Исследование химического состава и пищевой ценности мучных кондитерских изделий с использованием нетрадиционного сырья Бобровский Денис, 10 класс, мэл цопкало Л. А., к т. н., доцент нгту шахова Т. Н., учитель химии вкк мэл содержание
|
Содержание
Цели, задачи и научная новизна исследований2.Обзор литературы 2.2 Использование проросших зёрен пшеницы в производстве мучных кондитерских изделий. Таблица 2.1 – Изменение химического состава зерна пшеницы при прорастании. 2.3 Возможности повышения биологической ценности мучных кондитерских изделий с использованием продуктов переработки тыквы. Таблица 2.2 Химический состав порошка из тыквы ИК-сушки 3. Объекты и методы исследования Определение массовой доли β–каротина 4. Результаты исследования 4.3 Исследование химического состава готовых изделий |
|
Исследование химического состава и пищевой ценности мучных кондитерских изделий с использованием нетрадиционного сырья Бобровский Денис, 10 класс, МЭЛ Цопкало Л.А., к.т.н., доцент НГТУ Шахова Т.Н., учитель химии вкк МЭЛ Содержание I Введение _______________________________________________________ 3 1. Цели, задачи и научная новизна исследований _______________________ 3 2. Обзор литературы _______________________________________________ 4 2.1 Роль и значение биологически-активных добавок функционального назначения _______________________________________________________ 4 2.2 Использование проросших зёрен пшеницы в производстве мучных кондитерских изделий _____________________________________________ 5 2.3 Возможность повышения биологической ценности мучных кондитерских изделий с использованием продуктов переработки тыквы _______________ 8 3 Объекты и методы исследования __________________________________ 10 3.1 Объекты исследования _________________________________________ 10 3.2 Методы исследования __________________________________________11 4 Результаты исследования________________________________________ 15 Заключение_____________________________________________________ 20 Список литературы _________________________________ _____________21 Приложения _____________________________________________________23 Введение Сохранение здоровья и продление жизни населения Российской Федерации является важнейшей национальной проблемой на современном этапе развития страны. Решение данной проблемы напрямую связано с обеспечением всех возрастных групп населения адекватным и биологически полноценным питанием. [1,2] Реализация концепции государственной политики в области здорового питания населения требует дальнейшего развития биотехнологии получения поликомпонентных пищевых продуктов, содержащих биологически ценные и жизненно необходимые вещества. [2] Увеличение в рационах питания рафинированных и высококалорийных продуктов является одной из причин распространения таких заболеваний, как ожирение, сахарный диабет, атеросклероз, гипертония и др. Мучные кондитерские изделия занимают ведущее место среди высококалорийных продуктов. Они перегружены углеводами и содержат незначительное количество белка, пищевых волокон, витаминов и минеральных веществ. [3,6] Для создания мучных кондитерских изделий функционального назначения, необходимо обогатить их различными добавками. [5,6,8,11] Работа выполнена на кафедре технологии и организации пищевых производств Новосибирского государственного технического университета. Подготовка образцов проводилась студентами IV курса ЭМФ. ^ Мучные кондитерские изделия пользуются большим спросом у населения всех возрастов, они имеют высокую калорийность, хорошие органолептические свойства. Вместе с тем эти изделия бедны белками, витаминами, минеральными веществами и биологическая ценность их, как правило, невысокая. Это определяет необходимость обогащения их биологически активными веществами, при одновременном снижении калорийности. Целью данной работы является изучение возможности повышения пищевой ценности мучных кондитерских изделий за счёт введения биологически активных добавок растительного сырья. Для выполнения поставленной цели в работе определены следующие задачи: - изучить научную литературу по теме исследования; - определить химический состав готовых изделий; - освоить инструментальные методы определения физико-химических показателей качества; - провести сравнительный анализ влияния пищевых добавок на физико-химические показатели качества и пищевую ценность изделий. Научная новизна исследования заключается в том, что впервые изучена возможность использования нетрадиционных видов растительного сырья для повышения биологической ценности мучных кондитерских изделий. ^ . 2.1 Роль и значение биологически активных добавок Мучные кондитерские изделия характеризуются содержанием большого количества углеводов, жира и недостатком белка, витаминов, минеральных веществ, пищевых волокон. Анализ рецептур мучных кондитерских изделий показал, что в них на одну часть белка приходится 8-12 частей углеводов. [3,7] С целью оптимизации рецептур целесообразно использовать биологически активные добавки (БАД) функционального назначения. [8,13] Функциональные продукты питания – это продукты, предназначенные для систематического потребления в составе пищевых рационов всеми возрастными группами здорового населения, снижающие риск развития заболеваний, связанных с питанием, за счёт наличия физиологически функциональных пищевых ингредиентов (ГОСТ 52349 - 2005). Положительное влияние функциональных продуктов питания на здоровье человека позволяет: - уменьшить уровень холестерина в крови; - обеспечить энергией; - снизить риск заболеваний гипертонией, атеросклерозом, сахарным диабетом и др. [5,10] В настоящее время эффективно используются следующие виды функциональных ингредиентов: - пищевые волокна; - витамины (A, B, D и т.д.); - антиоксиданты; - полиненасыщенные жиры В России функциональные продукты подразделяют на 5 групп: ● диетические - направленные на лечение алиментарно-зависимых заболеваний человека; ● профилактические - направленные на профилактику наиболее распространённых заболеваний; ● специализированные - направленные на какие-либо функции организма (спортсменов, шахтёров и т.д.); ● обогащённые, в которых добавлены (или замещены) определённые микронутриенты; ● биологически активные добавки к пище - носители необходимых человеку микронутриентов (минеральных веществ, витаминов, пищевых волокон, пребиотиков и т.п.) [12]. В предоставленной работе в качестве функциональных добавок использовались природные знаки (проращенное зерно пшеницы), порошок из тыквы ИК-сушки. ^ Проращенная пшеница является уникальной пищевой добавкой, её биохимический состав приравнивается к материнскому молоку. Она повышает сопротивляемость организма, восстанавливает иммунитет, применяется для лечения онкологических заболеваний. [4,5,14] В период прорастания в зерне активизируется ферментный комплекс, в т.ч. фермент фитаза, способствующий разрушению инозитфосфорной кислоты, которая препятствует поступлению в организм железа. В прорастающем зерне в 2-3 раза увеличивается содержание витаминов С, Е, задерживающих старение организма. [5,19] Кроме того, при прорастании в зерне активизируются протеолитические ферменты, которые гидролизуют белки с образованием полипептидов и аминокислот. [10,20] Изменение химического состава зерна пшеницы при прорастании представлено в таблице 2.1 [13,14,17] ^
Исследованиями российских учёных установлено, что при проращивании в течение 6 суток содержание в зерне каротина составляет 1,7 мг/кг, что составляет примерно 43% от суточной нормы β-каротина (3-5 мг) [19] В проращенных семенах полезные вещества находятся в активном состоянии, их количество сбалансировано, поэтому они оказывают положительное воздействие на работу нервной системы, желудочно-кишечного тракта и др. органов. [19] В настоящее время, проращенное зерно пшеницы находит применение в производстве печенья, хлебобулочных изделий. Так в Новосибирске компания “Сибирский ГиГант” выпускает хлеб “Изобилие”, обладающий уникальными свойствами с точки зрения пищевой и биологической ценности. В его состав входят: проращенная пшеница, ядра подсолнечника, семена льна, соя и др. добавки, являющиеся ценными источника белка, витаминов, минеральных веществ. В данной работе исследуется возможность применения проращенных зёрен пшеницы в производстве новых видов мучных кондитерских изделий функционального назначения. ^ Тыква – доступное сырьё, хорошо районированное в Сибири, имеет высокую урожайность и невысокую стоимость. Целебные свойства тыквы известны народам мира с древних времён. [9,11] Мякоть тыквы содержит до 2% клетчатки, 1-2% пектина, 4-10% сахаров, 8-10 мг % витамина С, богата минеральными веществами – Mg, P, Ca, K, Cu, Fe, Cо. [14,18] Кроме того тыква является источником β-каротина (4,61 мг/100 г продукта) [14] β-каротин необходим для роста, развития и репродукции тканей, поддержания иммунологического статуса, он повышает защитные силы организма против вредного воздействия рационального облучения, снижает риск возникновения сердечно-сосудистых и желудочно-кишечных заболеваний. [14,20] Исследования последних лет свидетельствуют о недостаточной обеспеченности каротином более 60% людей. В соответствии с рекомендациями института питания РАМН среднесуточное потребление β-каротина с пищей должно составлять не менее 5-6 мг [14] Всё большее внимание исследователей уделяется получению биологически активных добавок растительного сырья методом инфракрасной сушки. Установлено, что полученные порошки обладают рядом преимуществ: полностью сохраняют цвет, запах, вкус; быстро восстанавливаются; длительное время сохраняют весь комплекс биологически активных веществ; экономичны при транспортировке, удобных в использовании [5] По данным института Сиб НИИПТИП СО РАСХН порошок из тыквы ИК-сушки имеет химический состав, приведённый в таблице 2.2 ^
Данные таблицы свидетельствуют о высоком содержании в порошке клетчатки, минеральных веществ, β - каротина, что позволяет рекомендовать его в качестве обогатителя мучных кондитерских изделий. Целесообразность использования порошков ИК-сушки из растительного сырья в производстве хлебобулочных и мучных кондитерских изделий исследовалась многими авторами. Так Лукьянчиков М. С., Щедрина Т.В. установили, что замена отдельных компонентов рецептуры (муки, сахара) порошком из тыквы обеспечивает высокую биологическую активность пищевых композиций, улучшает их вкус. [14] Лихачёва Е. И., Азин Д.А. установили возможность увеличения в изделиях пищевых волокон (за счёт клетчатки и пектиновых веществ, моркови, свеклы, тыквы) [13] В данной работе ИК-порошок из тыквы использовался в рецептурах мучных кондитерских изделий вместе с проращенной пшеницей. ^ 3.1 Объекты исследования Объектами исследования в работе являлись: ■ проращенные зёрна пшеницы ■ порошок из тыквы ИК-сушки ■ кекс “столичный” - контрольный образец ■ кекс “столичный” с проращенными зёрнами пшеницы и порошком из тыквы ■ кекс творожный - контрольный образец ■ кекс творожный с проращенными зёрнами пшеницы и порошком из тыквы Рецептуры изделий приведены в приложениях А, Б. 3.2 Методы исследований Органолептическая оценка изделий проводилась с помощью органов чувств: зрения, обоняния, осязания, вкуса. При этом оценивались внешний вид, цвет, пористость, аромат, вкус. Оценка проводилась по 5-ти бальной системе с учётом коэффициента важности отдельных показателей качества. Определение массовой доли сухих веществ проводили высушиванием навески в сушильном шкафу ускоренным методом. Методика определения В предварительно высушенные и взвешенные фарфоровые чашки с песком и палочкой помещали навеску подготовленный пробы 5г, с точностью до 0,01г. Пробу тщательно перемешивали с песком, распределяли тонким слоем по внутренним стенкам чашки и высушивали в сушильном шкафу при температуре 130°С в течении 40 минут с момента установления заданной температуры. По истечении времени навеску охлаждали в эксикаторе 20 минут и взвешивали. Массовую долю сухих веществ определяли по формуле: m2-m X= ————— x 100, m1-m где: m-масса чашки с песком и палочкой, г; m1 -масса чашки с песком, палочкой и навеской до высушивания, г; m22- масса чашки с навеской после высушивания, г. За конечный результат принимали среднее арифметическое значение двух параллельных определений. Определение массовой доли золы. Общее количество минеральных веществ определяется по массе золы, оставшейся после озоления навески. Метод озоления основан на том, что содержащиеся в продуктах органические вещества под воздействием высокой температуры (400-500°С) разлагаются и выделяются в виде летучих веществ. Минеральные вещества образуют золу в виде окислов металлов, углекислых, хлористых и других солей. Методика определения В предварительно прокаленные и взвешенные фарфоровые тигли помещали 2г. навески и ставили в муфельную печь. Первоначальное сжигание проводили при t 300°С, затем поднимали до 450°С. Сжигание проводили до светло-серого цвета золы. По окончании озоления тигли помещали в эксикатор для охлаждения на 25 минут и взвешивали. Расчёт проводили по формуле: A-B X = —————x 100, C-B где: Х - массовая доля золы , % А – масса тигля с золой, г. B – масса тигля, г. C - масса тигля с навеской, г. 100 – перевод в проценты. Определение массовой доли сахаров Определение массовой доли сахаров проводили цианидным методом, который основан на способности редуцирующих сахаров восстанавливать в щелочной среде железосинеродистый калий в железистосинеродистый: C  6H12O6 + 6K3[Fe(CN)6] + 6KOH (CHOH)4 (COOH)2 + 6K4[Fe(CN)6] + 4H2OМетодика определения В химический стакан на 50 см3 помещали навеску подготовленной пробы 5г, добавляли 15см3 дистиллированной воды, тщательно размешивали и количественно переносили в коническую колбу на 250 см3 , смывая остатки небольшими порциями дистиллированной воды. Общее количество H2O не должно превышать 40см3 . В колбу приливали 35см3 10%-ного раствора НСl, присоединяли к воздушному холодильнику, ставили на плитку, нагревали до кипения и кипятили 10 минут. Нагрев прекращали, отсоединяли воздушный холодильник, колбу охлаждали под струёй холодной воды до комнатной температуры и нейтрализовали полученный гидролизат крепким раствором щёлочи (по лакмусу). После нейтрализации гидролизат переносили в мерную колбу на 250 см3 и осаждали несахара, добавляя 3см3 15%-ного раствора К4[Fe(CN)6] и 3см3 ZnSO4, затем колбу доливали до метки дистиллированной водой, тщательно перемешивали содержимое, фильтровали через складчатый фильтр в сухую коническую колбу на 250см.3 Для количественного определения сахаров бюретку заполняли испытуемым раствором (фильтратом). В коническую колбу на 100см3 пипетками вносили 10см 1%-ного раствора K3[Fe(CN)6] и 2,5 см3 2,5 моль/дм раствора NaOH, добавляли 1 каплю индикатора (метиленовая синь), быстро доводили смесь до кипения. Кипятили 1 мин. и оттитровывали при кипении из бюретки до перехода зелёной окраски через фиолетовую в светло-жёлтую. Такое титрирование называется горячим. Первое титрирование является ориентировочным. При контрольном титрировании в подготовленную смесь K3[Fe(CN)6] и NaOH вносили испытуемый раствор в количестве, на 1 см3 меньше израсходованного на ориентировочное титрование, добавляли 1 каплю индикатора, кипятили 1 мин. и дотитровывали при кипении. Массовую долю сахаров рассчитывали по формуле: K(10,06 + 0,0175V)a X= —————————— ,% 10V где: К – поправочный коэффициент к титру раствора K3[Fe(CN)6], V – объём раствора сахаров, пошедших на титрирование (контрольное), см3 а – разбавление раствора, равное объёму мерной колбы, делённому на навеску. 10,06 и 0,0175 – эмпирические коэффициенты. ^ проводилось по ТУ 9291-077-54655660-02, методом спектрофотометрирования. Методика определения. Навеску подготовленной пробы (предварительно обезвоженную и обезжиренную) 0,05 г помещали в мерную колбу вместимостью 100см3, добавляли 10см3 хлороформа, закрывали пробкой и встряхивали до полного растворения, затем доводили объём до метки гексаном (раствор А). В мерную колбу вместимостью 25см3 переносили пипеткой 5см3 раствора А и доводили гексаном до метки (раствор Б). 5см3 раствора Б переносили в мерную колбу вместимостью 50см3 и доводили до метки гексаном (раствор В). Оптическую плотность раствора В измеряли на спектрофотометре при длине волны (451±2) нм в кювете с длинной оптического пути 10 мм. В качестве раствора сравнения использовали гексан. Массовую долю β–каротина вычисляли по формуле: D*100*25*50*100 D*2590 X   = =M*1*5*100*E M*E Где: D – оптическая плотность раствора В при длине волны 451±2 нм; М – масса навески, г; 100, 5, 50, 1, 25 – объёмы разведений, см3; Е – удельный показатель поглощения 100%-ного образца β–каротина, равный 2590 в гексане при длине волны 451 нм; 100 – пересчет в проценты. Допустимое расхождение между двумя параллельными определениями не должно превышать 2%. ^ Исследование химического состава вводимых добавок проводилось в лаборатории НГТУ и СибНИИПТИПе. Результаты представлены на рис. 1,2.  Рис. 1. Показатели химического состава проращенной пшеницы  Рис. 2. Показатели химического состава ИК – порошка тыквы Полученные данные свидетельствуют, что проращенная пшеница является источником пищевых волокон, минеральных веществ, витамина С, белка. Порошок тыквы ИК - сушки содержит значительное количество витамина С, β- каротина, минеральных веществ. Исследование органолептических показателей качества. Результаты органолептических показателей качества изделий представлены в таблице 4.1 Таблица 4.1 Органолептическая оценка мучных кондитерских изделий
Данные таблицы 4.1 показывают высокие органолептические показатели образцов с добавками. Введение в рецептуру мучных кондитерских изделий проращенных зерен пшеницы и ИК - порошка тыквы не снижает (по сравнению с контрольными образцам) основных органолептических показателей качества. ^ С целью установления влияния биологически активных добавок проращенных зерен пшеницы и порошка тыквы ИК - сушки, проведено определение физико-химических показателей качества: массовой доли сухих веществ, золы, сахаров, β- каротина, витамина С. Результаты исследования приведены в таблице 4.2 Таблица 4.2 Физико-химические показатели качества исследуемых образцов
Как видно из приведенных данных, введение в рецептуру исследуемых образцов биологически активных добавок не оказывает существенного влияния на массовую долю сухих веществ, что было предопределено при формировании рецептуры (расчет по сухим веществам). Снизилось содержание сахаров в образцах с добавками: в кексе столичном на 20 %, в творожном – на 14%, что позволяет уменьшить энергетическую ценность изделий и является положительным фактором. Динамика изменения массовой доли сахаров показана на рисунке 3  Рис. 3. Изменение массовой доли сахаров в исследуемых образцах Введение добавок способствует обогащению изделий минеральными веществами, вследствие высокого содержания микро- и макроэлементов в них. Содержание золы в образцах с добавками увеличилось в 1,3 – 1,55 раза. Сравнительное содержание золы показано на рисунке 4.  Рис. 4. Сравнительное содержание золы в исследуемых образцах. Исследование массовой доли витамина С показало его значительное увеличение в образцах с добавками по сравнению с контрольными. Влияние биологически активных добавок на изменение содержания витамина С представлено на рисунке 5.  Рис. 5. Влияние биологически активных добавок на содержание витамина С в исследуемых образцах. Особый интерес представляет изменение β – каротина, так как в контрольных образцах его содержание незначительное. Следует отметить, что с добавками в изделия вводилось 1,158 мг β-каротина. Необходимо было установить его сохранность при тепловой обработке. Результаты исследований свидетельствуют о высокой сохранности (93,8- 97,15%) β – каротина при тепловой обработке. В сравнении с контрольными образцами содержание β-каротина возросло более, чем в 18 раз! Заключение Проведённые исследования показали:
- содержание сахаров в образцах с добавками снизилось на 14-20%, что способствует снижению энергетической ценности и является положительным фактором; - введение добавок обогащает изделия минеральными веществами; содержание золы в образцах с добавками, по сравнению с контрольными, увеличилось в 1,3-1,55 раза. Особый интерес представляло изменение содержания витамина С и β-каротина , т.к. в контрольных образцах содержание этих микронутриентов незначительное. Содержание витамина С в образцах с добавками увеличилось более, чем в 1,8-2,5 раза. Установлено, что β-каротин устойчив к тепловой обработке, его сохранность составляет 93,8-97,1%. Содержание β-каротина в изделиях с добавками возросло, по сравнению с контрольными образцами, более чем в 18 раз. Таким образом, использованные добавки обеспечивают обогащение мучных кондитерских изделий минеральными веществами, витаминами, что позволяет рекомендовать эти изделия для детского, диетического и лечебно-профилактического питания. Список литературы
Приложение А Рецептура кекса столичного Масса изделия 100 г.
Приложение Б Рецептура кекса творожного Масса изделия 100 г.
Отдел образования администрации Центрального района муниципальное образовательное учреждение экономический лицей Секция химия. Научно-исследовательская работа По теме Исследование химического состава и пищевой ценности мучных кондитерских изделий с использованием нетрадиционного сырья Бобровского Дениса Борисовича учащегося 10 В класса МОУ экономический лицей Центрального района 273-51-65 Научные руководители: Цопкало Любовь Андреевна к.т.н., доцент НГТУ; Шахова Татьяна Николаевна учитель химии высшей квалификационной категории Контактные телефоны: 223-73-15; 218-15-13 Новосибирск 2007 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Похожие:
 |
Оценка качества витаминизированных продуктов питания функционального назначения Андронова Екатерина, |
|
Теоретическое и экспериментальное обоснование создания диабетических мучных кондитерских изделий |
|
Методическое пособие гигиена детей и подростков. Детское питание. Формирование рационов питания детей |
|
2 предприятия пищевой и перерабатывающей промышленности производство хлеба, хлебобулочных и кондитерских |
|
Исследование химического состава чая |
|
В-витаминный состав в новых стимуляторах роста микроорганизмов из нетрадиционного сырья |
|
Энергетические напитки: бодрость взаймы. Автор проекта: Шуленина Дарья, 9 класс «Е» Научный Солдатенкова |
|
14. основные требования к этикетированию пищевой ценности пищевых продуктов |
|
Г. Сосновый Бор Решение расчетных задач по химии. Чекмарева А. М. учитель химии высшей квалификационной |
|
Независимые испытания зерна, комбикормов, компонентов для их производства, пищевой продукции и продовольственного |
База данных защищена авторским правом ©MedZnate 2000-2016
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям