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.
Аннотация к работе
Начало производства крахмала из пшеницы в других европейских странах относится к XVI в. Технология получения крахмала возникла в России в конце XVIII в. на основе переработки картофеля. Производство же крахмала из кукурузы, появилось намного позднее. 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. 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].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 издает характерный хруст, вызванный трением частиц. Крахмал может запасаться в самых разных органах растений: листьях, корнях (корнеплодах), стеблях (особенно много его в видоизменениях стеблей, называемых клубнями), плодах, семенах. Крахмал образуется в результате фотосинтеза в зеленых листьях растений из диоксида углерода, воды и минеральных солей под воздействием солнечной радиации. Для крахмалов ржи, пшеницы и ячменя характерно бимодальное распределение зерен по размерам, выраженное наличием двух фракций - крупнозернистой (крахмал А) и мелкозернистой (крахмал Б) (рис.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. 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). 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]. 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.Крахмал по химическому составу и строению относится к нередуцирующим углеводам. Схема постепенного гидролиза крахмала в присутствии кислот, являющихся катализаторами, или при его ферментативном гидролизе имеет вид Быстрое нагревание обычного крахмала вызывает расщепление его молекулы до декстринов, которые имеют меньшую молекулярную массу, но тот же химический состав. 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.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. Этот крахмал используют в технических целях в бумажном производстве, в текстильной и медицинской промышленности. В нем в общем сходное соотношение амилозы и амилопектина, поэтому сферы использования этих крахмалов также совпадают. 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; Клейстер из такого крахмала обладает хорошей вязкостью и влагоудерживающей способностью.В ВНИИ крахмала и крахмалопродуктов выпускают следующие виды модифицированного крахмала рассмотри особенности этих крахмалов: Окисленные - эти крахмалы относят к группе модифицированных расщепленных крахмалов. 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]. 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. 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 кислот
План
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 ее 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 XVIII 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
Объемы производства крахмалопаточной продукции в 2008-2013 гг.
Производство крахмала и крахмалопродуктов в России увеличилось на 31,6% и достигло 737,4 тыс. т. в основном, за счет 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 изза 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)