автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.02, диссертация на тему:Разработка новых мучных продуктов для детского и диетического питания из зернового сырья

На правах рукописи

ргз од

УД К 664.786:664.6 65( 043.3 )

'-У': >!".пп

КУРЦЕВА ВЕРА ГЕННАДЬЕВНА

РАЗРАБОТКА НОВЫХ МУЧНЫХ ПРОДУКТОВ ДЛЯ ДЕТСКОГО И ДИЕТИЧЕСКОГО ПИТАНИЯ ИЗ ЗЕРНОВОГО СЫРЬЯ

Специальность 05.18.02 - Технология зерновых, бобовых, крупяных продуктов л комбикормов

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Барнаул 1997

Работа выполнена в Алтайском государственном техническом университете им. И.И.Ползунова

Научный руководитель: кандидат технических наук,

доцент Иушшша B.C. Официальные оппоненты: доктор технических наук.

профессор Мельников Е.М.

старший научный сотрудник, зав. отделом

ВНИИкрахмалопроцуктов Краус C.B.

Ведущая организация: Управление детского и специального питания Министерства сельского хозяйства и продовольствия РФ

Защита состоится ^SXaSfiA 1997г. в часов на заседании Дис-

сертационного Совета Д.063.51.01 Московского Государственного Университета пищевых, призводств.

Просим Вас принять участие в заседании Диссертационного Совета или прислать отзыв в двух экземплярах, заверенный печатью учреждения, по адресу:

125080, Москва, А-80, Волоколамское шоссе, д. 11. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГУ ПП. Автореферат разослан 1997г.

Ученый секретарь Диссертационного Совета, к.т.н., доц.

Аржанова И.В.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Рациональное питание детей - одно из основных условий их нормального роста, физического и нервно-психического развития, высокой сопротивляемости организма к различным заболеваниям.

Ситуация с питанием детей, сложившаяся в последние годы в России, крайне неблагополучна. По свидетельству Минздравмедпрома РФ из 4,5 млн. детей в возрасте до 2 лет более половины не получают питания в необходимых объемах. *

Не случайно, в последние годы принят ряд правовых документов на государственном и международном уровнях, цель которых - обеспечить выживание, развитие и защиту- детей. В Российской Федерации ратифицирована принятая в 1989 г. Конвенция СЮН о правах ребенка, утвержден Национальный план действий по ее осуществлению. Вступил в силу указ президента РФ от 01.06.92 г. № 543 "О первоочередных мерах по реализации Всемирной декларации об обеспечении выживания, защиты и развития детей в 90-е годы". II. наконец, президентская программа "Дети России", утвержденная Указом Президента РФ от 18.08.94 г., в состав которой включена "Государственная программа развития индустрии детского питания".

В настоящее время потребность в отечественных продуктах детского питания не удовлетворяется. Поставщиками продуктов детского питания традиционно были предприятия республик бывшего Советского Союза. Однако потребность в детском пнганни и раньше удовлетворялась не полностью. Развал Союза обострил ситуацию с обеспечением продуктами детского питания. Резко возросли закупки продукции по импорту. Но качество импортной тродукции не всегда соотвествует предъявляемым требованиям, а высокая дена не удовлетворяет широкий круг покупателей. А значит эти поставки не эешают проблему в долгосрочной перспективе.

В этой связи с целью расширения ассортимента продуктов детского пита-)ия актуальна разработка нетрадиционных рецептур, способных покрыть (ефпшп незаменимых пищевых, веществ в питании детей за счет использова-1ия новых источников продовольственного сырья.

Также необходимо разрабатывать энергоресурсосберегающие технологии производства продуктов питания для детей на основе доступных, дешевых источников сырья, богатых природными защитными ингредиентами.

ЦЕЛЬ И НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ. Целью настоящего исследования является разработка новых мучных продуктов дня детского и диетического питания из зернового сырья.

Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:

- разработать способ получения муки из проросшего зерна ржи, тритикале и ячменя;

- исследовать процесс проращивания зерна для получения муки и определить его оптимальные параметры;

- исследовать влияние параметров проращивания на биохимические показатели муки;

- разработать технологические схемы получения смесей для детского и диетического питания повышенной пищевой ценности;

- оценить пищевую ценность полученных продуктов, потребительские достоинства и экологическую безопасность;

- провести производственные испытания разработанных способов получения детских смесей.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Разработан способ производства муки для детского и диетического питания из проросшего зерна ржи, тритикале и ячменя, позволяющий получить продукт повышенной пищевой ценности.

Получено математическое описание модели и определены основные закономерности процесса проращивания зерна ржи, тритикале и ячменя, установлены его оптимальные параметры.

Исследовано влияние длительности проращивания и температуры сушкн на содержание водорастворимых веществ, редуцирующих Сахаров, кислотность и активность амшюлигаческих ферментов при проращивании зерна ржи, тритикале и ячменя.

}

Показана возможность обогащения биологически активными веществами пшеничной зародышевой муки, соком облепихи и калины продуктов для нггания детей.

Новизна предложенных продуктов подтверждена положительным реше-шем ВНИИГПЭ на выдачу патента по заявке .N994028819/13.

Установлено, что растительное сырье Алтайского края по критериям без-шасности соответствует медико-биологическим требованиям.

Показана высокая стойкость новых видов муки при хранении.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ. По результатам работы и на осно-;ании проведенных исследований разработаны технологические режимы |роизводства муки для детского и диетического питания из проросшего sepia ржи, тритикале н ячменя на промышленном оборудовании.

Разработаны рецептуры злаковых смесей для детского и диетического пи-ания, содержащие муку из проросшего зерна ржи, тритикале и ячменя, а акже обогащенные добавками пшеничной зародышевой муки и соком обле-нхи и калины.

Способ получения муки для детского питания из пшеничных зародыше-ых хлопьев прошел производственную проверку в ТОО "Старкоммэн".

Прикладная значимость работы подтверждена присуждением гранта по :ме "Разработка новых мучных продуктов для детского и диетического пития повышенной пищевой ценности на основе экологически чистого сырья лтайского края", присужденного Алтайским региональным фондом содей-гвия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере.

Расчет экономической эффективности показал, что себестоимость 1кг сме-I с пшеничной зародышевой мукой составляет 2960 руб., 1кг смеси с соком 5лешш1 или калины - 5450 руб., что ненамного превышает стоимость базо-з1х смесей, но значительно ниже импортных.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Результаты работы докладывались на 52ой 994г.), 53-й (1995г.) научно-технических конференциях студентов, аслиран- • >в и профессорско-преподавательского состава АлтГТУ. республиканской 1учно-прахтическон конференции "Современные проблемы техники и тех-

нологаи хранения и переработки зерна"( 1997г.), юбилейной научной конференции, посвященной 75-летию специальности "Технология хранения и переработки зерна"( 1997г.). Имеется 9 публикаций, в том числе 1 положительное решение на патент, 5 докладов на конференциях, 3 статьи в журналах.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, экспериментальной части, выводов, библиографического списка из 335 наименований, в том числе 39-иностранны1' и приложений. Работа изложена на ¿.04 страницах машинописного текста, содержит 21 рисунок и 71 таблицу.

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ Дана характеристика пищевой ценности продуктов детского питания и нормы качества мучных продуктов. Приведены и систематизированы биологически активные добавки в детском питании. Описаны и проанализированы способы получения мучных продуктов для детского и диетического питания.

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ Исследования проводили в лаборатории кафедры "Технология хранения и переработки зерна" Алтайского государственного технического университета им. И.И.Ползунова. а также в Испытательном Центре пищевых продуктов и сырья, аккредитованном в системе сертификации ГОСТ Р.

3.1. Объекты и методы исследований При проведении исследований использовали зерно ржи, тритикале и ячменя Алтайского края урожая 1994- 1996г., перловую крупу №1,2, рисовую крупу 1 сорта, гречневую ядрицу 1 сорта, овсяную недробленую крупу высшего сорта, пшеничные зародышевые хлопья АО "Алейскзернопродукт ", сок облепихи и калины Института садоводства Сибири им М АЛисавенко.

В работе применяли как общепринятые, так и специальные методы оценки качества сырья и готовых продуктов.

Технический анализ зерна ржи проводили по ГОСТ 16990-88, зерна тритикале - ТУ 8 РФ 11 -114-92 , зерна ячменя - ГОСТ 28672-90.

Технический анализ перловой крупы проводили по ГОСТ 5784-60, рисовой - ГОСТ 6292-93, овсяной - ГОСТ 3034-75, гречневой - ГОСТ 5550-74.

Показатели качества крупы определяли в соответствии с методами, изложенными в ГОСТ 26312.3-84, 26312.4-84, 26312.7-84.

Проращивание зерна проводили в соответствии с методикой, изложенной в ГОСТ 10968-88, изменяя длительность проращивания.

Переработку проросшего зерна в муку проводили путем размола зерна на лабораторной мельнице Квадрумат-Юниор Брабендера.

Переработку перловой крупы в муку осуществляли следующим образом: шлифовали крупу на голлендрс "SATAK.I", пропаривали, сушили П измельчали. Переработку рисовой, гречневой, овсяной крупы в муку осуществляли размолом крупы в муку.

Анализ муки для детского и диетического питания проводили по ГОСТ 15113.0-77...15Н 3.9-77.

Содержание водорастворимых веществ определяли рефрактометрическим методом, редуцирующих веществ - методом Бертрана, кислотность - по болтушке. Активность амилолитических ферментов зерна ржи, тритикале и ячменя определяли по числу падения на приборе "Перген 1>00"( Швеция), составляя модельные смеси муки из непроросшего зерна ржи, тритикале или ячменя и муки из проросшего зерна по ГОСТ 27676-88.

Содержание белка определяли методом Кьеяьдаля, тяжелые металлы - согласно МУ № 4236 - 89 на атомно-абсорбционном спектрофотометре марки ЛАС 180-80 фирмы "Хитачи" (Япония ).

Витамины группы В, С, Е и p-каротин - методом А.Н.Прокышева .

Определение содержания хлорорганических пестицидов проводили с помощью газожидкостной хроматографии ( ГЖХ) на приборе "Цвет-500М".

Содержание микотоксинов определяли методом двумерной тонкослойной сромато графин согласно МУ № 4082 - 86 на пластинках "Силуфол".

Измерение активности гам.ма-нзлучающих радионуклидов цезий-137 и тронций-90 проводили на спектрометре с сцинтплляционным детектором нпа ДГДК-80В.

Образцы муки хранили при относительной влажности воздуха 80 % и емпературе окружающей среды 25 ± 2° С в упаковке бумага - полиэтилен. В

процессе хранения ежемесячно определяли влажность и кислотность по болтушке.

Для выявления связи между исследуемыми параметрами и определения закономерностей процессов использовали композиционное ортогональное планирование.

3.2. Результаты исследований и ах анализ 3.2.1. Оценка безопасности сырья

В результате загрязнення окружающей среды все труднее найти экологически чистое сырье.

Базируясь на действующих "Медико-биологических требованиях и санитарных нормах качества продовольственного сырья и пищевых продуктов", регламентирующих критерии пищевой ценности и безопасности продуктов, нами исследовано содержание пестицидов, тяжелых металлов, мико-токсинов и радионуклидов в сырье, используемом для производства детских и диетических смесей.

Исследуя зерно ржи, тритикале, ячменя, пшеничные зародышевые хлопья, сок облепили и калины на экологическую безопасность, мы ограничились обнаружением лишь хлорорганнческих пестицидов !ХОП), так как фос-форорганические пестициды (ФОП) обладают малой стойкостью в биологических средах и разлагаются с образованием продуктов, нетоксичных для человека н животных. Хлорорганические же пестициды отличаются тем, что обладают кумулятивными свойствами, то есть накапливаются в организме (и почках, жировых тканях ). ДДТ сохраняется в земле 10 - 12 лет ( ФОГ1ы -максимально Зи дней ).

В результате эксперимента обнаружено, что в исследуемых образцах отсутствуют даже следы хлорорганнческих пестицидов.

Результаты исследований тяжелых металлов в сырье (табл.1) показали, что содержание свинца и кадмия в зерне находится на уровне ПДК, а содержание остальных токсичных элементов значительно ниже ПДК.

Во время испытаний ядерного оружия на Семипалатинском полигоне, па территории Алтайского края многократно выпадали радиоактивные

осадки. Долгоживущие радионуклиды, у которых период полураспада 30 и более лет. в настоящее время еще находятся в почве. К таким радионуклидам относятся цезии-137 и стронций-90, по своим свойствам аналогичные, соот-

Таблица 1

Содержание тяжель!Х металлов в сырье, мг/кг

Токсич- Зерно Сок

ные эле ПДК Рожь Трити- Яч- пзх пдк Обле- Ка-

менты кале мень пиха лина

Свинец 0,30 0,25 0.20 0,20 0,25 1,0 0,11 0,17

Кадмий 0,030 0,025 0,024 0,025 0,026 0,050 0,004 0,007

Мышьяк 0,20 0,05 0,02 0,03 0,03 0,20 0 0

Ртуть 0,030 0,010 0,008 0,009 0,006 0,02 0 0

Медь 10,00 4,38 7 П 3,34 0,81 5,0 3,2 3,0

Цикк 50,00 21,98 24,34 24,42 45,25 10,0 5,7 6,1

Олово ............. - - - - i 200,0 0 0

веютенно.натрию it кальцию, и поэтому легко переходящие в растения.

Проведенные нами измерения содержания этих радионуклидов в зерне ржи, тритикале, ячменя, пшеничных зародышевых хлопьях, соке облепихи и калины (табл.2) позволяют сделать вывод о том, что содержание цезия-137 и егронция-90 знач1гтельно ниже ПДК.

Таблица 2

Содержание радионуклидов в сырье, Бк/кг

Радионуклид Зе рно ! Сок

пдк Рожь Тритикале Ячмень ПЗХ ПДК Облепиха Калина

Cs-137 Sr-90 50 АО 0 0,83 0 0,55 3,4 0,66 2,9 0,55 40 50 7,8 0,52 9,4 0,75

Установлено также, что использованное нами сырье не содержит иико-токсшшв ( афлатоксин В|, зеараленон, дезоксиниваленол ).

3.2.2. Разработка способа получения му ки для детского и диетического питания из проросшего зерна ржи, тритикале и ячменя Как у нас в стране, так и за рубежом, широко используют солодовые препараты для приготовления продуктов питания повышенной пищевой ценности.

Для расширения ассортимента продуктов детского питания можно использовать муку из проросшего зерна ржи, тритикале и ячменя.

Нами была разработана лабораторная схема получения муки для детского питания из проросшего зерна ржи, тритикале и ячменя (рис. I!.

Зерно ржи, тритикале или ячменя, очищенное от сорной примеси на сепараторе и промытое на моечной машине, проращивали при температуре 2(гС в течение 1,2,3, 4,5

Рис. 1. Лабораторная технологическая схема получения муки для детского и диетического шняния из проросшего -;ер|!а ржи. тритикале и ячменя 1 - бункер дня зерна; 1 - сепаратор; 3 - моечная машина; 4 - сушилка; 5 - лабораторная мельница

суток без предварительного замачивания. Затем высушивали, изменяя температуру сушки зерна от 40° С до 1О0гС. Зерно измельчали до крупности детской и диетической муки { сход с сита №27 не более 2%, проход сита М> 38 не менее 60%).

3.2.3. Влияние длительности проращивания и температуры сушки на содержание водорастворимых веществ, редуцирующих Сахаров, кислотность и активность амилолитических ферментов зерна ржи. тритикале и ячменя'

Для выявления оптимальных параметров процесса проращивания и ( установления его общих закономерностей было исследовано влияние дли-

тельности проращивания и температуры сушки зерна ржи, тритикале и ячменя на содержание водорастворимых веществ, редуцирующих Сахаров, кислотность, амилолитическую активность, а также выход муки.

Содержание водорастворимых веществ может служить объективным показателем качества муки и изменений углеводного комплекса муки при проращивании н сушке.

На рис. 2 представлен график зависимости содержания водорастворимых веществ от температуры сушки и длительности проращивания зерна ржи. Для зерна тритикале и ячменя графики аналогичны.

Характер зависимости для всех культур одинаковый, то есть с увеличением длительности проращивания содержание водорастворимых веществ увеличивается по сравнению с необработанной мукой, а при увеличении температуры сушки снижается. Водорастворимые вещества при прорастании увеличиваются в результате распада в эндосперме высокомолекулярных веществ до низкомолекулярных растворимых веществ при участии влаги и под действием ферментов. Снижение водорастворимых веществ с ростом температуры агента сушки является следствием денатурации белка, а редуцирующие сахара вступают в реакцию меланондинообразования и содержание их уменьшается (рис.5).

Исследовав накопление водорастворимых веществ в муке из проросшего зерна ржи, тритикале и ячменя, был поставлен и спланирован полный факторный эксперимент ПФЭ 1г. Условия планирования ПФЭ приведены в габл. 3.

Таблица 3

Фактор Единицы измерения Коло-вое обозна чение Уровни Шаг варьнро вания

верхний основной нижний

Длительность

проращивания сут. X', 4 3 2 1

Температура

сушки Х2 100 70 40 30

$0 100 • Тсипсратура сушка, °С

Рис. 2. Влияние температуры сушки и длительности проращивания зерна ржи на содержание водорастворимых веществ ■я 1«

40 60 80 .100 Температура супам, С

Рис. 3. Влияние температуры сушки и дшггеяькост проращивания зерна ржи

на кислотность

«н р-

о

к

5 суток

$СТТ0К > суток 2 сугок

1 сутки

40

60

т 80 Ю0

Температура сушки, «С

Рис. 4. Влияние температуры сушки и длительности проращивания зерна ячменя,

на кислотность

После реализации плана Г1ФЭ 21 получены уравнения регрессии, описывающие процесс накопления водорастворимых веществ зерна ржи (1), тритикале (2) и ячменя (3).

У=29,36+10,45'Х: - 1,65-Х: - 0,25-Х!.Х2-7,19-Х!'!-0,79.Х2'г (1 ] У = 27,36 +!0,8-Х] ^^.Хг-ОЗЗ.ХгХг-ВЛ.Х^-О^.Хг2 (2)

У=22,38+11,34-Х1-2,06.Х2-0,64.Хг Хг - 4,64-Х^-1,39-Х;^ (3)

Поскольку кислотность является нормируемым показателем для продуктов детского питания, мы исследовали изменение кислотности в процессе проращивания зерна ржи, тритикале и ячменя (рис. 3-4.). Для зерна тритикале зависимость аналогична зерну ржи. Из рисунков видно, что с увеличением длительности проращивания и температуры сушки кислотность повышается. Объясняется это, видимо, тем, что при прорастании увеличивается активность фермента триацилглицерол-липазы, а также незначительно повышается кислотность жира.

Наибольший рост кислотности обнаружен в зерне ячменя, затем в зерне ржи и тритикале.

После реализации плана ПФЭ 22 получены уравнения регрессии, описывающие процесс изменения кислотности зерна ржи (4), тритикале (5) и ячменя (6) при прорастании:

У = 10,88 + 1,88.Х. + 0,88 (4)

У = 8,88 т 2.38-X; + 0,88«Ха (5)

У = 13,88 +0.71 -X; +1,23«Х:+0.! 5-Х: • Х:^0,34-Х;2 - 0,3! -X'*' (6) Исследование влияния температуры сушки и длительности проращивания на содержание редуцирующих Сахаров зерна ржи ( рис. 5 ) показало, что с увеличением длительности проращивания содержание редуцирующих Сахаров повышается - в результате ферментативного распада крахмала до мальтозы и декстринов. Но с увеличением температуры сушки накопление редуцирующих веществ снижается. Это происходит в результате того, что редуцирующие сахара взаимодействуют с аминокислотами и пептидами, образуя комплексные соединения - меланоидины. придающие проросшему зер-

ну темный цвет, специфичный вкус и аромат. Графики зависимости для зерна тритикале и ячменя аналогичны.

Уравнения регрессии, описывающие процесс накопления редуцирующих веществ зерна ржи (7), тритикале (8) и ячменя (9), имеют вид:

У=2,23+2,0-Х1-0.31 •Х2-0,1ФХгХ-.+1,67.Х[^0,55Х:2 (7)

У=2,409+2,02'Х!-0,297гХ2-0,17-Х!«Х2+1,68.Х,Ч0,12.Х2г (8)

У=14,25+2,37-Х.-!,19.Х2+0,08-Х1'Х2-1,34'Х12 -0,16.Х22 (9)

Как известно, в зерне ржи, тритикале и ячменя присутствуют амилоли-тические ферменты: а- и ¡3-амилазы. Уровень активности амилолитичесхих ферментов очень низкий в нспроросшсм зерне, но быстро возрастает в логарифмической зависимости по мере прорастания.

Нами исследовано влияние длительности проращивания и температуры сушки зерна ржи, тритикале и ячменя на активность амилолитических ферментов, которую измеряли по числу падения модельных смесей.

Характер зависимости числа падения от длительности проращивания и температуры сушки зерна ржи ( рис. 6 ) показывает, что при прорастании зерна в течение одних с}ток активность ферментов незначительно отличается от их активности в нспроросшсм зерне и понижается с увеличением температуры сушки. Эго объясняется тем, что в зерне идет процесс набухания и действие ферментов еще не выражено. Прорастание зерна в течение двух суток приводит к снижению числа падения, то есть к увеличению активности амилолитических ферментов. Повышение температуры сушки вызывает инактивацию ферментов, в результате чего вязкость суспензии повышается. С увеличением длительности проращивания до трех суток вязкость суспензии значительно уменьшается, а повышение температуры вызывает ее незначительное увеличение. Дальнейшее проращивание до четырех-пяти суток привода к сильному разжижению суспензии, а температура сушки зерна существенного влияния уже не оказывает. Для зерна тритикале и ячменя характер зависимости аналогичен зерну ржи.

50 100

"" Температур! сушки, <С

Рис. 5. Влияние температуры сушки и длительности проращивания зерна ржи на содержание редуцирующих Сахаров

2 3^5

¿Ъвнетьиогаь проращивания, сутаи

Рис. 6. Влияние длительности проращивания и температуры сушки зерна ржи на активность амилолитнческих ферментов

Уравнения , адекватно описывающие процесс изменения активности шнлолитических ферментов в исследуемом интервале варьирования, для |ерна ржи (10), тритикале ( 11 ) и ячменя ( 12), имют вид:

У=6i ,78-$Û,33*Xi+ 10,17»Х2 -7,25'Xi'X: + 141,1 «Xi2 -3,4'Хг2 ( 10 ) У=94,58-89,67»Х1+9.О.Х1 -7,25'XI»X2+55,8+1( ц j y=134,l-I03,5»Xi+16,2«X2-14,0'Xi*X2+41.6»X!2-6,4'X22 (12 )

Таким образом, исследовав процесс проращивания зерна ржи, трити-але и ячменя по накоплению водорастворимых веществ, редуцирующих са-

харов, изменению кислотности и амилолнтической активности ферментов, мы задались целью найти совместное решение всех уравнений, описывающих процесс проращивания зерна отдельно для каждой культуры. Решив систему уравнений, было установлено, что оптимальными параметрами проращивания для зерна ржи и тритикале являются: длительность проращивания 3,5 суток, температура сушки - 50°С, для зерна ячменя - соответственно 4 суток и 60°С.

3.2.4. Экспериментальная проверка параметров проращиваниа

в лабораторных условиях Результаты экспериментальной проверки полученных оптимальных параметров проращивания зерна в лабораторных условиях показали (табл. 4). что полученная мука имеет повышенное содержание водорастворимых веществ н редуцирующих Сахаров, хорошие органолептические показатели: сладковатый вкус и приятный слегка солодовый запах.

Таблица 4

Результаты экспериментальной проверки параметров проращивания зерна в лабораторных условиях

Показатель Мука из проросшего зерна

ржи тритикале ячменя

Внешний вид однородная

Дест белый с серова- бежевый кремовый

тым оттенком

Запах приятный солодовый

Влажность. % гх 8,5 7,9

Крупность понопа:

остаток на сите№2? 1,7 1,6 1,7

проход сита №38 73,2 75,9 74,5

Особо учитываемая

примесь:

-иеталлонаг.прим.,% не обнаружена

-масдоля минер.пр.,% не обнаружена

Кислотность, град. 11,0 9.5 13,6

Содержание водораство-

римых Беществ,% 32,0 30,1 28,9

Содержание редуциру-

ющих сахаров.% 4,85 4,80 15,05

(г

ii - ii

ШГ

К преимуществу способа получения муки для детского и диетического питания из проросшего зерна относится то, что процесс осахаривания проводят одновременно с процессом варки каши. Кроме того, совмещение процесса клейстеризации и гидролиза крахмала с приготовлением продукта ( варкой каши ) позволяет получить практически стерильный продукт, так как нет угрозы вторичного обсеменения продукта микроорганизмами, что «ожег происходить в промышленных условиях и в процессе хранения.

Машинно-аппаратурная схема (рис. 7) производства муки из пророс-лего зерна ржи, тритикале и ячменя разработана на основе серийно выпус-саемого промышленного оборудования. 1о схеме зерно очищают от примесей га сепараторе А1-БИС-12. После мощной машины Ж9-БМА зерно попадет в солодорастильные ящичные рядки, где находится при температуре 18-20°С в течение 3,5 суток для ерна ржи и тритикале и 4 суток для ерна ячменя. Затем проросшее зерно помощью шнека перемещается на уииищ' ЛСХА-5. Отделение ростков роизводится фазу после сушки в осткоотбивочной машине. Высу-[енный солод, пройдя через магнит-ую защиту, размалывается в валь-эвом станке А1-БЗ-ЗН до крупности ггекой и диетической муки, просеи-1стся в рассеве ЗРШ-4-4М. Погонная мука также контролируется по гталгсомагнитным примесям.

С мукой из проросшего зерна <и, тритикале и ячменя, полученной

Рис. 7. Машинно-аппаратурная схема производства муки из проросшего зерна ржн, трн1нкале и ячменя 1 - бункер для зерна; 2 - сепаратор А1-БИС-12; 3 - моечная машина Ж9-БМА;4 - еолодорас-Iильная грядка; 5 - передвижной ворошитель сояода; 6 - шнек; 7 - солодосушияка ЛСХА-5; 8 - росткоотбивочная машина; 9 - магнитный сепаратор У1-БМЗ; 10 - вальцовый станок А1-БЗН; И - рассев ЗРШ-4-4М

при оптимальных параметрах, нами разработаны рецептуры злаковых смесей (табл. 5).

Таблица 5

Рецептура злаковых смесей

Компонент, % Злаковая снссь, сод<г ржащая, %

муку из проросшего зерна ржи или тритикале муку нз проросшего зерна ячменя

Мука овсяная Муха рисовая Муха гречневая Мука ржаная Мука нз проросшего зерна 30,0-32,0 30,0-33,0 20,0 15,0-20,0 30,0 35,0 30,0 5,0-10,0

Кроме того, с мукой из проросшего зерна была разработана рецептура сухой зерномолочной смеси, имеющая следующий состав: мука ячменная 9,0 -10,0%, мука рисовая 15,0- 16,0 %, мука овсяная 15,0-16,0 %, ржаная сеяная мука 5,0 - 10.0 %, мука из проросшего зерна ржи, тритикале или ячменя 10.0 - 15,0 %. сухое цельное молоко 39,0 - 40,0 %.

Смесь является сбалансированной по содержанию основных пищевых компонентов, выдерживается физиологически необходимое для детей соотношение белков, жиров и углеводов как 1:1:4.

Злаковая и зерномолочная смеси имеют высокую пищевую и энергетическую ценность.

Дегустация злаковых и зерномолочной смесей с мукой из проросшего зерна ржи, тритикале и ячменя показала, что каши имеют однородную, мягкую, нежную консистенцию, сладковатый вкус и приятный, слегка солодовый запах. Во время варки каши изменяются ее потребительские достоинства под влиянием ферментного комплекса муки из проросшего зерна ржи, тритикале и ячменя, сокращается время варки. Наиболее оптимальным можно считать введение в злаковую смесь муки из проросшего зерна ржи (тритикале) в количестве 15,0 - 20,0 %, муки из проросшего зерна ячменя - в количестве 5,0 - 10,0%.

3.2.5. Исследование стойкости иуки при хранении

Исследования проводит на образцах муки из проросшего зерна ячменя, ржи и тритикале, а также ячменной, ржаной муке и муке тритикале необработанной.

Образцы хранили в термостате при относительной влажности воздуха ( ф) 80,0 % н температуре 25°С, упакованные в бумагу-полиэтилен.

В процессе хранения через каждые 30 суток из образцов брали пробы для определения кислотности по болтушке, которая в достаточной степени объективно характеризует качественные изменения муки при хранении.

Из результатов, представленных в табл. 6, видно, что мука из проросшего зерна характеризуется незначительным приростом кислотности, вполне соизмеримым с таковым в муке из непроросшего зерна и можно рекомендовать срок хранения муки из проросшего зерна 3 месяца.

Таблица 6

Изменение кислотности муки при хранении

Образец муки Градусы кислотности по болтушке при хранении,сутки

0 30 60 90 120 180

Ржаная сеяная мука 3,75 4,0 4,45 4,8 5,2 5,75

Мука ит проросшего

зерна ржи 11,3 И,« 12,1 12,5 12,8 132

Ячменная мука 4,6 5.0 5,4 5,8 62 6,85

Мука вд проросшего

зерна ячменя 13,6 13,8 142 ¡4,6 15,0 152

Мука тритикале 2.5 2.8 3,0 32 3.4 3.5

Мука аз проросшего

черна тритикале 9,0 9 2 9,6 10,0 10,4 10,7

3.2.6. Разработка способа получения муки из пшеничных зародышевых хлопьев

В последние годы большое внимание уделяется обогащению продуктов итания биологически активными добавками ( БАД ). Такой добавкой могут

служить пшеничные зародышевые хлопья ( ПЗХ ). Они являются источником полноценного белка, легко усвояемых углеводов, витаминов группы В и Е, полиненасыщенных жирных кислот и минеральных веществ. Кроме того, установлено, что ПЗХ обладают гипоаллергенным действием.

Но в сыром виде использование их затруднено, так как они быстро портягся при хранении (срок хранения ПЗХ не превышает 2-3 недели при обычных условиях ). Поэтому пшеничные зародышевые хлопья необходимо стабилизировать. *•

Для обогащения детской н диетической муки биологически активными веществами был разработан способ получения муки для детского и диетического питания из ПЗХ.

Лабораторная технологическая схема получения муки из ПЗХ включает очистку хлопьев до чистоты не менее 85 %, сушку до влажности 5,0 - 7,0 % при температуре 130°С в течение 10 минут, либо сушку осуществляют при температуре 100-13 0еС с предварительным пропариванием в течение 8-10 минут и размол до крупности детской муки.

Очистка ПЗХ до чистоты не менее 85 % обусловлена тем, что при меньшей чистоте снижается пищевая ценность муки, так как примесями в ПЗХ являются, преимущественно, отруби.

Пропаривание ПЗХ перед сушкой осуществляется в течение 8-10 минут для стабилизации их качества и инактивации гидролитических'ферментов.

Наиболее простым способом стабилизации является сушка ПЗХ при температуре 130°С в течение 10 минут.

Пшеничная зародышевая мука ( ПЗМ}, полученная этим способом, имеет желтый цвет, приятный слегка ореховый запах, сладковатый вкус и высокое содержание белков (27,6%) и Сахаров (12,5%).

Нами разработан новый продукт для детского и диетического питания, содержащий в качестве биологически активной добавки пшеничную зародышевую муку.

Предлагаемая смесь предназначена для питания детей младшего возраста и поэтому содержание каждого компонента обосновано необходимым

соотношением белков, жиров и углеводов от 1:1:3 до 1:1:4. Рецептура нового продукта имеет следующий состав: мука гречневая, рисовая или овсяная 42,0 - 43,0 %, молоко сухое цельное 41,0 - 42,0 %, сахар-песок 6,0 - 8,0 %, пшеничная зародышевая мука 8,0-10,0%.

Дегустация злаковых смесей показала, что каши имеют легкий ореховый запах, вкус сладковатый с ореховым привкусом, однородную, мягкую, нежную консистенцию.

Результаты экспериментальной проверки способа получения муки для детского и диетического питания из ПЗХ в лабораторных условиях показали, что полученная мука имеет хорошие органолептические и физико-химические показатели: желтый цвет, приятный, слегка ореховый а пах, сладковатый вкус, влажность - 5,8 %, белка - 23,9 % , жира - 7,0 % , редуцирующих Сахаров -11,7% ,

Производственные испытания способа получения муки из ПЗХ, проверенные в ТОО "Старкоммэн", показали возможность производства пшеничной зародышевой муки для детского и диетического питания на отечественном оборудовании при обеспечении хороших показателен качества.

Машинно-аппаратурная схема ( рис. 8 ) получения муки для детского и щетического питания из ПЗХ разработана на основе серийно выпускаемого !ромышленного оборудования.

Рис. 8. Машинно-аппаратурная схема получения муки для детского н диетического пптания из пшеничных зародышевых хлопьев 1 - бункер лля ПЗХ: 2 • сепаратор А1-БИС-12; 3 - сушилка барабанного типа; 4 - магнитный сепаратор УI -БМП: 5 - измельчитель ударного действия; 6 - бурат

3.2.7. Использование сока облепихи и калины в детском питании

В качестве примеров природных источников БАВ, перспективных для производства детского питания, могут быть использованы широко известные высоковитаминные растения - сибирские облепиха и калина, в плодах которых содержатся аскорбиновая кислота, рутин, каротин, рибофлавин, фолие-вая кислота и др.

Сок облепихи и калины по качеству соответсшшалГОСТ 656-86,

Для получения злаковой смеси для детского и диетического питания повышенной пищевой ценности была разработана технология злаковой смеси с соком облепихи и калины.

Злаковая мука ( смесь рисовой, овсяной и ржаной ), мука из проросшего зерна ржи, тритикале или ячменя смешиваются в смесителе с соком (пюре) облепихи или калины, поступают в автоклав с мешалкой , где готовится водно-мучная суспензия. Затем через дозатор смесь поступает на вальцовую сушилку, где высушивается до влажности, не превышающей 6% и размалывается в муку.

Нами была разработана рецептура злаковой смеси для детского и диетического питания с добавлением сока облепихи и калины ( табл. 7 !.

Предлагаемая злаковая смесь с соком облепихи или калины обладает высокой пищевой и энергетической ценностью, широким набором витаминов, что выгодно отличает ее от других злаковых смесей.

Таблица 7

Рецептура злаковой смеси с соком облепихи или калины

| Смесь, содержащая,^

Компонент | муку аз проросшего зер муку из проросшего

| на ржи или тритикале зерна ячменя

Мука рисовая ! 32,0-33,0 1 35,5 - 38,0

Мука овсяная | 30,0-32,0 36,5-37,0

Мука ржаная 1 18,0-20,0 18,0-20,0

Мука из проросшего зерна | 15,0-20,0 5,0-10.0

Сок облепиха или калины | 5.0 . 5,0

В результате дегустации смесей для детского и диетического питания, проведенной в Институте садоводства Сибири им. М-АЛисавенко, отмечено,

что облепнховыи сок нужно добавлять в количестве 5 % от вводимой жидкости. так как большее количество( 10 %) сильно повышает кислотность продукта. Муку из проросшего зерна ячменя следует добавлять в количестве 5%, поскольку большее ее количество приводит к сильному разжижению, консистенция продукта становится чрезмерно жидкой.

Машинно-аппаратурная схема ( рис. 9 ) производства сухой злаковой

Рис. 9. Рекомендуемая технологическая

смеси для детского и диетического пита-

схена протводетва злаковой сме-кия с соком облепихи или калины разра- я с сокоя обпепихи и калн1!Ы

Зотана на основе серийно выпускаемого |. дая жакоаой муки; 2 - бункер

тромышленного оборудования.

дал муки кз проросшего зерна; 3 - дозатор 6ДК-100; 4,5 - насос НД; 6 - реактор М32С-316; 7 - гомогенизатор А1-ОГМ; 8 - насосАЗ-КНА: 5 - сушнлыю-дробиль-нын агрегат СДА-250; 10 - бункер дяя готового продукта

По схеме злаковая .мука, мука из проросшего зерна ржи, тритикале или ¡чменя и облепиховый или калиновый :ок из бункеровпсХтупаетв реактор, где для образования водно-мучной сушении смешивается с водой. С ©отношение муки и воды составляет 1:10. Далее юдно-мучная суспензия подается в гомогенизатор, где обрабатывается па->ом температурой 70 - 80°С. Насосом полученная смесь подается на валь-ювую сушилку, где высушивается до влажности, не превышающей 6 %.

4. ВЫВОДЫ И ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 1. В результате проведенных исследований разработан новый способ роизводства муки из проросшего зерна ржи, тритикале и ячменя для детско-э и диетического питания, обеспечивающий получение продукта повышен-ой пищевой ценности.

Это позволяет использовать новые ресурсы сырья при производстве продуктов детского питания и расширить их ассортимент.

2. Изучено влияние длительности проращивания и температуры сушки зерна на содержание водорастворимых веществ, редуцирующих Сахаров, кислотность и активность амилолитических ферментов.

Установлено, что с увеличением длительности проращивания зерна ржи, тритикале и ячменя содержание водорастворимых веществ, редуцирующих Сахаров, кислотность и активность амилолитических ферментов повышается, но с увеличением температуры агента сушки зерна кислотность повышается, а содержание водорастворимых веществ, редуцирующих сахаров и активность амилолитических ферментов несколько снижается. Отмечен наиболее интенсивный прирост редуцирующих Сахаров при проращивании в зерне ячменя.

3. Путем реализации полного факторного эксперимента и композиционного ортогонального плана второго порядка получено математическое описание процесса проращивания зерна и установлены его оптимальные параметры : длительность проращивания для зерна ржи и тритикале 3,5 суток, для зерна ячменя 4 суток, температура сушки зерна ржи и тритикале - 50°С. зерна ячменя - 60°С.

4. Разработаны рецептуры злаковых и зериомолоч/юй смесей для детского и диетического гштания с мукой из проросшего зерна.

Злаковые смеси содержат овсяную, рисовую, ржаную муку и муку из проросшего зерна ржи или тритикале либо овсяную, рисовую, гречневую муку и муку из проросшего зерна ячменя. В состав зерномолочной смеси входит ячменная, рисовая, овсяная, ржаная мука, мука из проросшего зерна ржи, тритикале или ячменя и сухое цельное молоко. Эта смесь сбалансированна по биологической ценности.

Достоинством муки из проросшего зерна является то, что процесс осаха-ривания проводят одновременно с процессом варки каши. Кроме того, со-ьмещение процесса клейсгеризации и гидролиза крахмала с приготовлением >

продукта позволяет получить практически стерильный продукт, так как нет угрозы вторичного обсеменения его микроорганизмами.

Практическая значимость и новизна разработанных рецептур подтверждены положительным решением ВНГШГПЭ.

5. Показано, что мука из проросшего зерна достаточно устойчива при хранении. Гарантийный срок ее хранения составляет 3 месяца.

6. На муку из проросшего зерна ржи, тритикале и ячменя разработан проект технических условий . *

7. Разработан способ получения пшеничной зародышевой муки из пшеничных зародышевых хлопьев, которая может быть использована в качестве биолог ически активной добавки, обладающей гипоаллергенным действием.

8. Злаковые смеси с пшеничной зародышевой мукой имеют высокую пищевую ценность, физиологически необходимое соотношение белков, жиров и углеводов от 1:1:3 до 1:1:4 и отличаются однородной, мягкой, нежной консистенцией, ореховым запахом и сладковатым вкусом.

9. Производственная проверка предложенного способа в ТОО "Старкоммэн" подтвердила возможность получения пшеничной зародышевой муки в промышленных условиях.

На основе серийно выпускаемого оборудования разработана машинно-шпаратурная схема производства пшеничной зародышевой муки.

10. Показана возможность обогащения продуктов для детского и диети-1еского питания соком облепихи и калины и разработаны рецептуры смесей, »держащие муку рисовую, овсяную, ржаную, муку из проросшего зерна >жи, тритикале или ячменя и сок облепихи или калины.

Предлагаемая злаковая смесь с соком облепихи или калины обладает (ысокон пищевой и энергетической ценностью, широким набором витами-юв, что выгодно отличает ее от других злаковых смесей.

11. Расчет экономической эффективности показал, что себестоимость 1 кг меси с пшеничной зародышевой мукой составляет 2960 руб., 1 кг смеси с со-:ом облепихи или калины - 5450 руб., что ненамного превышает стоимость ¡азовых смесей, но значительно ниже импортных.

Список работ, опубликованных гю теме диссертации:

1. Курцева В.Г., Иунихина B.C. Новый вид муки для детского питания И Научно-техническое творчество студентов: Сб. тез. докл. 52ой н-т. конф. студ., асп-ов и прф.-препод. состава АягГТУ: Ч.2.- Барнаул, 1994г.

2. Курцева В.Г., Иунихина B.C. Ячменная мука для детского и диетического питания // Научно-техническое творчество студентов: Сб. тез. докл. 52сй н-т. конф. студ., асп-ов и прф.-препод. состава АлтГТУ: Ч.2.- Барнаул, 1995г.

3. RU, решение о выдаче патента РФ от 04.09.96г. по заявке № 94028819/13.

4. Курцева В.Г., Иунихина B.C. Продукт для детского и диетического питания из ячменя // Труды АлтГТУ им. И.И.Г1олзунова. Выпуск 6: Техника и технология зерна и плодов / АлтГТУ им. И.И.Ползунова.- Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 1996г.

5. Курцева В.Г., Пушкина B.C. Злаковая смесь для детского и диетического питания // Труды АлтГТУ им. И.И.Ползунова. Выпуск 6: Техника и технология зерна и плодов / АлтГТУ им. И.И.Ползунова,- Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 1996г.

6. Иунихина B.C., Курцева В.Г. Использование пшеничной зародышевой муки в детском питании П Пишевая промышленность.- .Ns6.-1997.-C. 12.

7. Иунихина B.C., Курцева В.Г. Злаковая смесь для детского и диетического питания с соком облепихи и калины !! Современные проблемы техники и технологаи хранения и переработки зерна: Сборник докладов республиканской научно-практической конференции { 17-19 сентября 1997г. .) / Под ред. В.В.Вашкевича; Алтхос.техн.ун-т им. И.И.Ползунова.- Барнаул: Изд-во А ГУ, 1997г.

8. Иунихина B.C., Курцева В.Г., Тушков Б.П. Оценка безопасности сырья для детского и диетического питания И Современные проблемы техники и технологии хранения и переработки зерна: Сборник докладов республиканской научно-практической конференции ( 17-19 сентября 1997г. ) / Под ред.

В.В.Вашкевича; Алт.гос.техн.ун-т им. И.И.Ползунова.- Барнаул: Изд-во АГУ, 1997г.

9. Иунихина B.C., Курцева В.Г. Использование ржи в детском и диетическом питаниии // Тезисы докладов юбилейной научной конференции / МГУПП.-М., 1997.-С.47.

THE ELABORATION OF NEW FLOUR PRODUCTS FOR CHILDREN'S AND DIETETIC NUTRITION FROM GRAIN RAW MATERLAL

The method of flour production made of germinated cereals such as rye, triticale and barley was elaborated for children and dietetic nutrition.

Mathematical description of the model was given, and the main principles of the germinationg process were determined.

The influence of the period of germinationg and the temperature of drying on the maintenance of water-solving substances, of reducing sugars, acidity and the activity of amilolitic enzymes were investigated.

The recipes of products for children and dietetic nutrition containing flour made from germinated cereals, flour from wheaten embryo and juice from stick or gueider-rose were elaborated.

It is established that the vegetative raw material of the Altai region is ecologically clean.