин молока, %, не менше в тому числі жири |
28,5 8,5 |
- 7,8 |
26 - |
|
4 |
Кислотність, оТ, не більше |
48 |
- |
60 |
|
5 |
Патогенні мікроорганізми |
не |
допускається |
Зберігання
Герметична тара – жестяні банки.
Негерметична тара – дерев’яні та фанерні бочки.
Згущене незбиране стерилізоване молоко – банки t не вище 20о, відносна вологість не більше 75%.
Згущене молоко нежирне з цукром – в банках, бочках t не більше 10оС, вологість не більше 75%. Оптимальна t для зберігання молока 4-6оС. заморожувати молоко не можна.
Сухе молоко
Це тонкий білий порошок отриманий висушуванням незбираного чи знежиреного молока до вологості 3,5-7%. Молоко очищують, нормалізують, пастеризують, згущують випаровуванням для полегшення процесу сушіння. Використовують 2 способи сушіння:
І на барабанних сушилках;
ІІ розпилювальні сушилкиє
І спосіб. Барабанна сушилка – 2 барабани, які обертаються в протилежних напрямах всередині парою з t = 120оС. тривалість сушіння 5 сек. Плівка молока, що утворюється на барабані зрізається ножами та розмелюється, тому цн сухе молоко називають плівковим.
ІІ спосіб. У розпилювальній сушарці молоко розпилюється під тиском до краплин діаметром 5-30 мкм та висушується потоком повітря t = 130-160оС, яке йде знизу вверх. Завдяки сильному розпиленню краплини молока висихають напротязі 0,1-0,2 сек. Нагріваючись до t = 40-45оС і у вигляді тонкого порошку осідають на дно сушильної камери.
Властивості сухого молока
Внаслідок різних умов сушіння властивості плівкового та розпилювального сухого молока різні:
Так як розпилювання молока при сушінні нагрівається до більш низької t, то для підвищення його стійкості при зберіганні. Пастеризацію проводять при більш жорстких умовах. Молоко призначене для сушіння в барабанних сушилках пастеризується при t = 85-87оС. Т=8-10 сек.
Приблизний хімічний склад сухого молока
|
Складові частини |
Сухе молоко |
|
|
незбиране |
знежирене |
|
|
1. Жир |
До 29 |
до 2,6 |
|
2. Лактоза |
37 |
52 |
|
3. Білкові речовини |
32 |
39 |
|
4. Мінеральні речовини |
65 |
8,3 |
Показники якості сухого молока
Органолептичні:
Зберігання
Сухе молоко гігроскопічне, тому зберігається при t = 10-12оС і відносно вологості не більше 70о. Зберігається в герметичній та негерметичній упаковках.
ВЕРШКИ
Відрізняються від молока великим вмістом жиру до 35% та меншим вмістом інших складових частин молока.
Приблизний хімічний склад вершків
|
Складові частини |
При вмісті жиру % |
|
|
20 |
35 |
|
|
1. Вода |
73 |
60 |
|
2. Цукор |
3,6 |
2,7 |
|
3. Білкові речовини |
3,0 |
2,4 |
|
4. Азотні речовини |
0,5 |
0,2 |
Вершки отримуються або відстоюванням або центрифугуванням (сепарування).
Спосіб відстоювання – молоко витримують в прохолодному приміщенні напротязі 20-36 годин. При цьому воно розділяється на 2 шари – верхній збагачений жирами, нижній знежирений. Недолік – велика тривалість процесу, великі об’єми ємкостей, підвищена кислотність.
Спосіб сепарування – швидкий процес, отримується свіжий продукт з меншою кислотністю та високий вихід вершків. Вміст жиру при сепаруванні у відвійках – 0,1%, при відстоюванні – 1%. Приблизний хімічний склад відвійок: вода – 91%, жир – 0,1%, цукор – 4,8%, білкові речовини – 3,6%, мінеральні речовини – 0,7%.
Вершки можуть бути – свіжі, згущені та сухі
Показники якості вершків
Свіжі вершки
20% жирності – 18оТ
35% жирності – 16-17оТ
Згушені вершки з цукром
Виготовляють із свіжих пастеризованих вершків чи їх суміші з молока шляхом випарювання та додавання цукру.
Сухі вершки та сухі вершки з цукром
Можуть бути вищого або першого гатунку.
СМЕТАНА
Отримується з пастеризованих чи не пастеризованих вершків шляхом заквашування їх молочнокислими та аромоутворюючими бактеріями. Для приготування сметани у вершки з t = 17-20оС вносять закваску з чистих культур молочно-кислих бактерій та залишають на 15-20 годин. Завдяки молочній кислоті, що утворює казеїн коагулює і сметана стає густою. Після заквашення сметану охолоджують до 2-4оС та залишають на 2 доби для дозрівання. При цьому проходить набухання деяких білкових речовин та застигання жиру. У сметані з’являється внутрішня структура і вона стає густою. Зберігають при температурі не більше 8оС. заморожувати не можна , так як кристали льоду порушують структуру і при відстоюванні відділяється сироватка, а сметана має крупчату консистенцію.
Показники якості сметани
1. Консистенція однорідна, без крупинок жиру та білку. Вид – глянцевидний.
2. Колір від білого до блідо-жовтого.
3. Смак та запах – чистий, молочний з присмаком та ароматом пастеризації
4. Вміст жиру залежить від сорту сметани (15, 20, 35%).
5. Кислотність від 65 до 120оТ в залежності від сорту сметани.
СИР
Отриманий шляхом зсідання білків молока та відділення їх від сироватки пресуваннях.
Сир є:
Знежирений – молочний відвійок (знежирене молоко)
Напівжирний – 9% жиру (незбиране молоко)
Жирний – 18% жиру (незбиране молоко)
Хімічний склад сиру
|
Складові частини |
Сир |
|
|
Знежирений,% |
Жирний,% |
|
|
Жир |
0,5-0,6 |
9-20 |
|
Вуглеводи |
1,2 |
0,7-0,8 |
|
Білкові речовини |
16 |
13-15 |
|
Мінеральні речовини |
1,2 |
0,7-0,8 |
|
Органічні кислоти |
1,2 |
0,7-0,8 |
Існує 2 способи зсідання молока:
І сп. заключається в підвишенні кислотності молочно-кислим бродінням, потім молоко нагрівають при цьому проходить коагуляцію казеїну
ІІ сп. Підвищують кислотність та додають сичужні ферменти під дією яких молоко зсідається при низькій t.
Перший спосіб використовують при виробництві знежиреного сиру, другий (сичужний) – жирного.
Для приготування знежиреного сиру відвійки нагрівають до t = 28-32оС. додають молочно-кислу закваску та залишають для підвищення кислотності до 40оТ та залишають на 6-8 годин. Потім нагрівають 20 хв. до t = 40-45оС, відділяють сироватку, а сир пресують чи центрифугують до зниження вологості та центрифугують.
Для отримання жирного сиру молоко пастеризують, охолоджують до t = 30-35оС, заквашують 2-3 години та додають сичужну закваску. Напротязі 8-12 год. молоко зсідається після чого масу пресують для зниження вологості.
Показники якості сиру
Смак та запах чисті, ніжні, кисло-молочні, без сторонніх присмаків та запахів, консистенція ніжна однорідна, колір білий, трохи жовтуватий, рівномірний.
|
Фізико-хімічні показники |
Жирний |
Не жирний |
Знежирений |
|
Вологість, %, не більше |
65 |
73 |
80 |
|
Вміст жиру, %, не менше |
18 |
9 |
- |
|
Кислотність, %, не більше |
210 |
225 |
250 |
Маслянка
Отримується при виробництві солодко-вершкового масла з пастеризрваних вершків.
Середній хімічний склад маслянки
Вода – 90,5%
Жир – 0,6%
Білкові речовини – 3,2%
Цукри – 4,9%
Мінеральні речовини – 0,7%
Маслянка – це однорідна рідина без крупинок жиру з чистим молочним запахом та смаком з присмаком пастеризованого молока, колір білий, рівномірний трохи жовтуватого відтінку.
Вміст жиру – не більше 0,5%
Кислотність не більше 21оТ
Температура зберігання не більше 8 оС.
Сироватка молочна
Середній хімічний склад сироватки сирної у %:
Жир 0,03-0,1%
Сухі знежирені речовини – 6,35-6,51%
Білкові речовини – 0,97-1,11%
Це однорідна рідина зеленуватого кольору, без механічних домішок. Смак та запах чисті, властиві сироватці. Злегка кислуватий смак без стороннього присмаку та запаху.
|
Підсирна |
Сирна |
Казеїнова |
|
|
Кислотність, оТ, % не більше |
23 |
75 |
70 |
|
Вміст сухих речовин, %, не більше |
5 |
5 |
5 |
|
у тому числі жиру, не більше |
0,1 |
0,2 |
0,1 |
|
Лактоза, не менше |
4 |
3,5 |
3,5 |
|
Білкові речовини, не більше |
1 |
1,2 |
1,2 |
СОЛОД
Солод – це проросле в спеціальних штучних умовах та висушене зерно. Використовують такі культури: ячмінь, жито, пшеницю, овес, горох. Є 2 види солоду: світлий чи білий (неферментований) і темний або червоний (ферментований). Вони мають різні властивості, тому що сушаться при різних t режимах.
Світлий солод сушиться при нищій t, тому ферменти солоду залишаються активними, він є ферментивно-активним.
Темний солод сушиться при високій t, ферменти інактивізуються, проходить взаємодія продуктів гідролізу вуглеводів та білків, утворюються меланоїдини та інші речовини, які мають темне забарвлення та специфічний смак та аромат. Темний солод є ферментативно неактивним.
Використання
Світлий солод – ячмінний:
житній:
Темний солод:
Ферментно-неактивний, в ньому більше ароматів та смакових речовин, тому використовується як смакова добавка.
Ячмінний
При виготовленні певних сортів пива. Вівсяний та ячмінний для приготування полісодових екстрактів.
Принципова схема виготовлення солоду
Підготовка сировини
Замочування
Пророщування
Ферментація (тільки для темного солоду)
Сушіння
Відокремлення паростків
Дозрівання
Подрібнення, пакування
Вимоги до якості зерна
1. Висока схожість не менше 92%
2. Відлежане зерно 1.5-2 місяці
3. Вирівняність зерна
4. Натура зерна не менше 625 г
5. Зерно повинно мати запах зерна без сторонніх запахів
Підготовка зерна
Підготовка зерна – це очищення зерна, поділяють на 2 стадії:
Замочування – вологість зерна збільшується до 40-45%.
Мета замочування: наситити зерно вологою та створити сприятливі умови для нормального проростання. Недозволожене зерно затримує ріст, перезволожене може взагалі втратити схожістю. При замочуванні зерно промивають та дизинфікують вапном. Замочквання здійснюється в замочувальних чанах з соничним днищем. Під час замочування продувають повітря таким чином йде перемішування зерна. Вода для замочування t = 12-13оС. процес замочування проходить в декілька стадій: 1- промивання водою здійснюється 1-1,5 години, після цього зерно відділяється та відволожується 1,5-2 години; 2- знов заливають водою, витримують 5-6 годин продуваючи повітря через сушку 1 годину, витримують без води 1-2 години. Загальна тривалість замочування до 30 год.
Пророщування зерна здійснюється з метою активізації ферментної системи зерна, накопичення водорозчинних речовин з метою поліпшення структури самого зерна та оболонки. Пророщування відбувається на спеціальних токах або в ящиках чи барабанних содовнях. Токові солодовні зерно розсипається по підлозі товщиною 20-25 см, підлога бетонна, тривалість пророщування білого солоду 5-6 днів, темного 8 днів, через кожні 3-4 години йде перемішування зерна. Ящічні солодовні складаються з кількості ящиків, що відповідають кількості днів пророщування солоду, ширина 2-2,5, довжина 6-10 м, в результаті пророщування активізується протиоліптичні та амілолітичні ферменти, накопичуються водорозчинні речовини, з’являється паросток і корінець, добре пророщений солод має запах свіжих огірків. Барабанна солодовня складається з числа барабанів, що дорівнює кількості днів пророщування солоду. Барабан – стальний циліндр, d = 3-4 м та довжиною до 10 м.
Ферментування
Мета: подальше накопичення водорозчинних речовин для цього солод витримують при підвищеній t оптимальній для дії аміноліптичних та протиоліптичних ферментів з метою прискорення процесів гідролізу вуглеводів та білків. Тривалість ферментації 4-5 діб, t в середніх шарах 55-60о, в нижньому 30-35оС.
Ссушіння – вологість знижується до 8-10%, проходить в 3 стадії:
1. фізіологічна – солод нагрівається до t = 40о, в ньому продовжуються процеси росту, тривалість стадій біля 6 год., вологість знижується до 30%.
2. біохімічна – t до 56-60о, ріст зерна зупиняється, прискорюється дія ферментів, тривалість стадії = 12 годин, вологість неферментованого солоду до 8-10% зменшується, на цьому його сушіння завершується.
Показники якості солоду
1. Органолептичні: колір неферментованого – світло-жовтий з сіруватим відтінком, ферментованим- від коричневого до темно-бурого
2. Фізико-хімічні: вологість в зернах – 8%, в подрібнених – 10%, кислотність для білого 17о, для темного 35о.
КРОХМАЛЬ ТА ПАТОКА
Крохмаль – полісахарид складається з глюкози, має 2 фракції:
Крохмаль – є полімером глюкози та відноситься до полісахаридів.
(С6Н12О5)n – загальна формула.
Він знаходиться у вигляді зернин у картоплі, кукурудзі, пшениці, житі, рисі та інших рослинах.
Використання
В парфюмерії, в харчовій промисловості (кондитерське виробництво) є рецептурним компонентом, при формуванні корпусів цукерок (кукурудзяний крохмаль) для виробництва патоки для модифікованих крохмалів, які є стабілізаторами, загущувачами та поліпшувачами тіста із борошна з низькими хлібопекарськими властивостями. Крохмалі мають різні t клейстеризації: найбільшу температуру має кукурудзяний (75о), картопляний (55-65о), житній (55-60о). Крохмаль не є індивідуальною речовиною, а складається з двох фракцій: амілози та амілопектину, які відрізняються за хімічною структурою. Амілопектин має розгалуджену структуру, а амілоза – ланцюжок. Амілоза – 100-1000 залишків глюкози
Амілоза розчиняється в гарячій воді, утворюється студень з високою в’язкістю. При охолодженні спостерігається ретроградація амілози та поступове утворення її кристалів.
Виробництво картопляного крохмалю
В картоплі міститься 20% крохмалю, 77% Н2О, 1% пектину, 1% білка, 1% клітковини. Крохмалю по відношенню до сухих речовин 80%.
Схема виробництва картопляного крохмалю
Картопля
Н2О листя картоплі бруд
Подрібнення картоплі на тертушках
Н2О Відокремлення крохмального молока сокові води
Виділення крохмалю відстоюванням
чи центрифугуванням
Н2О Очищення крохмалю розмивкою Н2О
темний крохмаль
Сирий крохмаль
Розведення сирого крохмалю
Очищення та механічне вода
видалення води брудний крохмаль
Сушіння
Фракціонування на ситах
Пакування
Виробництво крохмалю з картоплі є сезонним, з кукурудзи – цілий рік.
Відокремлення крохмального молока здійснюється шляхом промивання крохмальної кашки дугових ситах. Цей процес здійснюється 4-5 р., щоб вимити крохмаль. Виділення крохмалю з крохмального молока шляхом відстоювання у відстійних чанах або шляхом центрифугування. Процес відстоювання триває 8 год., швидкість осідання зернин крохмалю 3мм за 1 хв. Потім додають воду , змучують і суміш йде на стадію очищення. Очищення здійснюється шляхом розмивання, то верхній темний шар механічно знімають, крохмаль змучують, він знову осідає, воду осідає, воду зливають, цей процес відбувається декілька раз. Сирий крохмаль має вологість 55-60%. Для отримання сухого крохмалю його додатково очищають потім на вакуум-фільтрах обробляють до вологості 40%. І на барабанних сушилках сушать спочатку при t =50оС , а потім 80оС. Кінцева вологість картопляного крохмалю 20%.
Виробництво кукурудзяного крохмалю
Хім. склад кукурудзи: 70% крохмалю, 10% білків, 2,5 клітковини, 5% жиру, 1,5% мін. речовин.
Схема виробництва кукурудзяного крохмалю
Очищення зерна відходи
Замочування зерна екстракт
Грубе подрібнення
Н2О відокремлення паростків паростки
Відокремлення крохмального молочка
на барабанних ситах сокові води і мезга
тонкий помел
Н2О відокремлення мезги на ситах мезга
Виділення крохмалю на жалобах глютенова вода
або центрифугуванням брудний крохмаль
Н2О очищення крохмалю
промиванням на вакуум-фільтрах Н2О
сирий крохмаль
ті ж що і для картопляного
Показники якості крохмалю
|
Картопляний крохмаль Екстра Вищий Перший другий |
Кукурудзяний крохмаль Перший Амінопектиновий |
Вологість картоплі не більше 20%
кукурудзи не більше 13%
Не повинен мати хрустку по клейстеру.
ПАТОКА
Патока є крохмальна і мальтозна.
Крохмальна патока – густа, в’язка безбарвна або світло-жовта рідина, вона є продуктом неповного гідролізу крохмалю кислотою, тому в ній одночасно знаходиться суміш декстринів з різним ступенем деполімерізації6 мальтоза та глюкоза. Глибину проведення гідролізу оцінюють по кількості редукуючих речовин, що знаходяться в патоці.
Приблизний склад вуглеводів патоки
|
Вуглеводи |
Вміст редукуючих речовин, % |
|||
|
30 |
42 |
54 |
62 |
|
|
Глюкоза |
11-13 |
22 |
34 |
36 |
|
Мальтоза |
15 |
21 |
27 |
34 |
|
Декстрини та високомолекулярні вуглеводи |
72 |
57 |
39 |
30 |
Схема виробництва крохмальної патоки
Розведення крохмалю у воді
Н2О очищення на ситах чи центрифугах Н2О
Брудний крохмаль
Н2О розведення крохмалю
hозчином кислоти (НCl, H2SO4 )
пара гідроліз
нейтралізація кислоти
відокремлення осаду
фільтрація
відокремлення жиру
освітлення сиропу активованим вугіллям
уварювання у випарному апараті
фільтрування та знебарвлення
активованим вугіллям
згущення сиропу у вакуум-апараті
охолодження і пакування
Гідроліз крохмалю провод. HCL або H2SO4 при нагріванні отриманий гідролізат нейтралізують. Для відокремлення осаду гідролізат фільтрують, потім освітлюють активованим вугіллям уварюють до необхідної густини та охолоджують. Брудний крохмаль, який відокремлюється при очищенні, використовують для виробництва технічної глюкози. Гідроліз крохмалю проходить в заварних чанах чи конвекторах, витрати HCL 0,2-0,5% до маси сухих речовин витр. H2SO4 0,5-0,7%. В заварних чанах гідроліз. Проход. При атмосферному тиску 3-5 год., в конвекторах під тиском 2,5 атмосфер протягом 20 хв. Гідроліз проходить до безбарвної реакції на йод та бажаного вмісту редукуючих речовин. Після гідролізу HCL нейтралізують додаванням кальцінованої соди (утв. NaCL) H2SO4 додав. Крейди (утв. кристали гіпсу) сироп згущ. У вакуумапаратах при низькій t для того, щоб не розклад. Вуглеводи. Патоку також швидко охолоджують до t= 34-40оС.
Показники якості крохмальної патоки
Патока є декількох сортів:
Карамельна патока - густа, прозора рідина, зольність-0,4-0,5%. Вміст сухих речовин не менше 70% . Карамельна проба - здатність утворювати льодяники після 20-25 хв. уварювання. Льодяник повинен бути прозорим без прожилок і плям.
Мальтозна патока
Це продукт ферментативного гідролізу крохмалю. До її складу входить глюкоза, мальтоза, декстрини, а також в незначній мірі азотисті та мінеральні речовини.
Це густа в’язка прозора солодка рідина з присмаком та запахом солоду.
Схема виробництва мальтозної патоки
Зерно
Помел зерна на борошно
Н2О Затирання
Оцукрення
Н2О Фільтрація
Освітлення
Уварювання
Охолодження
Пакування
Зерно розмелюють невелику частину, його просушують (1-2 дні замочування і 8-10 днів пророщування), солод подрібнюють для затирання та оцукрення змішують борошно з водою , додають невелику частину солоду, нагрівають до 75% і залишають на 30 хв. для клейстеризації крохмалю, а також дії -амілази солоду. Після охолодження до 60о додають залишок солоду та залишають на 30 хв. для оцукрення крохмалю -амілозою до безперервної проби на йод. При цьому утворюється 80% мальтози і 20% декстринів. Для відокремлення оболонок зерна, білків та нерозчинної речовини масу фільтрують. Отриманий гідролізат освітлюють та знебарвлюють фільтруванням через активоване вугілля. Уварюють вакуум-апаратах, охолоджують та розливають.
ЖИРИ
Олії
Властивості жирів.
Жири є тваринного і рослинного походження. Рослинного – олії. Жири є тверді і рідкі.
Жири – це суміш ефірів різних високомолекулярних жирних кислот з гліцерином називаються тригліцеридами. Жири нерозчинні у Н2О, але добре розчинюються в органічних розчинниках (хлороформ). Вони не леткі, при високій температурі розкладаються, температура плавлення жиру залежить від вмісту в ньому жирних кислот. Якщо жири переважають насичені жирні кислоти (стеаринова, пальмітинова), які мають високу температуру плавлення, то жир при кімнатній температурі твердий (сало, баранячий, гов’яжий жир). Якщо в жирі переважають ненасичені жирні кислоти (олеїнова), то жир рідкий. Температура застигання жиру на декілька градусів нижча за температуру плавлення. Жири здатні гідролізуватися під дією ферментів, утворюється гліцерин та жирні кислоти. При цьому підвищується кислотність жиру в присутності лугів вони омилюються утворюючи гліцерин та лужні солі жирних кислот мила. Під дією кисню жири окислюються з утворенням альдегідів, кетонів, перекисай, низькомолекулярних жирних кислот та утворюють гіркоту.
Оцінка якостей жирів проводиться за їх консистенцією, кольором, запахом, смаком, густиною, а також за фізико-хімічними показниками (кислотне число, число омилення, йодне число).
Кислотне число – це кількість йодного калію в мг необхідного для нейтралізації вільних жирних кислот в 1г жиру. Для рослинних олій 0,4-2. Для тваринних 1-3,5. Це число є показником свіжості жиру.
Число омилення – кількість їдкого калію в мг необхідного для нейтралізації вільних жирних кислот та омилення всіх кислот в 1г жиру. Для рослинних олій – 170-200, для тваринних жирів – 195-200.
Йодне число – показує скільки грамів йоду необхідно для з’єднання по місцю подвійних зв’язків 100г жиру. Воно дає уявлення про наявність ненасичених кислот в жирі.
Для рослинних олій 140, для тваринних жирів – 40-50, саломаси – 50-80.
Гідрогенізація жиру – приєднання Н2 жирними кислотами по місцю подвійних зв’язків та перехід з ненасичених в насичені.
Гідрогенізація проходить під тиском 1,5-3 атмосфери, протягом 2,5-5год., температура спочатку 150-180 потім 200-210.
Рослинні олії.
Сировина: соняшник, бавовник, гірчиця, соя, кукурудза, рапс та інші. Вміст жиру від 20 до 60%.
Отримання рослинних олій пресуванням
Очищення насіння
Сушіння
Відокремлення оболонок
Подрібнення насіння
Зволоження, пропарювання, смаження
Олія
Фільтрація
Відстоювання олії
Насіння очищається від домішок на сепараторах, для кращого відокремлення оболонок та подрібнення, насіння підсушується до визначеної вологості. Оболонки зерна видаляються на сушильних машинах, які мають сита та віялки. Ядро подрібнюється на багато вальцювальних машинах. Для полегшення відокремлення жиру отримана суміш прожарюється. Для цього ця маса змішується в жаровні з Н2О, прожарюється під температурою – 70-85оС. При цьому більша частина олії 50-80% виділяється та стікає. Сушки, що залишаються називаються мезгою, підлягає пресуванню. Існує 2 способи пресування: холодне та гаряче. Другий відрізняється тим що мезга попередньо зволожується до 10% і підігрівається до 120оС. Фільтрація для очищення та освітлення олії. Олії спочатку фільтрують в гарячому стані потім в холодному.
Очищення
Сушіння
Відокремлення оболонок
Подрібнення насіння
Екстрагування олії
Розчинник розчинник
місцела шрот
випарювання випарювання
розчинника розчинника
олія шрот
рафінування олії
Спосіб екстрагування оснований на видаленні і сировини леткими розчинниками. Відокремлення розчину (місцями) від залишків сировини (шроту) та звільненні жиру від розчинника випарюванням.
Для видалення олії із подрібненої суміші, її змішують з розчинником (бензин) ця операція прохід в екстракторах металевих апаратів циліндричної форми які герметично закриті, з подвійним дном, на які завантажується подрібнена сировина. Після додавання розчинника все перемішується місцела, що утворюється, спускається в перегінний апарат, який обігрівається, де з неї випаровується бензин.
Сировина, що залили в екстракторі декілька раз обробляють розчиненням для повного видалення олії. Із знежиреного шроту бензин випаровується за допомогою парового змієвика і повертається і повертається у виробництво і служить для повторної екстракції. Олія отримується екстрагуванням та призначена для харчових цілей обов’язково піддається рафінуванню для очищення від різних домішок та видалення запаху розчинника. Ця олія містить менше білків, краще зберігається, світліша, але смак та аромат менш виражений ніж олії отриманої пресуванням, тому часто використовують комбінований спосіб отримання рослинної олії: означає частина видалення пресуванням, інша екстрагуванням.
Процес рафінування олії.
Склад:
Згідно діючих стандартів рослинної олії виготовлюють нерафіновану, гідратовані, рафіновані нейтралізовані недезидоровані, рафіновані нейтралізовані дезодоровані.
Нерафіновані олії – олії, які піддаються відстоюванню, фільтрації та чарковій нейтралізації, або тільки деяким з цих операцій.
Гідратовані – олія підлягає ще і гідратації (звільнення від білків).
Рафіновані, нейтралізовані, недезидоровані – олії підлягають всім вказаним вище операціям, обробки, відбілюються або не відбілюються але не обробляються для видалення запаху.
Дезодоровані – обробляються як вказано вище та звільняються від запаху за допомогою перегрітої пари.
Фізико-хімічні показники соняшникової олії.
Тваринні жири.
Отримують шляхом виготовлення з під шкірного чи внутрішнього сала-сирцю – свинячого, баранячого чи яловичого очищеного від тканини промитого в холодній воді та подрібненого на м’ясорубках. Витоплюють жир у салотопельних котлах які обладнані термічною рубашкою та мішалкою. Температура виготовлення 70оС. Виготовлений жир зливають у відстійник, де він охолоджується на протязі годин. Цей жир називають олеотопом або олей-ойль (перший жир) – жир найкращої якості, його вихід 65-70%. Залишки сала підігрівають до температури 90-100оС і отримують ще 15% жиру – олеостеарину. Із олеостопу отримують різні сорти тваринних жирів шляхом тривалого охолодження при температурі 30-32о та пресування.
Кондитерські хлібопекарські та кулінарні жири.
Вони являють собою гідрогенізовані рослинні олії та жири морських тварин та рию з домішками або без домішок рідких рослинних олій тваринного жиру бавовникового пальмітиту та харчового фосфотидного концентрату. Жири змішуються в розплавленому стані переохолоджуюьбся до t на 1-2о нижчою за температурою плавлення, потім розливаються в бочки та залишають для застигання.
Виготовляють жири наступних видів:
1. кондитерський жир для печива – суміш харчового саломасу тваринних жирів та харчового фосфадного концентрату.
2. жир для шоколадного виробництва цукерок та крнцентратів – високотвердий саломас із бавовникового та арахісового масел t застигання нижче 29о.
3. кондитерський жир для вафельних начинок – суміш харчового саломасу із рослинних олій з кокосовим або пальмоядерним маслом. Вміст яких не менше 20%, t застигання не менше 21о.
4. жир для хлібобулочних виробів – суміш харчового саломасу х рослинних олій до 65 % та китового жиру до 35%, рослинних олій до 22% та фосфатидних концентратів 17%, t плавлення саломаса з рослинної олії 31-34о, китового жиру 32,5-34о.
5. кулінарний жир фрітюрний – це харчовий саломас з рослинних олій
6. сало рослинне – суміш харчового саломасу з рослинних олій і з рослинною олією
7. кулінарні жири – суміш харчового саломасу з рослинних олій та кетового жиру, рослинної олії та тваринного жиру (яловичий, баранячий, свинячий)
тривалість зберігання жирів при вілносній вологості повітря не більше 80%, при t = -4 до 0о до 6 місяців, а фритюрний і для шоколаду 12 місяців;
t = 1 до 4о до 4 – 6 місяців;
t = 11 до 18о всі жири до 20 днів, до 1 місяця.
Масло коров’яче
Існує масло вершкове – виговляється із свіжих чи заквашених вершків і топлене – жир виготовлений з вершкового масла.
Спосіб приготування масла збиванням вершків
Вершки пастеризують (для кисловершкового – заквашують 12-18 год при t = 14-18о) потім вони підлягають процесу дозрівання.
Мета: перевести жир у твердий стан та наситити вершки повітрям. Для цього їх охолоджують до t = 1-4о та витримують 1-3 години, після чого пропускають через машину, де при високій частоті обертання лопастей вони насичуються повітрям і напротязі 60-80 сек. опінюються. Ця повітряна фаза полегшує збивання вершків та порушення емульсії жиру в них. Вершки підігрівають до t =7-14о – це є t збивання. Процес збивання заключається в механічній дії ударами на вершки, при цьому кульки повітря що знаходяться в збитих вершках суцільно стискаються з кульками жиру, що надає стійкість емульсії жиру, переходить на повітряні кульки. Звільнившись від оболонки кульки жиру без емульгатора концентрується на поверхні кольок повітря зливаються один з одним і утворюють фазу жиру, яка складається з великих частинок розміром 1-4 мм, які плавають у плазмі, яка називається маслянкою. Після збивання, яке триває 30-45 хв. маслянку спускають і набирають чисту воду, якою промивають отримане масло. Потім для видалення вологи та частинок маслянки масло піддають механічній обробці пропускаючи його декілька раз між рефленими валками або обминаючи на спеціальних машинах – маслообробниках. Якщо готують солоне масло, то під час обробки до нього додають сіль або її насичений розчин.
Спосіб приготування масла у безперервнодіючих машинах
У невеликий горизонтально вставлений циліндр безперервним струменем подають підготовлені вершки, де вони збиваються лопатками. Частота обертання валу n = 2800 об/хв. вершки за 20 сек. збиваються і поступають у похилий шнек, де жир відділяється від маслянки, гомогенізується і виходить безперервним струменем. Масло отримане цим способом має більшу вологість і тому містить менше жиру.
Молочний жир: t плавлення = 28-30оС, t застигання = 15-25о.
Число омилення 218-235, йодне число 25-47.
Вершкове масло: t плавлення = 26-34оС, t застигання = 18-23о.
Саломаси – гідрогенізовані жири, в процесі гідрогенізації: приєднується Н2 і жир з рідкого стану переходить в твердий.