Разработка малобелковых продуктов для детского питания на основе крахмала
Понятие, строение и синтез, физические и химические свойства крахмала. Современное производство сахаристых веществ на основе разных видов крахмала и их применение в детском питании. Технология производства малобелковых продуктов на зерновой основе.
Рубрика | Кулинария и продукты питания |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 02.08.2015 |
Размер файла | 2,5 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Оглавление
Введение
1. Крахмал как компонент детского и диетического питания (литературный обзор)
1.1 Строение и синтез крахмала
1.2 Физические свойства крахмала
1.3 Химические свойства крахмала
1.4 Характеристика крахмала из различных видов сырья
1.5 Классификация и характеристика модифицированных крахмалов
1.6 Современное производство сахаристых веществ на основе разных видов крахмала и их применение в детском питании
1.7 Роль крахмала в детском и диетическом питании
2. Разработка малобелковых продуктов для детского питания на основе крахмала
2.1 Пищевая ценность продуктов детского питания
2.2 Особенности химического состава и пищевой ценности ПДП
2.3 Технология производства малобекового набухающего крахмала
2.4 Классификация и ассортимент продуктов детского питания на зерновой основе
2.5 Продукты функционального назначения на основе крахмала для детского питания
2.6 Требования к детскому питанию
2.7 Условия и сроки хранения продуктов детского питания
3. Охрана труда и окружающей среды
Выводы и рекомендации
Список использованной литературы
Введение
Производство крахмала известно с глубокой древности. Пшеничный крахмал получали уже в античную эпоху на островах Средиземноморья, в Древней Греции и Риме. Зерна пшеницы замачивали подслащенной водой в деревянных чанах, подвергали брожению, после чего разминали ногами, затем массу пропускали через льняную ткань или сито; полученную крахмальную суспензию осаждали в специальных отстойниках, сырой крахмал намазывали на камни и высушивали на солнце.
Рисунок 1. Схема основных операций древнего способа производства пшеничного крахмала
Начало производства крахмала из пшеницы в других европейских странах относится к XVI в. В XVII в. почти одновременно с распространением культуры картофеля, завезенного из Америки, стали вырабатывать картофельный крахмал. Более широкое развитие производство картофельного крахмала получило в конце XVIII в. после изобретения ручной терки и перевода её на машинный привод [32].
В 1842 г. по предложению американского предпринимателя Т. Кингсфорда впервые начали вырабатывать крахмал из кукурузы [31]. Технология получения крахмала возникла в России в конце ХVIII в. на основе переработки картофеля. Производство же крахмала из кукурузы, появилось намного позднее.
В России производство крахмала было организовано в 1909 г. во Владикавказе в качестве сырья использовались зерна кукурузы, выращенной на Северном Кавказе[31].
Лишь в 70-80-х годах ХХ в. структура сырья, перерабатываемого на крахмал, существенно изменилась. В 1990 г. предприятия крахмалопаточной промышленности переработали около 300 тыс. т кукурузы, из которой было получено около 90% крахмалопродуктов, остальное приходилось на картофель и очень немного на пшеницу[28]. В зависимости от зернового сырья, используемого для получения крахмала, его подразделяют на кукурузный (гранулы многогранной формы с трещиной посередине диаметром 0,02-0,03 мм), пшеничный (гранулы округлой удлиненной формы диаметром 0,04 мм) и другой (ржаной, ячменный). До начала 90-х годов XX века крахмалопаточная промышленность развивалась достаточно интенсивно, обеспечивая потребности народного хозяйства. Отсутствие продуманной экономической политики в период проведения реформ в России в 90-х годах в надежде на действие стихийных законов рынка, а также мер по защите отечественного производителя от массированных импортных поставок и отмена государственных дотаций на основное сырье отрасли - картофель привели к массовому сокращению производства [31].
Объемы производства крахмалопаточной продукции сократились в 2,5 раза, в том числе объем производства патоки сократилось вдвое, крахмала более чем в 5 раз, картофельного крахмала в 10 раз.
Начиная с 1995 года, на многих предприятиях отрасли происходит смена формы собственности с государственной на частную, которая становится преобладающей формой для предприятий отрасли. Постепенно производство и капитал концентрируются в крупных частных компаниях, где контрольный пакет акций может принадлежать зарубежным инвесторам [28]. Приток частных инвестиций, в основном иностранных, способствовал тому, что крахмалопаточная отрасль России начинает выходить из кризиса и постепенно наращивает объемы производства крахмала. Предприятия проводят техническое перевооружение производства, расширяют номенклатуру выпускаемой продукции, осуществляют меры по повышению конкурентоспособности отечественных крахмалов. На внутреннем рынке спрос на крахмал и продукты его переработки непрерывно растет, доля российских товаров в общем объеме потребления продукта также имеет тенденцию к росту [27].
Период с 2007 по 2011 гг. в России характеризовался устойчивым ростом производства крахмалопаточной продукции, что связано расширением и модернизацией производственного потенциала предприятий (табл. 1) [2].
Таблица 1
Объёмы производства крахмалопаточной продукции в 2008-2013 гг.
Вид продукции |
Выпуск продукции, тыс. т/год |
|||||||
2007 |
2008 |
2009 |
2010 |
2011 |
2012 |
2013 |
||
Патока крахмальная (глюкозные сиропы всех видов) |
425,3 |
448,0 |
446,1 |
491,5 |
563,4 |
467 |
431 |
|
Крахмал сухой, кроме модифицированных, всего |
123,5 |
130,9 |
139,4 |
145,9 |
160,8 |
175,0 |
174.3 |
|
Крахмал модифицированный |
11,0 |
12,5 |
13,4 |
14,8 |
15,6 |
14,0 |
15,2 |
|
Всего крахмалопаточная продукция (основные виды) |
559,8 |
591,4 |
598,9 |
649,6 |
737,4 |
656 |
620,5 |
Производство крахмала и крахмалопродуктов в России увеличилось на 31,6% и достигло 737,4 тыс. т. в основном, за счёт увеличения производства сахаристых продуктов (патока крахмальная карамельная, мальтозная, глюкозно-фруктозные сиропы и др.), что позволило сократить за этот период импорт сахаристых продуктов с 13,4 до 6,5%. Рост производства сахаристых продуктов достигнут, в основном, за счет увеличения выработки мальтозной патоки, технология производства которой разработана в ГНУ ВНИИК, а технология ее применения в пивоваренной промышленности освоена совместно с ГНУ ВНИИПБиВП [8].
В 2012 г. темпы роста производства крахмала сохранились, однако объемы выпускаемых сахаристых продуктов сократились из-за снижения их потребления в кондитерской и пивоваренной отраслях [2].
Снижение объемов производства сахаристых продуктов из крахмала, отмеченное в 2012 г. и в I полугодии 2013 г., в значительной степени связано с принятием Постановления Правительства РФ от 28.12.2012 г. №1460, на основании которого были сняты субсидии по компенсации процентной ставки банковских кредитов на закупку зерна для предприятий крахмалопаточной промышленности. Это повысило себестоимость производства крахмалопродуктов и замедлило темпы роста отрасли. Хотя, по условиям ВТО, субсидирование сельхозпроизводства в первую очередь должно осуществляться через субсидирование предприятий сельхозпереработки [35].
Цель данной работы обусловлена необходимостью обратить внимание на значимость повышения производства как крахмала так и продуктов на его основе для использования в производстве детского питания а также детского профилактического питания. Особое внимание предлагается обратить на разработку малобелковых продуктов питания для детей раннего возраста.
1. Крахмал как компонент детского и диетического питания (литературный обзор)
1.1 Строение и синтез крахмала
Термин "крахмал" произошел от немецкого kraft mehl, что означает "крепкая мука". Этот белый мучнистый, безвкусный, пылеобразный порошок больше всего напоминает муку, он плохо растворяется в холодной воде, при сжатии порошка крахмала в руке он издаёт характерный хруст, вызванный трением частиц.
Крахмал - природный полисахарид, синтезируется в листьях в ходе фотосинтеза.
Крахмал может запасаться в самых разных органах растений: листьях, корнях (корнеплодах), стеблях (особенно много его в видоизменениях стеблей, называемых клубнями), плодах, семенах. В клетках растений он находится в виде плотных образований, получивших название крахмальных зерен.
Крахмал образуется в результате фотосинтеза в зеленых листьях растений из диоксида углерода, воды и минеральных солей под воздействием солнечной радиации.
При образовании 1 кг чистого сухого крахмала поглощается 1,58 кг углекислого газа и выделяется 1,12 кг кислорода.
Крахмальное зерно состоит из образовательного центра (центр наслоения), на который происходит наслоение крахмала. Крахмальные зерна бывают простыми, полусложными и сложными (рис. 2).
Рисунок 2. Крахмальные зерна в клубне картофеля:
1 - простое крахмальное зерно, 2 - сложное, 3 - полусложное
В синтезе крахмала активно участвуют ферменты фосфотрансферазы. Под их действием происходит перенос остатков фосфорной кислоты от АТФ (биохимически доступную энергию) на глюкозу или фруктозу с образованием промежуточных соединений фосфатов глюкозы и аденозиндифосфата (рис. 3).
Рисунок 3. Процесс образования зерна крахмала
Синтезируемый крахмал разделяется на две группы: транзитный и резервный. Первый из них аккумулируется на короткий период в хлоропласте в течение дня, затем гидролизуется и транспортируется в другие части растений в виде сахаров, где резервный крахмал накапливается в виде зерен в амилопласте (пластиде) [2].
Рисунок 4. Структура зерна крахмала
Зерна нативных крахмалов имеют кольца роста, которые представляют собой чередующиеся слои различной плотности, кристалличности и сопротивляемости химическим и ферментным модификациям (рис. 3). Широкие слои образуются в результате альтернативного наполнения и отвода молекул в пластидах с последовательным отложением больших нерастворимых и малых растворимых молекул; при этом в плотных слоях превалируют высокомолекулярные фракции амилопектина [28].
Степень кристалличности зерен крахмала находится в пределах от 14 до 67% и зависит от соотношения содержания амилозы и амилопектина. К примеру, степень кристалличности зерен рисового крахмала составляет 67%, а картофельного - только 24%. При этом, чем меньше крахмальное зерно, тем выше степень его кристалличности. Этим можно объяснить высокую температуру клейстеризации мелких фракций крахмала (табл. 2) [27]. Амилоза и амилопектин формируют структурный комплекс зерен, который состоит из кристаллической и аморфной частей (рис. 3). Кроме того, в самих слоях амилопектиновые молекулы имеют ритмичное чередование рядов гроздей. Зернообразующая синтаза является основным ферментом, который действует в изоморфах при образовании и формировании криталлитов крахмала. В этом процессе участвуют также и другие ферменты, поэтому механизм формирования зерен с различным соотношением амилозы и амилопектина, кристаллической и аморфной частей очень сложен (рис. 3) [28].
Таблица 2
Свойства нативных крахмалов
Крахмал |
Диаметр (микроны) |
Температура клейстеризации |
Содержание амилозы (%) |
|
Высокоамилозная кукуруза |
3-24 |
63-92 |
50-90 |
|
Кукурузный |
5-26 |
62-72 |
22-28 |
|
Восковидный |
5-26 |
63-72 |
<1 |
|
Тапиоковый |
5-25 |
72-73 |
17-22 |
|
Картофельный |
15-100 |
59-68 |
23 |
|
Сорго |
6-30 |
68-78 |
23-28 |
|
Пшеничный |
2-35 |
58-64 |
17-27 |
|
Рисовый |
3-8 |
68-78 |
16-17 |
Рисунок 5. Зерна крахмала под микроскопом: а - картофельного; б - пшеничного; в - кукурузного; г - рисового
Форма и размеры зерен имеют существенное значение при определении способов извлечения крахмала и установлении параметров разделяющих ситовых и осаждающих центрифугальных аппаратов [2].
По внешнему виду чистый товарный крахмал представляет собой белоснежный сыпучий порошок, состоящий из зерен различного размера. При микроскопическом исследовании по виду зерен можно определить природу крахмала (рис. 5) [11]. Зерна картофельного крахмала могут иметь размер от 15 до 120 мкм и считаются самыми крупными из известных видов крахмалсодержащего сырья. Им свойственна эллиптическая форма с несимметрично расположенным глазком и явно выраженной слоистостью. Более мелкие зерна имеют округлую форму. Крахмал, состоящий из крупных зерен, отличается более высоким качеством.
Крахмальные зерна ржи, пшеницы и ячменя наиболее сходны между собой. Они имеют преимущественно простые концентрические слои, сплошные или с внутренней полостью, от которой в разные стороны расходятся звездообразные трещины. Зерна крахмала злаков значительно меньше по размеру, от 2 до 35 мкм, и имеют слабо выраженную слоистость. Кукурузный крахмал мучнистой части зерна состоит из зерен округлой формы, а роговидной - многоугольной.
Товарный кукурузный крахмал составляют зерна величиной от 5 до 25 мкм, с большим круглым глазком на поверхности. Для крахмалов ржи, пшеницы и ячменя характерно бимодальное распределение зерен по размерам, выраженное наличием двух фракций - крупнозернистой (крахмал А) и мелкозернистой (крахмал Б) (рис. 6).
Рисунок 6. Подкрашенные йодом зерна крахмала под микроскопом
Такое распределение зерен оказывает влияние не только на технологические процессы их извлечения, но и на структуру, содержание амилозы, термодинамические и реалогические характеристики крахмала.
Пшеничный крахмал содержит фракции крупных зерен от 20 до 35 мкм и мелких от 2 до 10 мкм. Зерна пшеничного крахмала имеют плоскую эллиптическую или круглую форму с глазком, расположенным в центре.
Крахмалы ржаной и ячменный сходны по внешнему виду зерен с пшеничным. Рисовый крахмал имеет многогранную форму. Крупнозернистая фракция крахмала ячменя имеет размер зерен 11-26 мкм, а мелкозернистая - 2-10 мкм. Для рисового и ячменного крахмалов, содержащих значительное количество белка, при их сушке в производственных условиях характерно образование из зерен конгломератов размерами до 500 мкм.. Зерна крахмала имеют большую поверхность. Например, поверхность зерен картофельного крахмала составляет 11 м2/кг. Они хорошо сорбируют красители и другие вещества.
Форма и размер зерен имеют существенное значение при определении способов извлечения крахмала и установлении параметров разделяющих ситовых и осаждающих центрифугальных аппаратов.
Зерна крахмала обладают следующими свойствами:
1) способностью образовывать вязкие клейстеры при нагревании в воде;
2) студнеобразующей и пленкообразующей способностью клейстеров;
3) реакционной способностью молекул крахмала при взаимодействии с химическими реагентами.
Клейстеризация - является важнейшим свойством крахмала, при достаточных условиях влажности и температуры крахмальные зерна поглощают большое количество воды, увеличиваются в объеме в несколько раз, теряют кристаллическое строение, а следовательно - анизотропность (однородность кристаллической фракции в пространстве). Крахмальная суспензия превращается в клейстер. Процесс его образования называется клейстеризацией.
Рисунок 7. Стадии клейстеризации крахмальных зерен
Клейстеризацию крахмальных зерен крахмала можно разделить на 4 стадии (рис. 7):
1) Набухание - считается первой стадией и происходит при температуре 35-40°С. При набухании в крахмальном зерне образуются мельчайшие трещины. Вода, поступающая внутрь зерен, растворяет некоторое количество полисахаридов. Часть из них (амилоза) переходит из зерен в раствор. Данная температура называется температурой кластеризации.
2) Разбухание крахмальных зерен - имеет место при температуре 45-65°С и они превращаются в студенистые пузырьки. Суспензия переходит в клейстер - взвесть, состоящую из набухших крахмальных зерен и растворенных в воде полисахаридов (амилоза). Значительно возрастает вязкость системы.
3) Разбухание крахмальных пузырьков - Происходит при температуре 60-80°С Происходит распад больших пузырьков на более мелкие. Слоистое строение структуры крахмала исчезает. Объем зерен резко возрастает до 100%, это является следствием разрыва связей между макромолекулами аполисахаридов, а также их гидратации. Часть полисахаридов растворяется и остается в подсети крахмального зерна, а часть (в основном амилоза) - диффундирует в окружающую среду. Вязкость клейстера значительно возрастает.
4) Распад крахмальных пузырьков - начинается при температуре 80-100°С, происходит диспергирование (разрушение) крахмальногоапвещества до коллоидногоа состояния. Процесс идет тем интенсивнее, чем выше температура и длительнее нагрев. Считается, что вязкость клейстеров при нагревании объясняется не набуханием зерен крахмала, а свойствами извлекаемой из них водорастворимой фракции, образующей в растворе трехмерную сетку и удерживающую больше влаги, чем набухшие крахмальные зерна.
Молекулы крахмала состоят из двух компонентов -- амилозы и амилопектина. Полисахариды амилозы имеют неразветвленную или слабо разветвленную цепь глюкозных остатков (рис. 8). Разное соотношение полисахаридов в крахмале влияет на его свойства (табл. 3). Ранее считали, что амилоза сосредоточена в центральных частях крахмальных зерен, тогда как амилопектин составляет их оболочку. В последние годы исследования методом меченых атомов показали, что это распределение различно для крахмалов разных растений. Молекулы амилопектина представляют собой многократно разветвленные цепи глюкозных остатков. В линейных цепях амилозы несколько тысяч остатков глюкозы соединены 1,4-связями, что позволяет им спирально свертываться и принимать более компактную форму.
Рисунок 8. Схема строения Амилозы и Амилопектина
Таблица 3
Сравнение крахмалов, содержащих большое количество амилозы и амилопектина
Большое содержание амилозы |
Большое содержание амилопектина |
|
-гель становится гуще и выделяет влагу со временем; -при остывании мутный; -образует прочный, густой гель при остывании; -не стабилен при размораживании, становится плотнее и покрывается конденсатом; -более плотный в холодном виде, чем в горячем состоянии; -придает вкус |
-меньше выделяет влагу со временем; -довольно прозрачный раствор; -застывает, но не образует гель; - меньше выделяет влагу при размораживании; -одинаковый по густоте в холодном и горячем виде; -не образует вкуса |
Кукурузный крахмал является примером крахмала с высоким содержанием амилозы, а крахмал восковой кукурузы имеет самое высокое содержание амилопектина (восковидный крахмал). Крахмалы из корней цикория и клубней картофеля и тапиоки, считаются крахмалами, содержащими среднее количество амилопектина, обладают свойствами между двумя этими крахмалами. Полисахаридам в крахмальных зернах сопутствуют ортофосфорная, кремниевая и жирные кислоты. Ортофосфорная кислота связана с обоими полисахаридами, при этом в картофельном крахмале ее больше в амилопектине, в пшеничном в амилозе [27]. Особенно следует обратить внимание на содержание в рационе детей ортофосфорной кислоты , поскольку исследования ее влияния на детский организм доказали, что избыток этой кислоты, становится причиной кариеса и размягчения костной ткани у детей [38].
Рисунок 9. Химическая структура молекулы амилозы
Рисунок 10. Химическая структура молекулы амилопектина
В отличие от амилозы амилопектин имеет сильно разветвленную структуру (рис. 8). В линейных участках ее молекулярной цепи глюкозные остатки связаны между собой б-1,4 глюкозидной связью, а в точках ветвлений - б-1,6 глюкозидной связью (рис. 10) [12]. В амилопектине точки ветвления находятся приблизительно через 10-12 глюкозных остатков, а внешние ветвления состоят из 8-15 глюкопиранозных единиц (рис.10). Амилоза представляет собой линейную или слабо разветвленную цепь глюкозных остатков, соединенных б-1,4 глюкозидной связью (рис.9). Конечный остаток глюкозы имеет у первого углеродного атома свободный полуацетальный гидроксил с высокой реакционной способностью и окисляющийся двухвалентной медью. Цепь молекулы амилозы может содержать от 1000 до 6000 глюкопиранозных остатков, что соответствует молекулярной массе от 300000 до 1000000. Молекула амилопектина содержит в диапазоне от 6000 до 40000 глюкозных остатков и его молекулярная масса может достигать 106-109 г/моль. Крахмал различных видов различается как по составу, так и по содержанию амилопектина и амилозы. В нативном крахмале оно обычно составляет: ветвистого полимера - 75-85, а линейного - 25-15%. В природе также встречаются растения, в крахмальных зернах которых доля амилопектина достигает 100% (крахмал восковидной кукурузы), амилозы - до 75%.
Таблица 4
Свойства фракций полисахаридов
Свойство или признак |
Амилоза |
Амилопектин |
|
1. Окрашивание йодного комплекса |
Синее |
Фиолетовое |
|
2. Стабильность растворов при хранении |
Легко ретроградирует |
Стабильный |
|
3. Способность связывать йод, % |
18...20 |
0,0... 1,3 |
|
4. Растворимость при обработке крахмальных зерен водой с температурой более 100°С |
Растворима |
Не растворим |
|
5. Отношение растворов к высшим спиртам |
Выпадает в осадок в виде комплексного соединения |
Остается в растворе |
|
6. Отношение к целлюлозе |
Адсорбируется |
Не адсорбируется |
|
7. Воздействие амилазы |
Расщепляется полностью |
Расщепляется примерно на 50% |
|
8. Пленкообразующая способность |
Образует эластичные пленки |
Образует хрупкие пленки |
Свойства фракций этих полисахаридов приведены в табл. 4. Крахмал используют как в натуральном виде (нативный крахмал), так и в виде продуктов его различной обработки или переработки.
1.2 Физические свойства крахмала
Влажность нативных крахмалов является одной из характеристик, определяющих их сыпучесть и свойства формовочной смеси. При сушке крахмала пользуются понятием "равновесная влажность". При которой парциальное давление водяного пара над поверхностью зерен крахмала приближается к парциальному давлению пара в воздухе, пропорциональному относительной влажности воздуха. Поскольку крахмал является капиллярно-пористым телом, то масса общей влаги в нем складывается из поверхностной, капиллярной и химически связанной.
Равновесная влажность крахмала зависит не только от условий внешней среды, но и от типа кристаллической структуры зерен (рис. 11). Так, при температуре 17-20°С и повышенной относительной влажности воздуха влажность кукурузного крахмала составляет 14% (тип кристаллической структуры А), а картофельного--соответственно 21% (тип кристаллической структуры Б). Это обусловлено тем, что элементарная ячейка кристаллической структуры А содержит 8, а структуры В - 36-40 молекул воды, половина которых соединена с биополимером водородными связями, а оставшиеся молекулы связаны одна с другой [6].
Рисунок 11. Трехмерная структура кристаллитов крахмала типа А и Б
Крахмал, высушенный при 100 - 110°С, обладает высокими гигроскопичными свойствами. При относительной влажности окружающего воздуха 75% и температуре 17-20°С зерна картофельного крахмала поглощают из воздуха 10,33% воды, а при относительной влажности воздуха 100% - 20,92% воды[6].
Крахмал, высушенный при 100-110°С, обладает высокими гигроскопичными свойствами. При относительной влажности окружающего воздуха 75% и температуре 17-20°С зерна картофельного крахмала поглощают из воздуха 10,33% воды, а при относительной влажности воздуха 100% - 20,92% воды. Товарный сухой картофельный крахмал выпускают влажностью 20%, а кукурузный и пшеничный - 13%
Плотность воздушно-сухого картофельного крахмала колеблется в пределах 1500-1503, кукурузного 1520-1530 кг/м3, а для абсолютно сухого картофельного крахмала ее принимают в диапазоне 1630-1650 и кукурузного; 1590-1610 кг/ м3 [9].
Крахмальные зерна нерастворимы в холодной воде, спирте, эфире, сероуглероде, хлороформе, бензоле, но растворяются в щелочах и растворах солей Zn, Mg и некоторых других. Наиболее важным свойством крахмала является способность его зерен при повышении температуры набухать в воде с образованием вязкого коллоидного раствора клейстера, что характеризует его как гидрофильный высокополимер. Крупные зерна всех видов крахмала набухают быстрее и клейстеризуются легче, чем мелкие.
В табл. 5 приведены данные начальных температур набухания и клейстеризации кукурузного, пшеничного и ржаного крахмалов.
Таблица 5
Данные о набухании и клейстеризации различных видов крахмала
Вид крахмала |
Начальная температура набухания зерен, °С |
Интервал температур клейстеризации зерен, °С |
|
Кукурузный |
63...72 |
63...92 |
|
Пшеничный |
52...55 |
52...83 |
|
Ржаной |
50...55 |
50...88 |
Картофельный крахмал клейстеризуется в интервале температур 55-65°С. Ржаной крахмал имеет наименьшее значение начальной температуры набухания зерен крахмала 50°С, поэтому предельная температура среды технологической операции не должна превышать 48°С. При температуре 120°С и выше происходит растворение амилопектина и некоторая деструкция молекул крахмала.
Набухание крахмальных зерен можно вызвать не только нагреванием суспензии, но и действием на нее растворов щелочей и солей некоторых металлов при комнатной температуре. Крахмальные зерна, подвергавшиеся обработке кислотами, не способны к набуханию. При последующей обработке горячей водой такие зерна распадаются и крахмал переходит в раствор. В процессе растворения макромолекулы крахмала распадаются на фрагменты меньшего размера, уже не способные образовывать структурные решетки, характерные для набухших крахмальных зерен [9].
При длительном стоянии крахмальные растворы подвергаются ретроградации - постепенному разрушению с выделением нерастворимого осадка, например амилозы. В процессе ретроградации постепенно происходит агрегатирование части крахмала, сопровождающееся образованием нерастворимого микрокристаллического осадка. Агрегация крахмала делает его недоступным для воздействия ферментов, даже если агрегаты остаются растворенными (неосажденными).
Замораживание водных растворов крахмала способствует ускорению процесса ретроградации. Подобным методом можно вызвать ретроградацию даже стабильных крахмальных зерен. Вместе с тем процесс ретроградации может быть задержан удалением части влаги или с помощью реагентов, вызывающих набухание крахмальных зерен. Удельное вращение клейстеризованного картофельного крахмала равно +204,3°, кукурузного +201,5°.
1.3 Химические свойства крахмала
Крахмал по химическому составу и строению относится к нередуцирующим углеводам. Химическая формула крахмала - (С6Н10О5)n - свидетельствует о том, что его основой является глюкозный остаток С6Н10О5.
Основной химической реакцией является гидролиз крахмала. Он протекает при каталитическом действии кислот до конечного продукта - глюкозы
(C6Hl0O5)n + n Н2О = n С6Н12О6.
Схема постепенного гидролиза крахмала в присутствии кислот, являющихся катализаторами, или при его ферментативном гидролизе имеет вид
(СH10О5)n ------ (С6H10O5)х -------- C12H22O11 ------ C6H12O6 .
крахмал ряд декстринов мальтоза глюкоза
Быстрое нагревание обычного крахмала вызывает расщепление его молекулы до декстринов, которые имеют меньшую молекулярную массу, но тот же химический состав. В зависимости от размера молекул их называют амилодекстринами, эритродекстринами или ахродекстринами [13].
Добавление в крахмальный клейстер даже незначительного количества раствора йода приводит к интенсивному синему окрашиванию, исчезающему при нагревании и вновь появляющемуся при охлаждении. По изменению окраски йодного раствора судят о глубине осахаривания крахмала при производстве крахмальной патоки. Йодная реакция настолько чувствительна, что появляется в растворе крахмала в разведении 1:500 000. Реакция воздействия йода протекает в две стадии. Первая стадия характеризуется комплексообразованием, что обусловлено началом воздействия йода на полисахариды. На второй стадии происходит процесс адсорбции йода. Эта стадия непродолжительна.
По мере уменьшения молекулярной массы, получаемые декстрины изменяют цвет окрашивания с йодом в следующей последовательности: сине-фиолетовое, красно-фиолетовое, красно-оранжевое, оранжевое и желтое.
1.4 Характеристика крахмала из различных видов сырья
Картофельный крахмал
Сыпучий порошок белого или слегка желтого цвета. Хорошо усваивается организмом. Картофель содержит много калия, который помогает выводить лишнюю воду из организма, что особенно важно, например, для больных с заболеваниями почек. При растворении крахмала в воде образуется вязкий прозрачный клейстер. Картофельный крахмал используют при выработке фруктово-ягодных киселей для загущения супов, соусов, подливок, в производстве некоторых видов колбасных изделий, сосисок и сарделек, для стабилизации кондитерских кремов, изготовления клеящих веществ, выработки искусственного саго. Кроме этого картофельный крахмал широко применяется в текстильной, бумажной, полиграфической и ряде других отраслей промышленности.
Известно также, что картофельный крахмал снижает содержание холестерина в печени и сыворотке крови, то есть обладает антисклеротическимии свойствами.
Кукурузный крахмал
Он образует молочно-белый непрозрачный клейстер, имеет невысокую вязкость, с запахом и привкусом характерным для зерна кукурузы. Применяют в производстве соусов, начинок для пирогов, пудингов. Его используют, как добавку при выпечке булочных и кондитерских изделий в тех случаях, когда необходимо ослабить действие клейковины и придать большую мягкость и нежность продукту с одновременным уменьшением добавки сахара и жира (бисквитный полуфабрикат, вафельные стаканчики для мороженого, печенье, пекарские смеси и т.п.). Пересушенный кукурузный крахмал с пониженной влажностью используют в кондитерской промышленности при отливке мягких конфет и корпусов шоколадных конфет. Кукурузный крахмал применяют в консервном производстве. Этот крахмал используют в технических целях в бумажном производстве, в текстильной и медицинской промышленности.
Сорговый крахмал
По своим свойствам близок к кукурузному. В нем в общем сходное соотношение амилозы и амилопектина, поэтому сферы использования этих крахмалов также совпадают.
Пшеничный крахмал
Он обладает невысокой вязкостью, его клейстер более прозрачный по сравнению с кукурузным. Студни пшеничного крахмала отличаются значительной мягкостью, эластичностью. Основное применение крахмал находит хлебопекарной и кондитерской промышленности.
В процессе приготовления хлеба крахмал выполняет следующие функции:
- является источником сбраживаемых углеводов в тесте, подвергаясь гидролизу под действием амилолитических ферментов поглощает воду при замесе, участвует в формировании теста;
- клейстеризуется при выпечке, поглощая воду и участвуя в формировании мякиша хлеба (связывает до 80% влаги, находящейся в тесте);
- является ответственным за черствение хлеба при его хранении (при хранении хлеба крахмальный клейстер подвергается старению-синерезису, что является основной причиной черствения хлеба).
Амилопектиновый крахмал
Его получают из восковидной кукурузы. Клейстер из такого крахмала обладает хорошей вязкостью и влагоудерживающей способностью. С раствором йода амилопектиновый крахмал дает характерное красно-коричневое окрашивание. Используют для стабилизации салатных приправ, соусов, кремов. За рубежом амилопектиновый крахмал применяют для производства различных клеящих веществ.
Крахмал высокоамилозной кукурузы
Его получают из высокоамилозных сортов кукурузы. Он отличается высоким содержанием линейной фракции - амилозы. Высокоамилозному крахмалу присущи следующие свойства:
- повышенная растворимость в воде;
- низкая вязкость клейстеров, склонность полисахаридов к ретроградации и быстрому студнеобразованию;
- более ограниченное по сравнению с обычными крахмалами набухание зерен.
Для высокоамилозных крахмалов отмечены явно пониженные значения степени кристалличности и повышенные на 15-17°С значения максимальной температуры плавления зерен. Предполагается, что это обусловлено образованием амилозо-липидных комплексов. От содержания амилозо-липидных комплексов во многом определяются функциональные свойства высокоамилозных крахмалов. Клейстеры этого крахмала или его модификаций при высушивании образуют тонкие, эластичные, прозрачные, жиростойкие прочные пленки и покрытия, обладающие различной растворимостью в воде [13].
Амилозный крахмал используют для приготовления съедобной пленки и покрытий, а также в кондитерской промышленности в качестве основы для приготовления желейных изделий.
Рисовый крахмал
Рис дает самые большие урожаи среди всех зерновых культур. Он образует непрозрачные клейстеры низкой вязкости, обладающие высокой стабильностью при хранении. Рисовый крахмал содержит значительное количество белка, при их сушке в производственных условиях характерно образование из зерен конгломератов размерами до 500 мкм. Рисовый крахмал используют в качестве стабилизатора белых соусов, придающего им стойкость к замораживанию и оттаиванию, а также для приготовления пудингов. Коэффициент усвояемости риса самый высокий и достигает до 95,9%.
Гороховый крахмал
Его вырабатывают из гороха, который известен высоким содержанием белковых веществ, что в два-три раза превышает их содержание в зернах злаковых культур. Поэтому горох рассматривают и как источник растительного белка.
Гороховому крахмалу присущи те же свойства, что и высокоамилозному. Он интересен с точки зрения его непосредственного использования и дальнейших модификаций, так как от других видов крахмала отличается повышенным содержанием амилозы - 35-75%. Например, канадскими учеными разработана упаковка на 90% состоящая из горохового крахмала с добавкой 1% лизозима, которая показала не только большую прочность и устойчивость к температурным изменениям, но и высокие антибактериальные свойства. Предполагается, что использование горохового крахмала в производстве пищевой и органической упаковки, позволит сократить расходы и защитит продукт от воздействия бактерий.
Тапиоковый (маниоковый) крахмал
Вырабатывается из клубней маниоки. Его клейстер более вязкий, чем у зерновых крахмалов (кукурузный, пшеничный), что объясняется высоким содержанием в тапиоковом крахмале амилопектина (до 80%). Тапиоковый крахмал используют в пищевой промышленности в качестве загустителя в готовых супах, соусах и подливах, а также как связующее вещество при производстве мяса. По своим показателям он очень близок к картофельному крахмалу. Однако по отдельным из них он превосходит картофельный крахмал за счет меньшей влажности - на 6-7%. Тапиоковый крахмал имеет невысокую зольность и поэтому считается чистым. В зависимости от используемой концентрации тапиоковый крахмал может образовывать как гель, так и пасту. Он адекватно заменяет кукурузный крахмал во всех возможных областях применения. При его производстве не используется генетически измененное сырье [15].
1.5 Классификация и характеристика модифицированных крахмалов
Путем физической, химической, биохимической или комбинированной обработки получают модифицированное крахмалы и декстрин. Варьируя условиями обработки, можно придать модифицированным крахмалам различные свойства, что делает их пригодными для самых разнообразных целей (рис. 12).
Рисунок 12. Классификация модифицированных крахмалов
В ВНИИ крахмала и крахмалопродуктов выпускают следующие виды модифицированного крахмала рассмотри особенности этих крахмалов:
Окисленные - эти крахмалы относят к группе модифицированных расщепленных крахмалов. Такие крахмалопродукты отличаются от обычных крахмалов появлением в элементарных звеньях новых функциональных групп -- карбоксильных и карбонильных и пониженной молекулярной массой полисахаридов. Снижение молекулярной массы придает окисленным крахмалам способность образовывать клейстеры низкой вязкости, особенно при высокой температуре, поэтому эти крахмалопродукты называют "жидкокипящими". Окисление крахмалов происходит при температуре ниже точки клейстеризации крахмала, поэтому после обработки зерна крахмала могут быть легко отделены от жидкой фазы, содержащей неорганические вещества [8].
Гидролизованные - Для обеспечения молекул внутрь крахмального зерна, крахмал гидролизуют. Гидролиз обеспечивает прозрачность клейстеров крахмалов, благодаря чему не ухудшается качество окраски.
Набухающие - такие крахмалы имеют способность набухать и даже растворяться в холодной воде. Крахмалы, растворимые в холодной воде (инстант-крахмалы), получают нагреванием крахмальной суспензии в условиях, которые обеспечивают быструю клейстеризацию и последующее высушивание клейстера, поэтому такие крахмалы называют также преклейстерными. Такие условия можно получить в вальцовой сушилке или методом экструзии(выдавливанием). Влаготермическая обработка вызывает частичное или полное разрушение структуры зерен крахмала, что обеспечивает существенно большую водопоглощающую способность продуктов по сравнению с исходным крахмалом [30]. Одновременно при повышенной температуре в определенной степени происходит гидролитическое расщепление глюкозидных связей, приводящее к появлению карбонильных групп. Экструзия - это технологический процесс, основанный на кратковременном воздействии высоких температур и давления, без использования каких - либо химических реагентов, на нативный крахмал. Такой температурный режим обеспечивает полную стерилизацию продукции, позволяет сохранить в пищевых продуктах максимум полезных свойств. При экструзионной обработке исходного сырья в получаемых изделиях практически полностью сохраняются все витамины, белки растительного происхождения не изменяют своего строения [8]. Крахмал набухающий экструзионный имеет высокую жиросвязывающую и водосвязывающую способность. Благодаря способности к гелеобразованию, стабильности эмульсии, удержанию жира и влаги его используют в пищевой промышленности, чтобы придать продуктам необходимую текстуру по виду, состоянию, консистенции, влажности, увеличению устойчивости и срока хранения [2]
Эфиры крахмалов - подгруппа эфиров крахмалов включает модифицированнные крахмалы в которых к мономерам полисахаридных цепей эфирно присоединины остатки химических веществ - ацетатные фосфатные, оксиэтильные оксипропильные группы и т.д. Сюда же относятся сшитые крахмалы в которых между полисахаридными цепями введен сшивающий радикал дикрахмалфосфаты, адиапаты сшитые эпихлоргидрином. Глюкозные остатки содержат реакционные группы: концевые редуцирующие и спиртовые у второго третьего и шестого атомов. Способность этих групп вступать в химические реакции с различными органическими и неорганическими соединениями используют для производства многих видов простых и сложных эфиров крахмала. Введение в молекулы полисахаридов крахмала даже незначительного количества существенно изменяет свойства клейстеров [2].
Фосфатные крахмалы - В промышленности получают два вида эфиров крахмала и фосфорной кислоты: монокрахмалофосфаты одна гидроксильная группа глюкозного остатка этерифицирована одной кислотной группой кислоты; дикрахмалофосфаты два глюкозных остатка разных цепей участвуют в образовании эфирной связи с остатками фосфорной кислоты. Для производства фосфатного кукурузного крахмала (монокрахмалофосфата) сырой крахмал после удаления избыточной влаги смешивают с требуемым количеством (27 кг на 1 т крахмала) раствора одно- или двузамещенного фосфата натрия и карбамида (мочевины), полученную смесь сушат в пневматической сушилке, просеивают и используют как фосфатный крахмал марки А. Фосфатный крахмал марки Б получают путем термической обработки при перемешивании фосфатного крахмала марки А при 130°С в течение 60 мин или при 160-170°С в течение 30 мин, после чего продукт охлаждают и просеивают. Обычно фосфаты крахмала содержат 1,5% фосфора и дают водные растворы очень высокой вязкости. Продукт, содержащий 6-12% фосфора, дает растворы с низкой вязкостью и может использоваться в моющих средствах как стабилизатор [32].
Дикрахмалофосфаты приготовляют по такой же схеме, используя хлороксид фосфора или триметафосфат натрия. В последнем случае к суспензии крахмала при температуре 50°С прибавляют триметафосфат натрия и перемешивают в течение 1 ч (рН = 10;11); затем крахмал отфильтровывают и подвергают тепловой обработке. Дикрахмалофосфаты отличаются замедленным набуханием, их дисперсии более устойчивы к нагреванию, перемешиванию и воздействию кислоты. Фосфатные крахмалы образуют клейстеры, отличающиеся повышенной прозрачностью, стабильные при замораживании. Поэтому их используют при производстве продуктов, сохраняемых в замороженном виде. Максимальная степень замещения в фосфатных крахмалах, применяемых в качестве пищевых добавок, составляет 0,002. Дикрахмалофосфаты используют в качестве загустителей и стабилизаторов консервируемых продуктов, подвергающихся стерилизации[30].
Ацетилированные крахмалы (ацетаты крахмала) - Ацетилирование крахмала снижает вязкость его клейстеров, но повышает их стабильность и пленкообразующую способность. Такие крахмалы применяют как структурообразователи, загустители, пленкообразователи в пищевой, текстильной и бумажной промышленности. Выработка их осуществляется малыми партиями. Ацетилирование крахмала может быть проведено нагреванием смеси ледяной уксусной кислоты (25-100 частей) с крахмалом (100 частей) и выдерживанием ее при 100°С в течение 5-13ч. Избыток кислоты отделяют, промывая продукт холодной водой с последующим высушиванием. Ацетилирование нативных крахмалов до степени замещения, не превышающей 0,09 - сопровождается снижением температуры гелеобразования, повышением устойчивости клейстеров, имеющих повышенную прозрачность и стойкость к ретроградации и циклам замораживания; оттаивания. Ацетат крахмала имеет зернистую форму, не растворим в холодной воде, но хорошо растворяется при температуре 95-100°С.[32]
Эфиры крахмала и ненасыщенных кислот - обладают повышенной реакционной способностью обладают сложные эфиры крахмала, содержащие двойные связи в ацильной группе (акрилаты, малеинаты и др.). Для получения акрилатов крахмала применен метод этерификации 1-акрилоили-мидазолом при комнатной температуре в водной или безводной среде. Крахмал суспендируют в воде и подвергают воздействию N-акрилоилимидазола (6% от массы крахмала, 2 ч). Освобождающийся имидазол регенерируют. Продукт содержит не более 1,6% ацильных остатков. Акрилат крахмала используется для приготовления селективных сорбентов, применяющихся при разделении жидких смесей, не растворимых в воде. Кротонат, метакрилат, акрилат и малеинат крахмала и декстринов синтезируют путем взаимодействия соответствующих гликанов с ангидридами указанных кислот при 100-105°С в присутствии 0,5-0,15% влаги. Степень замещения образующихся эфиров не превышает 0,2-0,04. Полимерные продукты используются в качестве адгезивов и реагентов типа загустителей. Производят также моноэфир крахмала с октенилянтарной кислотой [30].
При получении эфира крахмала и натриевой соли октенилянтарной кислоты процесс проводят в две стадии. Первоначально в молекулу янтарной кислоты вводят углеводородный радикал с образованием соответствующего производного, которое затем взаимодействует с крахмалом с получением моноэфира [30].
Карбоксиметилкрахмал - карбоксиметилирование придает крахмалу особые свойства; при степени замещения 0,1 и выше карбоксиметилкрахмал в холодной воде образует устойчивые вязкие клейстеры. Такие крахмалы являются загустителями, стабилизаторами, структурообразователями разных пищевых и непищевых систем. Этот вид эфира крахмала хорошо загущает и стабилизирует водные пищевые системы, включающие белки, жиры и углеводы (мороженое, низкожировые маргарины, масло, кремы, майонезы). Он образует пленки, растворимые в холодной воде, его используют для шлихтования синтетических волокон, загущения печатных красок, для приготовления обойного клея.
Катионный крахмал - является одним из самых сложных производных полисахаридов. Его получают в результате реакции полисахаридов крахмала с химическими соединениями, включающие аминные иминные амойнные сульфониевые группы имеющие положительные заряды. Наиболее применяем катионный крахмал в бумажной промышленности; при проклейке мокрой бумажной массы для лучшего удержания в ней мелких целлюлозных волокон и наполнителей, а также снижения потерь их с подсеточной водой. Такие крахмалы применяют также для флокуляции тонкодисперсных взвешенных частиц при очистке бытовых и промышленных сточных вод.
При производстве детского питания нужно учитывать воздействие модицицированных крахмалов на детский организм. Далее приводится табл.6 разрешенных к применению в производстве питания модифицированных крахмалов а также оценка риска для использования их в детском питании согласно СанПиН 2.3.2.1078-01 [34].
Таблица 6
Модифицированные крахмалы, разрешенные к применению при производстве пищевых продуктов в РФ на 2014 год
1.6 Современное производство сахаристых веществ на основе разных видов крахмала и их применение в детском питании
В мире производится свыше 70 млн. т крахмала, более половины которого используется для производства сахаристых продуктов. Мировое производство сахаристых продуктов показано на (рис. 13) [23].
Рисунок 13. Мировое производство сахаристых продуктов из крахмала 37,2 млн.т.
Анализ зарубежного опыта показывает, что для восполнения дефицита сахара ряд стран (США, Япония, Финляндия и др.) пошли по пути организации производства сахаристых продуктов из крахмалсодержащего сырья. Так, США более половины потребности страны в сахаре удовлетворяют за счет производства из зерна кукурузы и пшеницы глюкозно-фруктозных сиропов (ГФС), глюкозного сиропа (патоки) и глюкозы.
Рисунок 14. Биотехнология глюкозы
Финляндия в качестве сырья использует ячмень и пшеницу. Япония, импортируя зерно, ежегодно производит из крахмала до 1 млн. т ГФС и стимулирует при этом сахарное производство. Исследования российских учёных доказывают эффективность применения биоконверсии крахмала (рис. 14) для получения сахаристых продуктов высшего качества, продукты производятся с заданным углеводным составом. Выработка такой продукции предоставляет значительные возможности для создания передовых видов пищевых изделий, в том числе диетического назначения [8].
Вызвано это тем потребление подсластителей с каждым годом растет, хотя их влияние на организм человека недостаточно изучено, а мировой опыт оценивает их использование неоднозначно.
Глюкоза -- она является ключевым продуктом обмена веществ, обеспечивающий живые клетки энергией (в процессах брожения, дыхания, гликолиза), глюкоза продукт биосинтеза многих веществ. У человека и животных постоянный уровень в сахара в крови поддерживается путем синтеза и распада гликогена. Глюкоза применяется не только в качестве заменителя сахара, но и как улучшитель вкуса и товарного вида пищевых продуктов. В кондитерской промышленности глюкозу употребляют для изготовления пралине, вафель, десертных сортов шоколада, тортов, мягких конфет, диетических и других изделий [9].
Так как глюкоза не маскирует аромата и вкуса, она широко используется при производстве замороженных фруктов, фруктовых консервов, мороженого, безалкогольных и алкогольных напитков. Применение глюкозы в хлебопечении улучшает условия брожения, способствует образованию красивой золотисто - коричневой корочки, хорошего вкуса и равномерной пористости [24].
Самый современный способ производства глюкозы -- ферментативный гидролиз крахмалсодержащего сырья и крахмала. В результате на выходе можно получить гранулированную глюкозу, пищевую порошкообразную, кусковую а также медицинскую глюкозу. Глюкозу получают также одновременно с фруктозой путем гидролиза сахарозы [25].
Пищевая глюкоза, полученная путем гидролиза крахмала с применением серной кислоты, обладает сладким вкусом с едва заметным привкусом горечи, при гидролизе с применением соляной кислоты глюкоза приобретает слегка солоноватый вкус. Такая глюкоза при хранении в сыром месте может заплесневеть, а в сухом - высохнуть до содержания влаги 9-10%. Пищевую глюкозу улучшенного качества можно получить, применяя при гидролизе щавелевую кислоту.
Для организации импорт замещения медицинской и пищевой глюкозы в ГНУ ВНИИ крахмалопродуктов разработана соответствующая мировому уровню технология медицинской и пищевой кристаллической глюкозы в гидратной и ангидридной формах, которая может явиться основой при проектировании и строительстве нового отечественного производства кристаллической глюкозы. Применение биоконверсии крахмала с использованием современных ферментных препаратов обеспечивает получение сахаристых продуктов высокого качества с заданным углеводным составом. Выработка такой продукции предоставляет значительные возможности для создания новых видов пищевых изделий, в том числе диетического назначения [9].
Увеличение мощностей по производству сахаристых продуктов из крахмала может быть достигнуто за счет развития производства мальтодекстринов и глюкозно-фруктозных сиропов.
Следует отметить, что по качественным показателям крахмалы и сахаристые продукты из крахмала российского производства не уступают лучшим европейским образцам и являются конкурентоспособными.
Рост производства крахмалопаточной продукции сопровождался концентрацией производства на крупных предприятиях. Так, в 2011 г. свыше 90% крахмальной патоки выработано на шести предприятиях, более 80% сухого крахмала - на пяти предприятиях.
В разработанной в ГНУ ВНИИК стратегии развития крахмалопаточной отрасли, основанной на анализе роста производства и потребления крахмала и крахмалопродуктов в нашей стране и мировых тенденций в этой области, прогнозируется до 2020 года рост выпуска сахаристых крахмалопродуктов до 1140 тыс. т (увеличение в 1,5) раза, в том числе патоки крахмальной - до 640 тыс. т, глюкозно-фруктозных сиропов - до 500 тыс. т, что позволит в значительной мере увеличить ресурсы отечественных сахаристых продуктов на российском рынке и, соответственно, снизить их импорт [7].
Глюкозно-фруктозные сиропы производятся на основе натурального природного зернового сырья (кукуруза или пшеница), из которого выделяется крахмальная фракция, проходящая затем стадию ферментного или кислотного осахаривания. Ферментное осахаривание крахмала - это воспроизведение в промышленных масштабах естественного природного процесса, происходящего при прорастании зерна, в ходе которого питательные вещества, запасенные в виде крахмала, превращаются в простые углеводы (моносахариды), обладающие высокой усваиваемостью и питательной ценностью. Они отличаются от обычного сахара, который представляет собой, практически, чистую сахарозу, где глюкоза и фруктоза связаны между собой в одну молекулу, которая, после поступления в организм человека под действием желудочных ферментов, распадается на эти два моносахарида в соотношении 50:50.
При производстве ГФС достигается такое соотношение моносахаридов, что оно практически идентично составу пчелиного меда (58-56% глюкозы и 42-44% фруктозы). По уровню сладости и вкусовому профилю ГФС сравнимы с сахаром, а с точки зрения биологической ценности превосходят его, обладая более оптимальным углеводным составом, повышенной усваиваемостью и в полной мере отвечая современным требования концепции здорового питания.
Применяется ГФС взамен сахара при выработке высококачественных хлебобулочных изделий, безалкогольных напитков, соков, и многих других продуктов. Большое количество глюкозно-фруктозных сиропов используется для выработки фруктовых напитков и сахарных сиропов. В производстве консервов и джемов использование глюкозно-фруктозных сиропов позволяет усилить аромат фруктов и повысить бактериальную стабильность. Добавление 50% высокомальтозной патоки и 50% глюкозно-фруктозного сиропа вместо сахарозы устраняет образование кристаллов сахарозы при хранении готовых продуктов. В консервированных овощах и фруктах замена сахара глюкозно-фруктозным сиропом способствует сохранению натуральной цвета продукта. В отличие от сахарозы фруктозный сироп не подвергается действию инвертазы (ферменту ТК) и его состав остается постоянным во время обработки и хранении джемов, желе или детских консервов. При приготовлении маринадов, компотов и других консервированных продуктов высокое осмотическое давление глюкозно-фруктозных сиропов способствует более быстрому проникновению сахаров в ткань консервируемых продуктов.
Подобные документы
История компании "Cargill". Строение, химические свойства, применение крахмала. Кукуруза как сырье для производства крахмала. Общая характеристика сульфита. Замачивание зерна как биотехнологическая стадия процесса. Технохимический контроль производства.
отчет по практике [975,0 K], добавлен 21.03.2015Физические и химические свойства крахмала - полисахаридов амилозы и амилопектина, мономером которых является альфа-глюкоза. Биосинтез и модификация крахмала, его пищевое значение и применение в промышленности (получения глюкозы, патоки, этанола).
презентация [1,9 M], добавлен 16.01.2015Основные виды крахмала. Основное сырье, используемое для производства кукурузного крахмала. Технологическая схема производства кукурузного крахмала. Современная техническая оснащенность кукурузокрахмальных предприятий. Характеристика готовой продукции.
курсовая работа [600,4 K], добавлен 10.03.2015Характеристика крахмала как сложного углевода, образующегося в растениях в качестве запаса питательного вещества. Оценка значимости крахмала в рационе питания человека. Описание технологических схем производства картофельного и кукурузного крахмала.
презентация [2,9 M], добавлен 27.04.2019Определение способов измельчения овощей для разных видов супов. Технология пассерования овощей, муки, томатного пюре. Особенности применения желирующих веществ (крахмала, агара, желатина) для приготовления сладких блюд. Составление меню рыбного ресторана.
контрольная работа [166,8 K], добавлен 26.11.2010Метрологические основы контроля качества исследовательских работ. Характеристики методов и методик. Вольтамперметрические методы анализа пищевых продуктов. Теплоемкость теста при значении его влажности 39,81%. Титриметрический метод определения крахмала.
контрольная работа [205,1 K], добавлен 17.02.2011Сырье и основы технологии производства муки, крахмала, сахара. Масложировая продукция пищевая и технологии ее получения. Основы производства хлебопекарных дрожжей, растительных масел. Способы и общие технологические приемы консервирования плодов и овощей.
презентация [955,6 K], добавлен 28.09.2013Максимальное приближение состава детского молочного питания к составу женского молока не только в количественном, но и качественном отношении. Выпуск кисломолочных адаптированных продуктов. Ассортимент современных молочных продуктов детского питания.
курсовая работа [52,4 K], добавлен 26.02.2014Технологический процесс производства, маркировка, правила хранения и транспортирования полуфабрикатов мясных рубленных котлет. Контроль и приемка сырья и материалов. Проведение химического анализа на определение массовой доли жира и крахмала в продукте.
курсовая работа [273,7 K], добавлен 22.04.2015Традиционные способы производства продуктов питания. Проблема повышения пищевой ценности существующих и вновь создаваемых продуктов питания. Обоснование рецептур зернового чая. Применение в качестве зерновой основы быстроразваривающихся круп из ячменя.
статья [27,2 K], добавлен 24.08.2013