Контрольная работа по "Технологии продуктов питания"

Содержание

1.Характеристика  пищевых масс как коллоидных систем…………………..……3

2.Реакции меланоидинообразования. Пути предотвращения нежелательного  потемнения продукта на примере  производства сахара-песка……………………...…4

3.Назовите и охарактеризуйте  три стадии сушки солода. Какое  влияние оказывает меланоидиновая  реакция на качество солода………………………...……..6

Список использованной литературы……………………………………………...10

1.Характеристика  пищевых масс как коллоидных  систем.

Коллоидные системы  образуются двумя способами: диспергированнием  – дроблением крупных частиц грубодисперсных  систем до коллоидной дисперсности; конденсацией – соединением атомов, ионов или  молекул в более крупные частицы  коллоидных размеров. Необходимыми условиями  образования коллоидных систем является нерастворимость вещества дисперсной фазы в дисперсионной среде; достижением  частицами дисперсной фазы коллоидной дисперсности; наличие стабилизатора, сообщающего коллоидной системе  агрегатную устойчивость. 

В производстве пищевых  продуктов диспергирование и  конденсация занимают одно из ведущих  мест. Диспергирование используют при  дроблении и измельчении зерна  в муку, какао-бобов в какао-тертое, сахара в сахарную пудру и т.п.

Конденсация возникает  в ректификационных аппаратах при  получении спирта, кристаллизации сахара, выпаривании растворов, оклейки  вин и т.д.

Пищевой промышленности большое значение имеют микрогетерогенные  системы такие как: суспензии, эмульсии, пены, аэрозоли и порошки. 

Суспензии представляют собой дисперсную систему с твердой дисперсной фазой и жидкой дисперсионной средой. К ним относятся фруктовые и овощные пасты, помадные массы, какао-тертое и др. в пищевой промышленности суспензии образуются при получении крахмала, при осаждении осадков в производстве сахара, пива, вина, в кондитерской промышленности и др.

Эмульсии это дисперсные системы, состоящие из жидкой дисперсной фазы и жидкой дисперсионной среды. Обязательное условие образования эмульсии – нерастворимость вещества дисперсной фазы в дисперсионной среде. Обычно эмульсии получают путем механического диспергирования. Жидкости, из которых получают эмульсии, нерастворимы друг в друге. Практически всегда одной из жидкостей является вода, а другой – какая-либо неполярная, нерастворимая в воде жидкость, например масло. Эмульсии – системы неустойчивые. Устойчивость эмульсиям придает третий компонент – стабилизатор или эмульгатор. К эмульсиям относят например молоко, сливки, сливочное масло, сметана, майонез.

Аэрозоли и порошки это дисперсные системы, дисперсионной средой которых является – газ (воздух), а дисперсной фазой могут быть твердые частицы или капельки жидкости. Аэрозоли с жидкой дисперсной фазой называют туманом, с твердой – дымом и пылью. К типичным аэрозолям относятся водяной туман, топочный дым, мучная и сахарная пыль. В ряде случаев в промышленности прибегают к искусственному получению аэрозолей. Так, для высушивания соки, пюре, молоко распыляют до мельчайших капелек в сухом горячем воздухе.

Порошки можно рассматривать как осажденные аэрозоли с твердыми частицами. Размеры частиц промышленных порошков определяется их целевым назначением и часто является одним из основных показателей качества продукта. Например, степень помола зерна оказывает влияние на качество муки.

Пены – высококонцентрированные дисперсные системы, в которых дисперсионная среда – жидкость, а дисперсная фаза газ. Для получения пен применяют диспергационные методы. Устойчивую пену можно получить только в присутствии стабилизатора – пенообразователя. К типичным пенообразователям водных пен относятся спирты, мыла, белки. Пенообразование имеет важную практическое значение, многие продукты, такие, как хлеб и ряд кондитерских изделий имеют структуру пен, что определяет их вкусовую и пищевую ценность.

2.Реакции  меланоидинообразования. Пути предотвращения  нежелательного потемнения продукта  на примере производства сахара-песка.

Меланоидинообразование (реакция  Майара) – это сложный окислительно-восстановительный процесс, включающий в себя ряд последовательно и параллельно протекающих реакций.

Сущность реакции. Низкомолекулярные  продукты распада белков  (пептиды, аминокислоты), содержащие свободную  аминную группу (- NH₂), могут вступать в реакцию с соединениями, в состав которых входит карбонильная группа=С=О, например, с альдегидами и восстанавливающими сахарами(фруктозой, глюкозой, мальтозой), в результате чего происходит разложение как аминокислоты, так и сахара. Из аминокислоты образуются альдегид, аммиак и диоксид углерода, а из сахара- фурфурол и оксиметилфурфурол. Альдегиды придают аромат пищевым продуктам. Фурфурол и оксиметилфурфурол вступают в соединения с аминокислотами, образуя темноокрашенные продукты, называемые меланоидинами.

Образование меланоидинов – основная причина потемнения пищевых продуктов  в процессе их изготовления, сушки  и хранения. Особенно интенсивно эта  реакция протекает при повышенных температурах во время выпечки хлебобулочных  и мучных кондитерских изделий; в  процессе уваривания сахарных растворов  при производстве сахарного песка; при сушке солода; при самосогревании зерна; в процессе тепловой обработки  вин; при приготовлении ирисных  и помадных масс типа крем-брюле. Темнеют  фруктово – ягодные  пюре, соки, повидла  при длительном нагревании этих продуктов  при высокой температуре, при  фасовании их в горячем виде и  хранении при повышенной температуре. При производстве некоторых продуктов  создают специальные условия  для реакции меланоидинообразования. В хлебопечении, например, для получения  пшеничного хлеба приятного вкуса  и аромата, с румяной корочкой, технологический процесс ведут  так, чтобы к моменту выпечки  в тесте содержалось 2-3% сахара к массе сухих веществ муки и необходимое количество аминокислот, которые могут вступить в химическое взаимодействие.

Дегидратация. Одна из реакций, протекающих  в процессе меланоидинообразования, связана с дегидратацией и разложением сахаров при нагревании. Она может протекать и самостоятельно под воздействием высоких температур на среды и концентрации сахара. Моносахариды при нагревании в кислой или нейтральной среде дегидратируют, т.е. разлагаются с выделением одной или двух молекулы воды, вызывая ряд их превращений. Характер этих превращений различен и зависит от условий нагревания, при этом образуются ангидриды сахаров. Эти соединения реакционно способны и могут соединяться друг с другом или с неизменной молекулой глюкозы и образовывать продукты конденсации ( реверсии). При длительном тепловом воздействии отщепляется третья молекула воды и образуется оксиметилфурфурол, который при дальнейшем нагревании может распадаться с разрушением углеродного скелета.

Продукты разложения сахаров обладают различными свойствами. Оксиметилфурфурол, красящие и гуминовые вещества повышают цветность и гигроскопичность продуктов  и отрицательно сказываются при  производстве сахара и карамели. Ангидриды  и продукты конденсации способны задерживать кристаллизацию сахарозы из карамельной массы и не оказывают  влияния на гигроскопичность и цветность  продукта.

На характер реакции оказывает  влияние температура (при повышении  на каждые 10 ⁰С нарастание цветности увеличивается в 3 раза) и рH среды (с повышением кислотности, в щелочной среде усиливается накопление окрашенных продуктов).

Эти свойства сахаров учитывают  при разработке параметров технологических  процессов.

В общем виде схему изменений  сахарозы можно представить так:

Сахароза  ® Моносахариды ® Ангидриды       ®    Оксиметилфурфурол

                       (смесь глюкозы            сахаров

                         и фруктозы)                                                                            

                                         ¯                        ¯                           ¯                          ¯

                               Продукты конденсации

                                          (реверсии)                         Красящие             Муравьиная

                                                                                             и                           и                                     

                                                                                      гуминовые       левулиновая                                                           

                                                                                       вещества                кислоты

3.Назовите  и охарактеризуйте три стадии  сушки солода. Какое влияние оказывает  меланоидиновая реакция на качество  солода?

Режим сушки  светлого солода. Светлый солод сушат таким способом, чтобы быстро остановить рост зародыша, воздействие ферментов на крахмал и белки, затормозить дыхание зерна. Этого достигают быстрым удалением влаги из солода при относительно низких температурах. При высокой влажности солода температуру повышать нельзя, так как это вызывает интенсивный ферментативный гидролиз крахмала и белков. Образующиеся при гидролизе аминокислоты и сахара в условиях высокой температуры пропитывают эндосперм, и солод при отсушке становится стекловидным. Сушка солода при низкой температуре тоже нежелательна, так как процесс затягивается и в результате интенсивного дыхания увеличиваются потери сухих веществ. Аромат и цвет светлого солода формируется в последние 3 ч при отсушке, когда температура повышается до 80 ^оС.

Сушку светлого солода, например на  двухъярусной сушилке, проводят  следующим образом. После перегрузки солода с верхней решетки на нижнюю, на верхнюю решетку загружают свежий солод, разравнивая его по всей площади равномерным 25 сантиметровым слоем и таким образом заделывая участки около стен, чтобы не оставалось свободного пространства для прохода воздуха. Открывают зонт в вытяжной трубе и начинают сушку.

В начале  сушки влажность солода высокая,  и его ворошат каждые 4ч, когда  влажность снизится до 30-38% - через  2ч, а перед спуском на нижнюю  решетку- через час.

На нижнюю  решетку солод перегружается  при достижении влажности 9-10%. На нижней решетке солод ворошится  через 1ч, а в последние 4 ч - непрерывно. 

В непрерывнодействующей сушилке типа ЛСХА предусмотрено четырехкратное прохождение воздуха через слой солода. Время и режим сушки солода могут изменяться в зависимости от степени разрыхления свежепроросшего солода. За счет подвяливания свежепроросшего солода биологическая стадия  сушки в специальных камерах ускоряется.

В первой сушильной зоне температура  воздуха 50^оС, а солод нагревается  примернодо 26-27^оС, влага удаляется быстро. Во вторую зону солод поступает влажностью 20-24%.

и встречается  с воздухом, нагретым до 60-70 ^оС. В конце  второй зоны влажность солода не превышает12%. В третьей зоне температура воздуха 85 ^оС, влажность снижается до 6%. 

 Отсушка солода в  сушилке ЛСХА двухступенчатая.  В четвертой зоне под действием  воздуха температурой 85 ^оС солод высушивается до 3% влажности            (1 ступень отсушки), а когда солод выводится в разгрузочные шахты, вместе с ним проникает и часть горячего воздуха, с помощью которого происходит вторая ступень отсушки. Продолжительность сушки солода в сушилке ЛСХА 16-18ч. Примерный график сушки светлого солода  в сушилках такого типа приведен в таблице. Готовый светлый солод должен быть хрупким, на разрезе зерна- рыхлым светлым мучнистым иметь сладковатый вкус и приятный аромат. Ростки должны иметь соломенно- желтый цвет.

Режим сушки темного  солода. При сушке  темного солода необходимо, удаляя  влагу, сохранить активность ферментов  и обеспечить интенсивное накопление  сахаров и аминокислот, служащих  источником образования ароматических,  красящих и вкусовых веществ  солода. Процесс сушки протекает  в три стадии: томление, собственно  сушка, поджаривание (отсушка). Темный солод лучше сушить на трех ярусных горизонтальных сушилках. Причем на верхней решетке происходит в основном томление, на средней – сушка, на нижней – отсушка.  

 Температурный  режим сушки темного солда и длительность отдельных операций определяются  качеством свежепроросшего солода. При недостаточном растворении эндосперма зерна стадию томления увеличивают, при хорошем – сокращают.   

 В процессе  сушки температуру на каждой  решетке регулируют самостоятельно,что достигается изменением подачи  воздуха к каждой решетке по  обводным каналам и степенью  открытия вытяжного зонта. 

 Темный солод  сушат и на двухъярусных горизонтальных  сушилках, оборудованных воздуховодами  под решетками. На верхней решетке  проводят  томление солода, на  нижней- сушку и отсушку. Общая продолжительность сушки темного солода 48 часов, включая загрузку и выгрузку. В двухъярусной сушилке на верхней решетке в течении первых 14 ч влажность солода снижается от начальной величины  до 30% при повышающейся температуре до 40 ^оС, затем в последующие 10ч температура сушки повышается до 65 ^оС, а влажность снижается до 20-25 %. На верхней решетке в первые 16ч солод ворошат через 2ч, а в последующие 8ч- через час. 

 На нижней  решетке влажность солода снижают  в три этапа: на первом- в  течении 8ч от 25до 10% при повышении температуры воздуха над решеткой до 50 ^оС; на втором- в течении 9-10 ч от 10 до 6% при плавном повышении температуры до 70 ^оС и на третьем этапе от 6 до 2-3% при увеличении температуры до 100-102 ^оС. При этой температуре солод выдерживают не менее 4 ч. На нижней решетке солод ворошат: на первом этапе – через 2 ч, на втором этапе- через час, на третьем – через каждые полчаса.

Готовый солод  должен иметь хрупкое, рассыпающееся, пористое мучнистое тело светло-коричневого  цвета, ростки должны быть темными. Неравномерная  окраска зерен свидетельствует  о нарушении температурного режима и режима ворошения во время сушки, стекловидность зерен обусловлена  слишком быстрой сушкой их после  томления. Неравномерность коричневого  цвета на срезе зерен объясняется  недостаточной растворимостью эндосперма при ращении и на стадии томления.  

Получение  солода карамельного. Карамельный  солод – это продукт темно  –коричневого цвета, полученный из свежепроросшего светлого солода осахариванием при температуре 70 ^оС и последующим обжариванием при 120-170 ^оС.

Карамельный солод готовят по следующей схеме. Свежий солод многократным опрыскиванием увлажняют до 50-60% и загружают в обжарочный барабан на 2/3 его вместимости. При частоте вращения 30 об/мин солод нагревают до 70 ^оС, выдерживают 40-50 мин, затем нагревают до 120-170 ^оС, давая возможность солоду в это время высохнуть, и обжаривают до нужного цвета. Для светлого карамельного солода температура должна быть 110-120 ^оС, для солода средней цветности - 130-150^оС, для темного солода150-170 ^оС. 

 После обжаривания  карамельный солод выгружают  на металлическое сито, быстро  охлаждают и направляют на  склад. Карамельный солод должен  иметь ярко выраженный приятный солодовый запах, вкус сладковатый, но не горький, цвет равномерный, от светло-желтого до буроватого с глянцевым оттенком; влажность не более6%; экстрактивность не менее 70%, цветность 15 усл.ед.

Меланоидиновая  реакция.

При сушке темного солода сильнее растворяются белки, повышается содержание азота, определяемого формальным титрованием. В результате коагуляции белков при высоких температурах сушки и образования меланоидинов наблюдается заметная потеря азотсодержащих соединений темного солода. Характерным превращениям подвергаются аминокислоты. Чем выше температура сушки на первой стадии, тем в большей степени возрастает содержание глицина и аланина.

Количество амидов и глютаминовой кислоты при этом непрерывно убывает. При сушке солода незначительно  изменяется общее количество низкомолекулярных азотистых веществ. Термическое расщепление протеинов и реакция между азотсодержащими соединениями и углеводами в процессе сушки приводят к образованию меланоидинов, которые содержат комплекс ароматических и красящих веществ. Кроме того, окисление полифенолов под действием ферментов и терморасщепление углеводов ведут к образованию меланинов и карамельных веществ, придающих солоду темно-коричневый цвет и приятный аромат. Реакция меланоидинообразования активно протекает при температуре 95—105 °С и влажности 5 % между сахарами, образовавшимися в сухом солоде, и аминокислотами — продуктами расщепления белков. При этом в результате расщепления аминокислот образуются альдегиды, придающие суслу характерный аромат и коричневую окраску.

Взаимодействие Сахаров  н аминокислот приводит не только к образованию меланоидинов, но и  летучих альдегидов, значительно  влияющих на аромат солода. Таким образом, меланоидииы являются не столько продуктами взаимодействия аминокислот и Сахаров, сколько результатом реакций пептонов и аминокислот с фурфуролом и другими альдегидами, появляющимися при взаимодействии аминокислот и редуцирующих Сахаров. Меланоидины содержат спиртовые, карбонильные, карбоксильные и фенольные группы. Примерное количество углерода не превышает 60 %, водорода —5,17, азота —5,3, кислорода— 35%. Средняя молекулярная масса составляет около 1480.

Меланоидины обладают сильным  редуцирующим действием и имеют  характерный цвет, аромат н вкус. Они являются хорошими пенообразователями, образуя прочные поверхностные  пленки на пузырьках двуокиси углерода, предупреждают окислительное помутнение экстрактов пива, связывают кислород и предотвращают осаждение коллоидов. Поступающий на сушку свежепроросший солод должен соответствовать требованиям  ОСТа и обеспечивать хорошее равномерное  растворение зерна и накопление амилолитическйх, протеолитических и цитолитических ферментов.

Список использованной литературы:

1. Кунце В., Мий  Г. Технология солода и пива. Санкт-Петербург: Профессия. 2003.

2. Балашов В. Е,  Федоренко Б.Н. Технологическое  оборудование предприятий пивоваренного  и безалкогольного производств.  – М.: Колос, 2003.

3. В.А.Дотарецкий «Произвоасгво концентратов, экстрактов и безалкогольный напитков, 
справочник»