Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Технология продуктов функционального питания. Учебное пособие.pdf
141
повреждении печени или после гепатоэктомии, предотвращает или
снижает риск возникновения цирроза при воздействии токсинов (например, четыреххлористого углерода). Пищевые нуклеотиды играют
также важную роль в синтезе гликогена, в стимуляции коллагеназной
активности, заметно увеличивают активность естественных клетоккиллеров, повышают неспецифическую резистентность к колонизации
слизистой кишечника патогенными микроорганизмами. В просвете
нижних отделов кишечника глютамин, аргинин и РНК могут высвобождаться из клеточных структур и пищевых субстратов экзогенного
и эндогенного происхождения в результате микробной трансформации
молочнокислыми бактериями. Человеку требуется очень небольшое
количество нуклеотидов (менее 0,25 % всего пищевого азота). При отсутствии в достаточном количестве нуклеотидов, пептидов и аминокислот в пищевом рационе эти соединения могут образовываться из
эндогенных субстратов кишечными микроорганизмами. Значение
нуклеотидов многообразно. Две основные сферы влияния нуклеотидов
в растущем детском организме – это развитие пищеварительной системы и формирование иммунологической защиты. Биологическая роль
нуклеотидов,
состав наиболее современных адаптированных молочных смесей, заключается в том, что нуклеотиды:
• участвуют в развитии иммунной системы.
• служат исходным компонентом для построения рибонуклеи-
новой (РНК) и дезоксирибонуклеиновой (ДНК) кислот.
• способствуют лучшему усвоению пищевых веществ.
• стимулируют рост и дифференцировку энтероцитов.
• способствуют росту бифидофлоры в кишечнике.
В настоящее время в качестве бифидогенных факторов также
используют и другие вещества: гидролизат казеина; дрожжевой экстракт; молочную сыворотку; муцин; гидролизованный сывороточный
альбумин; гликопептиды молозива; картофельный, кукурузный, рисовый, тыквенный, морковный экстракты; экстракт некоторых водорослей; лактоферрин; лизоцим и др.
Примером препаратов с бифидостимулирующей активностью
может быть, например, ингибитор протеолитических ферментов – па-
рааминометилбензойная кислота (коммерческое название «Амбен»).
Установлено, что этот лекарственный препарат, помимо способности
ингибировать активность тканевых протеолитических ферментов,
которые присутствуют в грудном молоке и включены в
142
снижать образование медиаторов воспаления, блокировать кининоген,
кинины и фибринолиз, угнетает протеазы представителей рода
Proteus, Pseudomonas и других микроорганизмов.
Лабораторная работа
Получение инулинсодержащего концентрата
пищевых волокон из клубней топинамбура
Цель работы: получить концентрат пищевых волокон из клубней топинамбура для создания на его основе БАД.
Инулин – углевод из группы полисахаридов, встречающийся как
запасный продукт в клубнях и корнях растений семейства сложноцветных. Инулин – полимер D-фруктозы нерастворим в холодной воде, но растворим в горячей воде, молекулярная масса составляет 50006000 Да, со средней молекулярная масса примерно 5400 Да.
Из инулина можно получать высокофруктозный сироп, кристаллическую фруктозу, этанол и другие пищевые продукты, а также использовать его в виде пищевой добавки для регулирования обмена веществ при заболеваниях сахарным диабетом, ожирением.
Ход работы
Клубни топинамбура тщательно моют и подсушивают. Из 250 г
сырых измельченных клубней топинамбура выжимают сок на бытовой
соковыжималке или измельчают клубни на терке и отжимают сок через бязь. К соку добавляют 100 см
3
нагретой до кипения воды, подог-
ревают до температуры 80 °С, вносят 12 г карбоната кальция (мела) и
нагревают при постоянном перемешивании 60 мин при температуре 85
°С. Горячую смесь фильтруют через слой бязи. Фильтрат обесцвечивают с помощью активированного угля, который добавляют в раствор
в количестве 0,1 % (0,20-0,25 г) и выдерживают суспензию при температуре 50-60 °C в течение 30 мин. Уголь отделяют центрифугированием или фильтрованием. Полученный обесцвеченный экстракт упаривают при температуре 75 °С в четыре раза (до объема ~ 50-70 см
3
). К
упаренному водному раствору сока прибавляют этиловый спирт 1:1
об/об и ставят на кристаллизацию. Кристаллизацию инулина проводят
при 4-10 °C в холодильнике в тесение 5 суток. Выпавшие осадки сырого инулина имеют серый цвет. Инулин отделяют центрифугирова-
143
нием или фильтрованием и сушат, сушку продукта проводят при температуре 35-40 °C. Определяют выход целевого продукта.
Идентификация инулина методом ТСХ. На линию старта хрома-
тографической пластинки «Сорбфил» наносят по 0,02 см
3
1 % раство-
ра полученного инулинсодержащего концентрата, в качестве свидетелей используют стандартные растворы 0,5 % раствор инулина и 0,5 %
раствор фруктозы. Пластинку помещают в камеру со смесью растворителей изопропанол : вода (4 : 1). Предварительное насыщение камеры должно быть не менее 45 мин. После прохождения фронтом растворителя около 12 см пластинку вынимают из камеры и высушивают
на воздухе. Хроматограмму обрабатывают последовательно 20 %
спиртовым раствором тимола или α-нафтола и разведенной серной
кислотой. Пластинку подсушивают на воздухе и нагревают в сушильном шкафу при температуре 100-105 °С в течение 3 мин. На хроматограмме обнаруживается основное пятно оранжево-красного цвета с Rf
около 0,62 (инулин), пятно того же цвета с Rf около 0,68 (фруктоза).
По полученным данным оценивают степень чистоты инулина.
Задание по теме:
Используя инулиносодержащее сырье (топинамбур) получить
БАД – инулинсодержащий концентрат пищевых волокон.
Провести идентификацию инулина методом ТСХ. Сделать вы-
воды по проделанной работе.
Лабораторная работа
Приготовление и определение показателей качества
печенья сахарного, обогащенного белком
Данная работа включает два этапа:
- получение белкового концентрата.
- приготовление печенья, обогащенного полученным белковым
концентратом.
Этап 1. Получение белковых концентратов из сырья раз-
личного происхождения
В настоящее время можно считать общепринятым, что мировое
производство продуктов питания недостаточно для удовлетворения
биологических потребностей населения нашей планеты, и, прежде всего, в белках и калориях. Современное состояние мировой продоволь-
144
ственной проблемы характеризуется, однако, не только недостаточным по объему производством продовольствия, но также чрезвычайно
неравномерным распределением производства и потребления пищи
между различными районами мира, странами и группами населения.
Более 60 % человечества питается неудовлетворительно, не получая, в
частности, достаточного количества белка.
Для придания продуктам повышенной пищевой ценности предлагается обогащение их белковыми концентратами, полученными как
из растительного, так и из животного сырья.
Цель первого этапа работы: получить белковые концентраты
из сырья различного происхождения.
Получение казеина молока
Казеин (
предшественника казеина –
под действием
лат. caseus – сыр) – сложный белок, образующийся из
казеиногена при створаживании молока
протеолитических ферментов. Является основным бел-
ком молока, содержание в коровьем молоке в период лактации 2,8-3,5
% по массе (сывороточных белков 0,5 %), в молоке женщины в период
лактации – в два раза меньше.
Присутствует в молоке в несвободном виде – в виде казеината
кальция. Составляет основную массу
водстве красок,
клеев, пластмасс, искусственных пищевых продуктов.
творога. Применяется в произ-
По структуре относится к фосфопротеидам (содержит фосфатную
группу), выполняет запасающую функцию в молоке млекопитающих.
Состав казеина молока, по
8,26, N – 16,70, a по
Читтендену и Пейнтеру: С – 53,30, H – 7,07, N –
Комайлю и Миллону (%): С – 55,24, Н –
15,91, S – 0,82, P – 0,87.
Казеин принадлежит к группе белков, называемых фосфопротеидами. Растворимость казеина в различных растворах – важный
фактор, определяющий его промышленное получение. Казеин растворим в разбавленных растворах щелочей и в сильных кислотах, однако
нерастворим в разбавленных кислотах, где он выпадает в осадок.
Ход работы
Осаждение казеина раствором неорганической кислоты: к 100
3
см
молока (обезжиренного или сепарированного) медленно (в течение
30-35 мин) при осторожном перемешивании добавляют каплями 1 Н
145
раствор соляной кислоты (~ 4 % от объема молока) до прекращения
осаждения казеина, после добавления кислоты суспензию оставляют в
покое на 5-10 мин для осаждения казеина. Казеин отфильтровывают
через хлопчатобумажную ткань и отжимают, осадок промывают небольшим количеством воды. Полученную сыворотку дополнительно
фильтруют через складчатый бумажный фильтр, осадок промывают
водой и оба осадка (с ткани и бумажного фильтра) соединяют. К полученной сыворотке добавляют по каплям раствор соляной кислоты и
наблюдают, имеет ли место дополнительное осаждение казеина, если
казеин продолжает выпадать в осадок, то сыворотку дополнительно
фильтруют через бумажный фильтр. Осадки с фильтров соединяют и
промывают небольшим количеством кипяченой питьевой воды. Затем
сушат до остаточной влажности 8-10 %.
Осаждение казеина органической кислотой: к 100 см3 молока
(обезжиренного или сепарированного) медленно (в течение 30-35 мин)
при осторожном перемешивании добавляют каплями раствор уксусной кислоты (4 %) до прекращения осаждения казеина, после добавления кислоты суспензию оставляют в покое на 5-10 мин для осаждения
казеина. Казеин отфильтровывают через хлопчатобумажную ткань и
отжимают, осадок промывают небольшим количеством воды. Полученную сыворотку дополнительно фильтруют через складчатый бумажный фильтр, осадок промывают водой и оба осадка (с ткани и
бумажного фильтра) соединяют. К полученной сыворотке добавляют
по каплям раствор уксусной кислоты и наблюдают, имеет ли место
дополнительное осаждение казеина, если казеин продолжает выпадать в осадок, то сыворотку дополнительно фильтруют через бумажный фильтр. Осадки с фильтров соединяют, промывают небольшим
количеством питьевой кипяченой воды и сушат до остаточной влажности 8-10 %.
Выделение белка из пшеничных отрубей
Ход работы
Пшеничные отруби 10 г помещают в колбу с обратным холодильником и заливают 100 см
3
раствора NaOH (pH 10,5), содержащего
0,5 % тиосульфата натрия. Суспензию выдерживают при перемешивании в течение 1 ч при температуре 55 °C. Экстракт отфильтровывают
от шрота отрубей через бязь. Затем экстракт сепарируют для отделения крахмало-белкового продукта 15 мин при 3000 об/мин. Получен-
146
ный осветленный экстракт подкисляют 10 % раствором HCl до pH ~
4,2. Суспензию белка выдерживают 35 мин для формирования осадка
и подвергают центрифугированию в течение 15 мин при 5000 об/мин.
Выпавший осадок нейтрализуют 5 % раствором NaOH до pH ~ 6,5 и
промывают водой.
Полученные белковые концентраты сушат до влажности 8-10 %
и используют для приготовления печенья.
Определения содержания белка в исследуемом препарате биуретовым методом
Ход работы
100 мг полученного белкового концентрата растворить в 10 см
1 % раствора щелочи, если полученный раствор мутный его фильтруют через двойной складчатый бумажный фильтр. К 1 см
раствора добавляют 4 см
3
биуретового реактива. Пробирку оставляют
3
полученного
в темном месте на 30 минут. Затем измеряют оптическую плотность
каждой пробы на фотоколориметре (ФЭК) против контрольного раствора в кювете толщиной 1 см, длина волны 540-560 нм (светофильтр
зеленый). По калибровочному графику определяют концентрацию
белка в растворе. Пересчитывают содержание белка с учетом влажности полученного препарата.
Построение калибровочного графика. Для определения содер-
жания белка в растворе необходимо построить калибровочный график.
Для этого готовят ряд растворов исследуемого белка с известными
концентрациями. В серию пробирок вливают 0,10; 0,25; 0,50; 0,75 мл 1
% раствора белка, приготовленного на растворе щелочи (1 %), и содержащего от 1 до 10 мг белка, доводят объем раствора 1 % раствором
щелочи до 1 см
3
см
биуретового реактива. Пробирки оставляют в темном месте на 30
3
, перемешивают. В каждую пробирку добавляют по 4
минут. Затем измеряют оптическую плотность каждой пробы на фотоколориметре (ФЭК) против контрольного раствора в кювете толщиной
1 см, длина волны 540-560 нм (светофильтр зеленый). Контрольный
раствор готовят следующим образом: к 1 см
бавляют 4 см
3
биуретового реактива. По полученным данным строят
3
1 % раствора щелочи до-
калибровочный график, откладывая на оси ординат значения оптической плотности (экстинкцию), на оси абсцисс – известные концентрации белка.
3
147
Задание по теме:
1. Используя белоксодержащее сырье получить концентраты
белка для последующего использования их в составе печенья.
2. Определить выход белковых концентратов и содержание бел-
ка в них.
Этап 2. Приготовление и определение показателей качества
печенья сахарного, обогащенного белком
Цель второго этапа работы: получить продукт функционального назначения, обогащенный белком. Определить, как влияет белковая добавка на показатели качества печенья.
Печенье – это высококалорийный продукт разнообразной фор-
мы, низкой влажности, изготовленной из муки, сахара, жира, яиц, молочных продуктов, ароматизирующих веществ и химических разрыхлителях.
В зависимости от рецептуры и технологии различают сахарное,
затяжное, сдобное печенье (согласно требованиям ГОСТ 2490) и овсяное печенье (согласно требованиям ГОСТ 10-061-95).
Сахарное печенье характеризуется значительной разрыхленностью, рассыпчатостью и набухаемостью. Оно имеет на лицевой поверхности рельефный рисунок, что обеспечивается пластичностью
теста. Затяжное печенье характеризуется слоистостью, хрупкостью и
меньше чем сахарное набухаемостью, содержит меньше, чем сахарное
печенье сахара и жира. На поверхности простой в виде наколов рису-
нок. Затяжное тесто имеет выраженную упругость.
Различные свойства печенья обусловлены не только рецептурой,
но и различным технологическим режимом приготовления теста
(влажностью, температурой, продолжительностью и интенсивностью
замеса). При замесе сахарного теста ограничивают набухание белков
муки путем использования большого количества сахара и жира, сравнительно небольшого количества воды, низкой влажности теста, низкой температуры и непродолжительного замеса. Это приводит к тому,
что клейковинный каркас почти не образуется, а тесто приобретает
выраженную пластичность.
При замесе затяжного печенья создаются условия для более
полного набухания белков муки (более высокая влажность, температура, продолжительность замеса и меньше сахара и жира в сравнении
148
с сахарным печеньем). Это способствует формированию клейковины,
а тесто приобретает выраженную упругость.
Для производства сахарного печенья рекомендуется использовать пшеничную муку высшего и первого сортов с содержанием клейковины 28-36 % и слабой или средней по качеству. Требования к качеству печенья оговорены ГОСТ 24901-89. По органолептическим показателям печенье должно соответствовать требованиям, указанным в
таблице 11.
Влажность по каждому наименованию печенья должна быть в
соответствии с рецептурой с учетом предельных отклонений, предусмотренных рецептурами.
Массовая доля общего сахара в пересчете на сухое вещество
(по сахарозе) по каждому наименованию печенья должна соответствовать ее расчетному значению по рецептурам с предельным отклонением ± 2 %.
Массовая доля жира в пересчете на сухое вещество по каждому
наименованию печенья должна соответствовать ее расчетному значению по рецептурам с определенным отклонением в % (для печенья
сахарного и затяжного ± 1,3 %).
Размеры сахарного и затяжного печенья должны быть:
- для квадратного печенья, мм – 65 х 65 х 7,5;
- для прямоугольного печенья, мм – 90 х 65 х 7,5;
- для круглого печенья, мм – диаметр 70, толщина 7,5.
149
Таблица 11 – Органолептические показатели качества печенья
Наимено-
казателей
Правильная, соответствующая данному наименованию
% надломленных, относят к лому.
Гладкая с четким рисунком на лицевой стороне, не
весовом.
Свойственный данному наименованию печенья, раз-
нья и темноокрашенные следы от сетки печей.
Вкус и
запах
Свойственный данному наименованию печенья, без
постороннего запаха и привкуса.
Вид в
изломе
Пропеченное печенье с равномерной пористостью, без
пустот и следов непромеса.
(извлечение из ГОСТ 24901-89)
вание по-
Форма
Поверхность
Цвет
Характеристика
печенья, без вмятин, края печенья должны быть ровными или фигурными. Допускаются изделия с односторонним надрывом (след от разлома двух изделий,
слипшихся ребрами во время выпечки) не более двух
штук в упаковочной единице и не более 3 % к массе в
весовом печенье, а также изделия с незначительной
деформацией, не более 4 % к массе.
Изделия надломанные – не более 1 штуки в упаковочной единице массой до 400 г, не более 2 штук в упаковочной единице массой более 400 г и не более 5 % к
массе в весовом печенье. Печенье, содержащее более 5
подгорелое, без вкраплений и крошек. Допускаются
изделия с небольшими вздутиями, нечетким рисунком
и слегка шероховатой поверхностью не более одной
штуки в фасованном печенье и не более 5 % к массе в
личных оттенков, равномерный. Допускается более
темная окраска выступающих частей рельефного рисунка и краев печенья, а также нижней стороны пече-
По физико-химическим показателям печенье должно соответствовать требованиям, указанным в таблице 12.
150
Таблица 12 – Физико-химические показатели печенья
Норма для печенья сахар-
ного из пшеничной муки
в/с
1 с
2 с
Влажность, %
3,0-8,5
3,0-9,0
4,5-7,5
Массовая доля общего сахара в пере-
зе), %, не более
Массовая доля жира в пересчете на
сухое вещество, %, не более
4,0-
11,0
Щелочность, град, не более
2,0
2,0
2,0
Массовая доля золы нерастворимой в
кислоты 10 %, не более
Намокаемость, %, не менее
150,0
150,0
150,0
,
100
100
с
М
m
W
св
М
в
М −
−
⋅
=
по ГОСТ 24901-89
Показатели
счете на сухое вещество (по сахаро-
27,0 27,0 27,0
7,0-26,0 8,0-30,0
растворе с массовой долей соляной
0,1
0,1
0,1
Примечание:
1. Намокаемость печенья, изготовленного с применением ПАВ –
не менее 110 %.
2. Намокаемость затяжного печенья с массовой долей жира бо-
лее 15 % и сахара до 5 % - не менее 110 %.
3. Норма массовой доли сахара и жира, приведенная в таблице
рассчитана по рецептуре.
Ход работы
Расчет необходимого количества сырья. Рассчитать рецептуру
на загрузку сырья на основании унифицированной рецептуры на печенье сахарное «Сахарное», необходимую для изготовления 300 г печенья. Рецептура печенья «Сахарное» показана в таблице 13.
Сахарное печенье из пшеничной муки первого сорта. Имеет
квадратную или прямоугольную форму. Выпускается весовым и в расфасовке. В 1 кг содержится не менее 70 штук. Влажность 5,0±1,5 %.
Рассчитать количество воды (М
, кг), необходимой для замеса
в
теста, по формуле