Исследование технологических свойств крахмала различных видов, поступающих на потребительский рынок РФ
|
Аннотация 2
Введение 4
1. Аналитический обзор литературы 6
1.1 Современное состояние потребительского рынка крахмала и тенденции его развития 6
1.2 Классификация и характеристика ассортимента крахмалов 10
1.3 Факторы качества крахмала 15
1.4 Анализ современных способов модификации крахмала 26
1.5 Характеристика технологических свойств и требования к качеству
крахмала 35
2. Практическая часть 44
2.1. Общая характеристика предприятия 44
2.2. Технологические процессы, осуществляемые на предприятии 46
2.3. Охрана труда, осуществляемая предприятием 49
2.4. Анализ ассортимента продукции 52
3. Экспериментальная часть 56
3.1. Цели и задачи исследования 56
3.2. Характеристика объектов исследования 56
3.3. Показатели качества и методы их оценки 59
3.4. Результаты оценки качества и технологических свойств крахмала 62
Выводы и предложения 70
Библиографический список
Введение 4
1. Аналитический обзор литературы 6
1.1 Современное состояние потребительского рынка крахмала и тенденции его развития 6
1.2 Классификация и характеристика ассортимента крахмалов 10
1.3 Факторы качества крахмала 15
1.4 Анализ современных способов модификации крахмала 26
1.5 Характеристика технологических свойств и требования к качеству
крахмала 35
2. Практическая часть 44
2.1. Общая характеристика предприятия 44
2.2. Технологические процессы, осуществляемые на предприятии 46
2.3. Охрана труда, осуществляемая предприятием 49
2.4. Анализ ассортимента продукции 52
3. Экспериментальная часть 56
3.1. Цели и задачи исследования 56
3.2. Характеристика объектов исследования 56
3.3. Показатели качества и методы их оценки 59
3.4. Результаты оценки качества и технологических свойств крахмала 62
Выводы и предложения 70
Библиографический список
В настоящее время крахмал является важным пищевым и техническим продуктом, широко применяющийся в различных отраслях пищевой промышленности. Модифицированный крахмал, благодаря более низкой себестоимости, позволяет значительно снижать цену конечного продукта. Такой крахмал применяют в пищевой промышленности для связывания свободной влаги при производстве колбасы; для придания необходимой консистенции кетчупов, майонезов и соусов; при изготовлении кефира или йогурта для придания необходимой текстуры; при изготовлении хлебобулочных и кондитерских изделий для улучшения внешнего вида. Вне зависимости от сферы применения, модифицированный крахмал выступает как загуститель, эмульгатор и стабилизатор. Научные исследования по разработке эффективных способов целенаправленного изменения природных свойств крахмала интенсивно развиваются, его модифицирование с помощью физических (механические, температурные и ультразвуковые), химических (окислительный гидролиз) и биохимических воздействий (ферментативный гидролиз) имеет как научное значение, так и промышленное применение. Необходимо отметить, что для производства модифицированного крахмала не используются методы генной инженерии. Однако, комитет экспертов, объединённых под руководством Всемирной организации здравоохранения и Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН, рекомендовал применять без ограничений только крахмалы ферментативной обработки. Другие виды химически обработанных крахмалов нуждаются в дополнительном изучении, поэтому наибольший интерес представляют физические методы модифицирования. Такие методы позволяют воздействовать на крахмал безреагентным способом, при этом изменяя его свойства [50].
Целью данного исследования было установить влияние ультразвуковой обработки на технологические свойства крахмалов различных видов.
Для достижения цели было поставлено несколько задач:
- изучить российский и мировой рынок крахмала;
- исследовать применение крахмала в пищевой промышленности;
- изучить известные способы модификации крахмала российских и зарубежных ученых;
- провести исследования технологических свойства крахмала различных видов, обосновать по результатам сферу их применения.
Целью данного исследования было установить влияние ультразвуковой обработки на технологические свойства крахмалов различных видов.
Для достижения цели было поставлено несколько задач:
- изучить российский и мировой рынок крахмала;
- исследовать применение крахмала в пищевой промышленности;
- изучить известные способы модификации крахмала российских и зарубежных ученых;
- провести исследования технологических свойства крахмала различных видов, обосновать по результатам сферу их применения.
Сегодня трудно представить себе рынок пищевой промышленности без стабилизирующих веществ. Стабилизаторы встречаются в каждом пищевом производстве. Так как в современном мире все более популярной становится точка зрения, что потребление продуктов с натуральными пищевыми волокнами является неотъемлемой частью здорового образа жизни, производители пищевых продуктов увеличивают долю природных стабилизаторов в качестве вспомогательных материалов для своей продукции. Все чаще производители уходят от использования синтетических и полусинтетических материалов. Так как крахмал в пищевой промышленности используется как природный стабилизатор, эмульгатор и загуститель, то его мировое производство в последние годы возросло в несколько раз.
В пищевой промышленности использование модифицированного крахмала получило широкое применение, особенно в последние десятилетия, за счет неиссякаемости и постоянного возобновления источников его получения. Это связано с тем, что ресурсами для его получения служат такие культуры как картофель, кукуруза, рожь, пшеница, горох, рис и другие. Использование модифицированного крахмала связано и с экономической стороной вопроса, так как это позволяет значительно снижать себестоимость конечного продукта. Основная сфера применения модифицированного крахмала в пищевой промышленности, это использование его как загустителя, эмульгатора и стабилизатора. В настоящее время известно несколько направлений модификации крахмала: химическое (кислотный, окислительный гидролиз); биохимическое (ферментативный гидролиз) и физическое воздействие (механические, температурные, ультразвуковые и волновые). Поскольку комитет экспертов объединённых под эгидой таких организаций как ФАО (Продовольственная и сельскохозяйственная организация при ООН) и ВОЗ (Всемирная организация здравоохранения) рекомендовал применять без ограничений лишь крахмалы, обработанные ферментативно. Другие же виды химически обработанных крахмалов нуждаются в дополнительном изучении. Поэтому наибольший интерес представляют физические методы модифицирования.
Исследование литературной части показало, что отрасль производства крахмала постоянно растет и развивается, также высокая доля на рынке импортного крахмала. Классификационные особенности крахмала зависят от модификаций. К факторам, определяющим качество крахмала, относятся: качество сырья, процесс производства продукции, упаковка, маркировка, хранение и транспортировка готового крахмала, и абсолютно каждый этап очень влияет на качество готового продукта.
Большая доля ассортимента на рынке представлена группами модифицированного крахмала. В настоящее время развиваются различные способы модификации.
Нами была рассмотрена деятельность магазина АО Тандер «Магнит». Исследовав практическую часть работы можно сделать вывод, что на предприятии отлажены все необходимые технологические процессы. Нормы пожарной безопасности и санитарной гигиены так же соответствуют требованиям, предъявляемым в нормирующих документах. Магазин АО Тандер «Магнит» постоянно развивается и улучшается, увеличивая ассортимент, а также почти каждую неделю проходят акции на разные товары.
Для проведения исследования было взято три вида крахмала: картофельный, кукурузный, тапиоковый. Процесс набухания каждого из которых проводился по двум технологиям. Первая - это традиционная технология - нагревание крахмала с водой в соотношении 1:4 при температуре 80 °С, до клейстеризации крахмала. Вторая технология, инновационная - этап нагревания заменен на этап УЗ-обработки при внесении крахмала в воду. Мощность УЗ-обработки - 630 Вт, время воздействия - 13 минут. Товароведная оценка качества крахмала проходила в два этапа. Первый этап включал в себя оценку органолептических показателей, второй - физико-химических.
Подводя итог всему исследованию, которое было проведено в рамках данной дипломной работы, можно сделать следующие выводы:
• абсолютно все виды крахмала, взятые нами в качестве объектов исследования, характеризуются в соответствии требований стандарта и укладываются в нормы;
• физико-химические показатели крахмала: массовая доля влаги, кислотность, зольность и количество крапин. Все показатели были в пределах нормы;
• внедрение ультразвуковой обработки в технологию крахмала отражается положительно, температура клейстеризации всех видов крахмала снижается. Наиболее сильные изменения наблюдаются в кукурузном крахмале - на 20,2 %, наименее - у тапиокового (2,4 %). При обработке крахмалов разных видов ультразвуком клейстеризация образцов происходила при более низких температурах, при этом сохранялась структура зерен.
• при термической обработке крахмальной суспензии, происходит изменение структуры зерен крахмала, более сильным изменениям при t = 50 °С претерпевает тапиоковый крахмал, а при t = 80 °С изменениям подверглись картофельный и кукурузный крахмалы. Можно отметить, что оптимальной температурой является обработка при t = 80 °С;
• наиболее большую вязкость приобретает контрольный образец, при чем картофельный превышает все остальные значения. Кукурузный же, согласно результатам, давая меньшую вязкость клейстера, лучше клейстеризуется при более низкой температуре (50 °С) и по традиционной технологии;
• наибольшее содержание амилозы установлено в кукурузном крахмале, он же имеет более высокую температуру клейстеризации, и меньшую вязкость клейстера.
Таким образом, ультразвук, снижая температуру клейстеризации, все- таки на вязкости готового клейстера отражается негативно. Требует дальнейших исследований возможность внедрения ультразвуковой обработки в технологию клейстеризации крахмала с учетом вариаций по мощности и времени воздействия.
На основании полученных результатов можно рекомендовать предприятиям, занимающимся переработке крахмала и использование его в производстве, внедрение ультразвуковой обработки в технологические линии.
В пищевой промышленности использование модифицированного крахмала получило широкое применение, особенно в последние десятилетия, за счет неиссякаемости и постоянного возобновления источников его получения. Это связано с тем, что ресурсами для его получения служат такие культуры как картофель, кукуруза, рожь, пшеница, горох, рис и другие. Использование модифицированного крахмала связано и с экономической стороной вопроса, так как это позволяет значительно снижать себестоимость конечного продукта. Основная сфера применения модифицированного крахмала в пищевой промышленности, это использование его как загустителя, эмульгатора и стабилизатора. В настоящее время известно несколько направлений модификации крахмала: химическое (кислотный, окислительный гидролиз); биохимическое (ферментативный гидролиз) и физическое воздействие (механические, температурные, ультразвуковые и волновые). Поскольку комитет экспертов объединённых под эгидой таких организаций как ФАО (Продовольственная и сельскохозяйственная организация при ООН) и ВОЗ (Всемирная организация здравоохранения) рекомендовал применять без ограничений лишь крахмалы, обработанные ферментативно. Другие же виды химически обработанных крахмалов нуждаются в дополнительном изучении. Поэтому наибольший интерес представляют физические методы модифицирования.
Исследование литературной части показало, что отрасль производства крахмала постоянно растет и развивается, также высокая доля на рынке импортного крахмала. Классификационные особенности крахмала зависят от модификаций. К факторам, определяющим качество крахмала, относятся: качество сырья, процесс производства продукции, упаковка, маркировка, хранение и транспортировка готового крахмала, и абсолютно каждый этап очень влияет на качество готового продукта.
Большая доля ассортимента на рынке представлена группами модифицированного крахмала. В настоящее время развиваются различные способы модификации.
Нами была рассмотрена деятельность магазина АО Тандер «Магнит». Исследовав практическую часть работы можно сделать вывод, что на предприятии отлажены все необходимые технологические процессы. Нормы пожарной безопасности и санитарной гигиены так же соответствуют требованиям, предъявляемым в нормирующих документах. Магазин АО Тандер «Магнит» постоянно развивается и улучшается, увеличивая ассортимент, а также почти каждую неделю проходят акции на разные товары.
Для проведения исследования было взято три вида крахмала: картофельный, кукурузный, тапиоковый. Процесс набухания каждого из которых проводился по двум технологиям. Первая - это традиционная технология - нагревание крахмала с водой в соотношении 1:4 при температуре 80 °С, до клейстеризации крахмала. Вторая технология, инновационная - этап нагревания заменен на этап УЗ-обработки при внесении крахмала в воду. Мощность УЗ-обработки - 630 Вт, время воздействия - 13 минут. Товароведная оценка качества крахмала проходила в два этапа. Первый этап включал в себя оценку органолептических показателей, второй - физико-химических.
Подводя итог всему исследованию, которое было проведено в рамках данной дипломной работы, можно сделать следующие выводы:
• абсолютно все виды крахмала, взятые нами в качестве объектов исследования, характеризуются в соответствии требований стандарта и укладываются в нормы;
• физико-химические показатели крахмала: массовая доля влаги, кислотность, зольность и количество крапин. Все показатели были в пределах нормы;
• внедрение ультразвуковой обработки в технологию крахмала отражается положительно, температура клейстеризации всех видов крахмала снижается. Наиболее сильные изменения наблюдаются в кукурузном крахмале - на 20,2 %, наименее - у тапиокового (2,4 %). При обработке крахмалов разных видов ультразвуком клейстеризация образцов происходила при более низких температурах, при этом сохранялась структура зерен.
• при термической обработке крахмальной суспензии, происходит изменение структуры зерен крахмала, более сильным изменениям при t = 50 °С претерпевает тапиоковый крахмал, а при t = 80 °С изменениям подверглись картофельный и кукурузный крахмалы. Можно отметить, что оптимальной температурой является обработка при t = 80 °С;
• наиболее большую вязкость приобретает контрольный образец, при чем картофельный превышает все остальные значения. Кукурузный же, согласно результатам, давая меньшую вязкость клейстера, лучше клейстеризуется при более низкой температуре (50 °С) и по традиционной технологии;
• наибольшее содержание амилозы установлено в кукурузном крахмале, он же имеет более высокую температуру клейстеризации, и меньшую вязкость клейстера.
Таким образом, ультразвук, снижая температуру клейстеризации, все- таки на вязкости готового клейстера отражается негативно. Требует дальнейших исследований возможность внедрения ультразвуковой обработки в технологию клейстеризации крахмала с учетом вариаций по мощности и времени воздействия.
На основании полученных результатов можно рекомендовать предприятиям, занимающимся переработке крахмала и использование его в производстве, внедрение ультразвуковой обработки в технологические линии.
