📄Работа №214804
Тема: Разработка и исследование применимости ферментированного растительного ингредиента на основе пророщенного зерна в технологии пищевых продуктов
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
биотехнология
Объем:
89 листов
Год:
2022
Просмотров:
8
4275
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Введение 5
1 Аналитический обзор научно-технической литературы и патентной информации по теме исследования 8
1.1 Процессы, происходящие при проращивании зерновых культур 8
1.2 Современные технологические методы и технологии проращивания зерновых культур 11
1.3 Способы обеззараживания пророщенного зерновых культур 12
1.4 Использование пророщенных зерновых культур для обогащения пищевых продуктов 28
2 Методическая часть 34
2.1 Этапы проведения исследований и экспериментов 34
2.2 Объекты исследований 36
2.3 Методы исследований 37
3 Экспериментальная часть 43
3.1 Исследование показателей качества зерна пшеницы, используемого для получения ферментированного растительного ингредиента 43
3.2 Обеззараживание исследуемых образцов зерна пшеницы 44
3.3 Результаты исследования показателей, характеризующих интенсивность протекания процессов проращивания зерна пшеницы 47
3.4 Результаты определения физико-химических показателей зерна пшеницы и их изменение в процессе проращивания 53
3.4.1 Результаты определения показателей, характеризующих антиоксидантные свойства пророщенного зерна пшеницы 55
3.4.2 Результаты определения пищевой ценности пророщенного зерна пшеницы 57
3.4.3 Результаты определения содержания фитиновой кислоты в пророщенном зерне пшеницы 60
3.5 Обоснование выбора технологических схем производства мягкого сыра, полученного с использованием ферментированного растительного ингредиента на основе пророщенного зерна пшеницы 63
3.6 Результаты определения органолептических показателей мягкого сыра, полученного с использованием ферментированного растительного
ингредиента на основе пророщенного зерна пшеницы 65
3.7 Результаты определения физико-химических показателей мягкого сыра, полученного с использованием ферментированного растительного
ингредиента на основе пророщенного зерна пшеницы 67
3.8 Результаты определения реологических показателей мягкого сыра, полученного с использованием ферментированного растительного ингредиента на основе пророщенного зерна пшеницы 68
3.9 Результаты определения сроков годности сыров, полученных с использованием ферментированного растительного ингредиента на основе пророщенного зерна пшеницы 70
4 Расчет себестоимости готового продукта 74
Заключение 80
Список литературы 83
1 Аналитический обзор научно-технической литературы и патентной информации по теме исследования 8
1.1 Процессы, происходящие при проращивании зерновых культур 8
1.2 Современные технологические методы и технологии проращивания зерновых культур 11
1.3 Способы обеззараживания пророщенного зерновых культур 12
1.4 Использование пророщенных зерновых культур для обогащения пищевых продуктов 28
2 Методическая часть 34
2.1 Этапы проведения исследований и экспериментов 34
2.2 Объекты исследований 36
2.3 Методы исследований 37
3 Экспериментальная часть 43
3.1 Исследование показателей качества зерна пшеницы, используемого для получения ферментированного растительного ингредиента 43
3.2 Обеззараживание исследуемых образцов зерна пшеницы 44
3.3 Результаты исследования показателей, характеризующих интенсивность протекания процессов проращивания зерна пшеницы 47
3.4 Результаты определения физико-химических показателей зерна пшеницы и их изменение в процессе проращивания 53
3.4.1 Результаты определения показателей, характеризующих антиоксидантные свойства пророщенного зерна пшеницы 55
3.4.2 Результаты определения пищевой ценности пророщенного зерна пшеницы 57
3.4.3 Результаты определения содержания фитиновой кислоты в пророщенном зерне пшеницы 60
3.5 Обоснование выбора технологических схем производства мягкого сыра, полученного с использованием ферментированного растительного ингредиента на основе пророщенного зерна пшеницы 63
3.6 Результаты определения органолептических показателей мягкого сыра, полученного с использованием ферментированного растительного
ингредиента на основе пророщенного зерна пшеницы 65
3.7 Результаты определения физико-химических показателей мягкого сыра, полученного с использованием ферментированного растительного
ингредиента на основе пророщенного зерна пшеницы 67
3.8 Результаты определения реологических показателей мягкого сыра, полученного с использованием ферментированного растительного ингредиента на основе пророщенного зерна пшеницы 68
3.9 Результаты определения сроков годности сыров, полученных с использованием ферментированного растительного ингредиента на основе пророщенного зерна пшеницы 70
4 Расчет себестоимости готового продукта 74
Заключение 80
Список литературы 83
📖 Введение
Решение задач наполнения потребительского рынка высококачественными пищевыми продуктами, обладающими профилактическим действием, является стимулом для развития научных исследований и инновационных технологий при создании пищевых продуктов с улучшенными натуральными вкусовыми характеристиками в сочетании с ограниченным количеством применяемых улучшителей и обогатителей различной химической природы [3, 7, 8, 9, 12].
Актуальность научной проблемы, решаемой в рамках данного проекта обусловлена существующей в настоящее время сложной ситуацией снижения качества зерновых культур, что обусловливает необходимость поиска новых подходов в разработке технологических приемов и решений, позволяющих получить сырьевые ингредиенты с высокими потребительскими свойствами [4, 6, 11, 13–18].
Утвержденные Правительством Российской Федерации, законодательные нормативные документы указывают на необходимость разработки и внедрения современных технологий производства пищевых ингредиентов, позволяющих получать продукты нового поколения с заданными характеристиками качества, соответствующих принципам здорового питания. В этой связи в качестве решения данной проблемы возможно предложить использование ферментированного растительного ингредиента на основе пророщенного зерна пшеницы в матрице пищевого продукта – мягкого сыра [1, 2, 5, 10].
Сыр, насчитывающий более одной тысячи видов, является одним из самых универсальных продуктов в мире. Сыр содержит в себе большое количество ценных питательных веществ в концентрированном виде, которые содержатся в молоке. В настоящее время лидером по производству сыра являются страны Евросоюза. В 2020 году мировыми производителями сыра являлись страны Евросоюза – 10,34 миллиона тонн и США – 6,012 миллиона тонн [52, 53]. Производство сыра в России за 2020 год, согласно иностранной сельскохозяйственной службе – министерства сельского хозяйства США, составляет 1,035 миллиона тонн [52, 53], тогда как согласно Федеральной службе государственной статистики РФ, – 0,684 миллиона тонн [38].
В настоящее время активно внедряют новые технологии в производство сыра, в том числе и с применением различных обогащающих добавок. В последние 5 лет стали популярными продукты питания, обогащенные различными вспомогательными биологическими добавками, которые позволяют более эффективно восполнять содержание витаминов и минеральных веществ в организме человека. Так же существуют продукты с повышенным содержанием антиоксидантных веществ, которые позволяют бороться с активными формами кислорода. Одна из причин возникновения многих заболеваний проявляется из-за активных форм кислорода, который обладают эффектом встраиваться в структуру различных клеток, тем самым их повреждая. Вследствие этого, у многих возникает интерес антиоксидантам, которые позволяют бороться с активными формами кислорода, тем самым предотвращая их негативное воздействие на организм.
Одним малоизвестным сырьевым ингредиентом, который богат антиоксидантными веществами, является пророщенное зерно пшеницы. Во время проращивания, в зерне активируются все биологические механизмы роста, из-за чего сильно повышается его ферментативная активность, при этом идет синтез всех важных веществ для роста растения, в том числе и антиоксидантов.
Целью исследования являлось разработка и исследование применимости ферментированного растительного ингредиента на основе пророщенного зерна пшеницы в технологии мягких сыров.
Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:
– проведение анализа существующего продовольственного рынка сыров и других молочных продуктов;
- разработка эффективной технологии проращивания зерна пшеницы и получения ферментированного сырьевого ингредиента;
- обоснование необходимости применение ферментации, оценка влияния различных видов ферментации на содержание фитиновой кислоты в пророщенном зерне пшеницы;
- исследование органолептических и физико-химических показателей ферментированного растительного ингредиента на основе пророщенного зерна;
- разработка технологии производства мягкого сыра с ферментированным растительным ингредиентом на основе пророщенного зерна пшеницы;
- разработка балловой шкалы для оценки качества предлагаемого мягкого сыра;
- исследование органолептических, физико-химических и реологических показателей предлагаемого мягкого сыра, в том числе при хранении;
- формирование выводов и предложений.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
- получены новые данные в области разработки технологии получения ферментированного растительного ингредиента на основе пророщенного зерна пшеницы;
- выявлены закономерности изменения химического состава пророщенного зерна пшеницы, а именно снижение содержания фитиновой кислоты в процессе ферментации, что позволяет более эффективно усваиваться железу, находящемуся в сырьевом ингредиенте;
- обоснован выбор и дозировка ферментированного растительного ингредиента на основе пророщенного зерна пшеницы, обеспечивающая наилучшие органолептические и физико-химические показатели, в том числе стабильность готового продукта в течение установленных сроков хранения.
Актуальность научной проблемы, решаемой в рамках данного проекта обусловлена существующей в настоящее время сложной ситуацией снижения качества зерновых культур, что обусловливает необходимость поиска новых подходов в разработке технологических приемов и решений, позволяющих получить сырьевые ингредиенты с высокими потребительскими свойствами [4, 6, 11, 13–18].
Утвержденные Правительством Российской Федерации, законодательные нормативные документы указывают на необходимость разработки и внедрения современных технологий производства пищевых ингредиентов, позволяющих получать продукты нового поколения с заданными характеристиками качества, соответствующих принципам здорового питания. В этой связи в качестве решения данной проблемы возможно предложить использование ферментированного растительного ингредиента на основе пророщенного зерна пшеницы в матрице пищевого продукта – мягкого сыра [1, 2, 5, 10].
Сыр, насчитывающий более одной тысячи видов, является одним из самых универсальных продуктов в мире. Сыр содержит в себе большое количество ценных питательных веществ в концентрированном виде, которые содержатся в молоке. В настоящее время лидером по производству сыра являются страны Евросоюза. В 2020 году мировыми производителями сыра являлись страны Евросоюза – 10,34 миллиона тонн и США – 6,012 миллиона тонн [52, 53]. Производство сыра в России за 2020 год, согласно иностранной сельскохозяйственной службе – министерства сельского хозяйства США, составляет 1,035 миллиона тонн [52, 53], тогда как согласно Федеральной службе государственной статистики РФ, – 0,684 миллиона тонн [38].
В настоящее время активно внедряют новые технологии в производство сыра, в том числе и с применением различных обогащающих добавок. В последние 5 лет стали популярными продукты питания, обогащенные различными вспомогательными биологическими добавками, которые позволяют более эффективно восполнять содержание витаминов и минеральных веществ в организме человека. Так же существуют продукты с повышенным содержанием антиоксидантных веществ, которые позволяют бороться с активными формами кислорода. Одна из причин возникновения многих заболеваний проявляется из-за активных форм кислорода, который обладают эффектом встраиваться в структуру различных клеток, тем самым их повреждая. Вследствие этого, у многих возникает интерес антиоксидантам, которые позволяют бороться с активными формами кислорода, тем самым предотвращая их негативное воздействие на организм.
Одним малоизвестным сырьевым ингредиентом, который богат антиоксидантными веществами, является пророщенное зерно пшеницы. Во время проращивания, в зерне активируются все биологические механизмы роста, из-за чего сильно повышается его ферментативная активность, при этом идет синтез всех важных веществ для роста растения, в том числе и антиоксидантов.
Целью исследования являлось разработка и исследование применимости ферментированного растительного ингредиента на основе пророщенного зерна пшеницы в технологии мягких сыров.
Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:
– проведение анализа существующего продовольственного рынка сыров и других молочных продуктов;
- разработка эффективной технологии проращивания зерна пшеницы и получения ферментированного сырьевого ингредиента;
- обоснование необходимости применение ферментации, оценка влияния различных видов ферментации на содержание фитиновой кислоты в пророщенном зерне пшеницы;
- исследование органолептических и физико-химических показателей ферментированного растительного ингредиента на основе пророщенного зерна;
- разработка технологии производства мягкого сыра с ферментированным растительным ингредиентом на основе пророщенного зерна пшеницы;
- разработка балловой шкалы для оценки качества предлагаемого мягкого сыра;
- исследование органолептических, физико-химических и реологических показателей предлагаемого мягкого сыра, в том числе при хранении;
- формирование выводов и предложений.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
- получены новые данные в области разработки технологии получения ферментированного растительного ингредиента на основе пророщенного зерна пшеницы;
- выявлены закономерности изменения химического состава пророщенного зерна пшеницы, а именно снижение содержания фитиновой кислоты в процессе ферментации, что позволяет более эффективно усваиваться железу, находящемуся в сырьевом ингредиенте;
- обоснован выбор и дозировка ферментированного растительного ингредиента на основе пророщенного зерна пшеницы, обеспечивающая наилучшие органолептические и физико-химические показатели, в том числе стабильность готового продукта в течение установленных сроков хранения.
✅ Заключение
Анализ открытых источников научных и статистических данных научных исследований позволяет говорить, что в настоящее время развитие продовольственного рынка направлено на полновесное применение традиционного сырья для получения продуктов питания с улучшенными потребительскими достоинствами. Поэтому вполне обоснованы основные тенденции, направленные на использование всех составных частей зерна, минимизацию потерь и максимальное использование пищевых компонентов зернового сырья. Вышесказанное подтверждает целесообразность использования зернового сырья в технологиях новых методов получения сырьевых ингредиентов.
В ходе проведения исследований и поиска оптимальных условий процесса проращивания, было установлено, что наиболее эффективным и быстрым является технология, при которой зерно пшеницы подвергалось увлажнению каждые 6 часов с периодическим промыванием чистой водой каждые 24 часа. Наиболее подходящая температура окружающей среды для проращивания составляла 18–20 °C.
На основании определения показателей, характеризующих антиоксидантные свойства пророщенного зерна пшеницы, а так же с учетом динамического изменения состава нутриентов в процессе проращивания, было установлено, что наиболее полезным для употребления является зерно пшеницы пророщенное в течение 72 часов.
На основании определения показателей, характеризующих динамическое изменение количества фитиновой кислоты в пророщенном зерне пшеницы, было принято решение ускорить разложение фитиновой кислоты в процессе ферментации. Были разработаны и экспериментально исследованы рецептурные смеси, содержащие в себе фитазы, способствующие ускорению разложения фитиновой кислоты. В ходе проведенных исследований, было определено, что наиболее эффективным способом снижения фитиновой кислоты является ферментация в сыворотке, полученной при приготовлении мягких сыров.
Результаты по обеззараживанию зерна пшеницы с помощью холодной плазмы дали положительные результаты. Количество плесневых грибов заметно снизилось, по сравнению с контрольным образцом. Был определен наиболее подходящий способ обработки зерна холодной плазмой при разности потенциалов 10 кВ, частоте 100 ГЦ и длительности обработки в 30 секунд. Полученное зерно после обработки холодной плазмой можно использовать для проращивания без негативных последствий.
Результаты проведенных исследований позволяют рекомендовать разработанный сырьевой ингредиент (ферментированное пророщенное зерно пшеницы) в качестве сырья при производстве мягких сыров с целью расширения ассортиментной линейки выпускаемой продукции, создания продуктов натурального происхождения, обладающих повышенной пищевой ценностью, а также увеличения выхода готовой продукции из молочного сырья.
В ходе проведенных исследований было получено два образца молочного продукта (мягкий сыр), которые были обогащенным разработанным сырьевым ингредиентом в количестве 5 % от общей массы готового продукта. Данные образцы отличались тем, что в первом образце полученный сырьевой ингредиент распределяли по всему объему готового продукта, а во втором образце – только на его поверхности. В ходе исследований установлено, что для первого образца отмечается более рыхлая структура сырного теста, при употреблении ощущается присутствие частиц сырьевого ингредиента не ухудшающее общее восприятие полученного продукта. Для второго образца характерно наличие нежной, в меру плотной структуры сырного теста, благодаря наличию на поверхности сырьевого ингредиента. По вкусо-ароматическим показателям второй образец практически не отличается от первого. Так же было установлено, что второй образец наиболее устойчив к хранению, чем первый.
Можно отметить, что использование полученного сырьевого ингредиента на поверхности мягкого сыра позволило создать более стабильную и лучшую форму и получить приятный аромат готового продукта. Так что наиболее перспективнее использовать для производства второй образец. Полученный сырьевой ингредиент обладает значительными антиоксидантными свойствами и имеет меньшее содержание фитиновой кислоты, что способствует усвоению множества минеральных веществ, в частности железа, цинка, магния и меди. Низкое содержание фитиновой кислоты так же говорит о повышенном содержании в растительном сырьевом ингредиенте доступного для усвоения фосфора.
В ходе проведения исследований и поиска оптимальных условий процесса проращивания, было установлено, что наиболее эффективным и быстрым является технология, при которой зерно пшеницы подвергалось увлажнению каждые 6 часов с периодическим промыванием чистой водой каждые 24 часа. Наиболее подходящая температура окружающей среды для проращивания составляла 18–20 °C.
На основании определения показателей, характеризующих антиоксидантные свойства пророщенного зерна пшеницы, а так же с учетом динамического изменения состава нутриентов в процессе проращивания, было установлено, что наиболее полезным для употребления является зерно пшеницы пророщенное в течение 72 часов.
На основании определения показателей, характеризующих динамическое изменение количества фитиновой кислоты в пророщенном зерне пшеницы, было принято решение ускорить разложение фитиновой кислоты в процессе ферментации. Были разработаны и экспериментально исследованы рецептурные смеси, содержащие в себе фитазы, способствующие ускорению разложения фитиновой кислоты. В ходе проведенных исследований, было определено, что наиболее эффективным способом снижения фитиновой кислоты является ферментация в сыворотке, полученной при приготовлении мягких сыров.
Результаты по обеззараживанию зерна пшеницы с помощью холодной плазмы дали положительные результаты. Количество плесневых грибов заметно снизилось, по сравнению с контрольным образцом. Был определен наиболее подходящий способ обработки зерна холодной плазмой при разности потенциалов 10 кВ, частоте 100 ГЦ и длительности обработки в 30 секунд. Полученное зерно после обработки холодной плазмой можно использовать для проращивания без негативных последствий.
Результаты проведенных исследований позволяют рекомендовать разработанный сырьевой ингредиент (ферментированное пророщенное зерно пшеницы) в качестве сырья при производстве мягких сыров с целью расширения ассортиментной линейки выпускаемой продукции, создания продуктов натурального происхождения, обладающих повышенной пищевой ценностью, а также увеличения выхода готовой продукции из молочного сырья.
В ходе проведенных исследований было получено два образца молочного продукта (мягкий сыр), которые были обогащенным разработанным сырьевым ингредиентом в количестве 5 % от общей массы готового продукта. Данные образцы отличались тем, что в первом образце полученный сырьевой ингредиент распределяли по всему объему готового продукта, а во втором образце – только на его поверхности. В ходе исследований установлено, что для первого образца отмечается более рыхлая структура сырного теста, при употреблении ощущается присутствие частиц сырьевого ингредиента не ухудшающее общее восприятие полученного продукта. Для второго образца характерно наличие нежной, в меру плотной структуры сырного теста, благодаря наличию на поверхности сырьевого ингредиента. По вкусо-ароматическим показателям второй образец практически не отличается от первого. Так же было установлено, что второй образец наиболее устойчив к хранению, чем первый.
Можно отметить, что использование полученного сырьевого ингредиента на поверхности мягкого сыра позволило создать более стабильную и лучшую форму и получить приятный аромат готового продукта. Так что наиболее перспективнее использовать для производства второй образец. Полученный сырьевой ингредиент обладает значительными антиоксидантными свойствами и имеет меньшее содержание фитиновой кислоты, что способствует усвоению множества минеральных веществ, в частности железа, цинка, магния и меди. Низкое содержание фитиновой кислоты так же говорит о повышенном содержании в растительном сырьевом ингредиенте доступного для усвоения фосфора.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.