Характеристика химического состава плодоовощной продукции

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕХНОЛОГИЙ

И УПРАВЛЕНИЯ имени К.Г.Разумовского

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

 

 

 

 По дисциплине « Физико-химические основы и общие принципы переработки растительного сырья»

 

Вариант № 10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                        Контрольную работу выполнил                    

                                                                                                        студент (ка) Сядукова О.В.    

                                                                             группа 260100.62 курс 2

                                                                                                       Контрольную работу проверил:

                                                                                                        Гусева Д.А.

 

                                                                                         

                                                                               

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Москва, 2014

 

Содержание

1. Характеристика химического состава плодоовощной продукции.
2. Состав и свойства шоколадной массы. Характеристика шоколадной массы как дисперсной системы.
3. Ферменты зернового сырья. Значение ферментов в процессе проращивания зерна в производстве пива
 

1. Характеристика химического состава плодоовощной продукции.

Овощи и плоды – продукты многоцелевого использования. Поэтому их качество нормируется с учетом дальнейшего целевого назначения. Например, предъявляются различные требования к огурцам для использования в свежем виде, для соления и для цельноплодного консервирования.     Овощи и плоды характеризуются высокой степенью разнокачественности. Следовательно, их качество дифференцируют по товарным сортам и категориям. Установление одного уровня требований недопустимо. В стандартах на плоды и овощи широко применяются допуски допустимые отклонения от требований стандарта (по содержанию всякого рода дефектной продукции). На продукцию, которая утратила свою доброкачественность, приобрела токсические свойства и не может использоваться на пищевые цели, установлены запретительные нормы.     Плоды и ягоды – продукты скоропортящиеся и сохраняют свою свежесть ограниченный период времени. В связи с этим, стандарты допускают незначительное снижение уровня требований к ним в местах назначения (реализации), по сравнению с местами заготовки (выращивания), если это не приводит к существенному ухудшению потребительских свойств.     Определение качества любого вида, овощей, плодов и ягод начинают с оценки внешнего вида. Несмотря на большое разнообразие продуктов, в стандартах устанавливается единый уровень требований по данным показателям. По внешнему виду овощи и плоды должны быть свежие, целые, чистые, здоровые, вызревшие, но не перезрелые, типичной для ботанического сорта формы и окраски, не проросшие, не увядшие, без механических повреждений, без повреждений вредителями и поражения болезней. Содержание дефектных по внешнему виду плодов ограничивается допусками. Стандартами не допускается содержание явно недоброкачественной продукции: загнившей, заплесневевшей, запаренной, подмороженной.     Важнейшими показателями внешнего вида являются форма и окраска(цвет) плодов и овощей. Форма разнообразна и специфична для отдельных видов и сортов, является сортовым признаком и носителем определенных хозяйственно-биологических признаков. Плоды высшего товарного сорта и отборные овощи должны быть однородными по форме, типичной для данного ботанического сорта. Окраска также чрезвычайно разнообразна – от бело-зеленых до темно-красных и фиолетовых тонов с различными оттенками. Различают основную окраску (тканей мякоти) и покровную (кожицы). Окраска должна быть типичной для сорта.     У всех видов плодоовощной продукции имеются отличительные специфические признаки внешнего вида, которые отражены в стандартах. Например, у капусты длина кочерыги над кочаном не должна превышать 3 см, у лука должны быть сухие наружные чешуи и высушенная шейка длиной от 2 до 5 см.     При дегустационной оценке плодов и овощей определяют запах (аромат) и вкус, которые должны быть свойственными данному ботаническому виду и сорту без постороннего запаха и вкуса. В результате дегустации оценивают также консистенцию, характеризующую внутреннее строение мякоти, плотность, характер сложения тканей (грубая, плотная, сочная, зернистая, нежная, рыхлая). Например, у столовой свеклы мякоть должна быть сочная, упругая, темно-красная разных оттенков в зависимости от ботанического сорта, у огурцов и баклажанов – без пустот, с водянистыми, недоразвитыми, некожистыми семенами.     Одним из основных показателей качества является размер овощей и плодов. Это наиболее эффектный показатель. До определенного предела увеличение размера означает улучшение других показателей – вкуса, аромата, степени зрелости. Однако во многих случаях чрезмерные размеры свидетельствуют об ухудшении потребительских свойств. Поэтому в стандартах для некоторых видов продукции указываются минимальная и максимальная границы по размеру, ниже и выше которых продукты считаются нестандартными (по их содержанию установлены допуски). Например, размер стандартных корнеплодов столовой свеклы по наибольшему поперечному диаметру должен быть 5-14 см. Для большинства видов плодов и овощей установлены только минимальные пределы (по длине или наибольшему поперечному диаметру), а большой размер не ограничивается. Для огурцов короткоплодных сортов установлена верхняя граница по длине плодов, при превышении которой они являются нестандартными. У капусты белокочанной показателем размера является масса кочана.     В стандартах отмечаются требования по степени зрелости плодов и овощей. Установлено, что плоды высшего сорта должны быть однородными по степени зрелости, плоды более низких сортов – могут иметь различную степень зрелости. Но не допускаются плоды зеленые (которые не способны дозревать при хранении) иперезревшие (которые утратили потребительское качество). У томатов выделяется красная, розовая, бурая, молочная зрелость плодов.     Внешний вид, пригодность овощей и плодов к употреблению и хранению характеризует степень механических повреждений, или травмированности. Стандарты допускают без ограничений только незначительные повреждения покровных тканей, не портящие внешний вид плодов: царапины, потертости, легкие нажимы. Содержание плодов с механическими повреждениями внутренних тканей ограничивается допусками, а существенные травмы продуктов, приводящие к их быстрой порче и резкому снижению потребительских свойств, не допускаются. Например, в партиях картофеля не допускаются клубни раздавленные и половинки клубней, столовой свеклы и моркови – корнеплоды, треснувшие до сердцевины, томатов – плоды с незарубцевавшимися трещинами.     Качество овощей и плодов характеризует степень повреждения с/х вредителями. Стандартные продукты не должны иметь признаков повреждений различными видами вредителей. Однако незначительные признаки повреждения наименее опасными вредителями, существенно не ухудшающими внешний вид и пищевые качества, (например, ходы проволочника в картофеле, зарубцевавшиеся ходы плодожорки в яблоках) допускаются ограничительными нормами. Не допускаются овощи и плоды, поврежденные опасными вредителями (например, лук, поврежденный стеблевой нематодой и клещами).     Таким же образом нормируется степень поражения болезнями. Наиболее опасные болезни (плодовые гнили, фитофтороз картофеля), приводящие к быстрой порче плодов и овощей, не допускаются. А такие болезни, как парша (картофеля, яблок), клястероспориоз (абрикосов) при незначительных признаках поражения, существенно не портящих внешний вид, допускаются в пределах установленных норм. Стандарты ограничивают не только микробиологические заболевания плодов, но и некоторые физиологические. Например, у яблок высокого качества после хранения не допускается побурение мякоти и кожицы (загар), подкожная пятнистость.     Экологическую чистоту, безопасность овощей и плодов для здоровья человека характеризуют такие важнейшие показатели, как остаточное содержание в нихвредных веществ: нитратов, ядохимикатов (пестицидов и фунгицидов), микотоксинов, тяжелых металлов, радионуклидов. Для каждого вида продукции установлены предельно допустимые концентрации (ПДК) этих веществ. Например, содержание нитратов в клубнях картофеля не должно превышать 120 мг на 1 кг, и не должны быть обнаружены остатки пестицидов в них. Сотрудники санэпидстанций должны вести жесткий санитарный контроль за качеством плодоовощной продукции по этим показателям.     Нормирование и сертификация овощей и плодов по показателям качества, установленным стандартами, имеет важное государственное значение и является основой товароведческой оценки продукции при ее реализации. Плоды и овощи высокого качества реализуются по более высоким ценам, что позволяет сельскохозяйственным предприятиям всех форм собственности, занимающихся их выращиванием, получать больший размер прибыли.

 

2. Состав и свойства шоколадной массы. Характеристика шоколадной массы как дисперсной сисетмы.

 
    Шоколадная масса является основным полуфабрикатом, из которого формованием, главным образом отливкой в различные формы и последующим охлаждением, получают разнообразные шоколадные изделия. Формование шоколадных масс сопровождается рядом процессов, обуславливаемых специфическими свойствами, составом и особенностями их структуры.

    В шоколадной массе без добавлений в среднем содержится (в %) сахара 38—60, какао-продуктов 7—57, жира 32—37. Влажность шоколадной массы составляет 1—2%. При температуре выше 30 °С шоколадная масса представляет собой однородную текучую среду определенной"вязкости, которая состоит из смеси мельчайших твердых частиц семядолей какао-бобов, сахара и различных вкусовых и пищевых добавок, равномерно распределенных в жидкой фазе— расплавленном какао-масле. Таким образом, шоколадная масса является высокоструктурированной дисперсной системой, состоящей из дисперсионной среды (какао-масла, влаги, жиров молока и орехов) и дисперсной фазы —очень мелких частиц сахара, семядолей какао-бобов, сухого молока, орехов, кофе и других добавляемых в шоколадные массы компонентов.

    Качество и технологические свойства шоколадной массы, как структурированной системы, наиболее полно характеризуются ее эффективной вязкостью и дисперсностью твердой фазы. 
Вязкость шоколадной массы определяет ее технологические свойства, поэтому она должна иметь постоянную оптимальную величину (до 20—25 Па*с по Реутову). При такой вязкости процесс формования протекает в наиболее благоприятных условиях.

    Дисперсность твердой фазы (величина частиц) обусловливает вкусовые достоинства шоколадной массы и отформованного из нее шоколада. Размер частиц твердой фазы не должен превышать 25—50 мкм. Более крупные частицы делают шоколад грубым на вкус и снижают его ценные органолептические качества.

    Поступающая на формование шоколадная масса должна обладать рядом технологических показателей, таких, как дисперсность твердой фазы, вязкость формуемой массы, температура и содержание жира.

    Операции формования предшествуют фильтрация и темперирование шоколадной массы. Темперирование, или предварительная кристаллизация какао-масла, входящего в состав всех шоколадных масс, играет важную роль в структурообразовании шоколада и характеризует его способность к последующему хранению без изменений. Оно должно обеспечить создание условий для зарождения и развития кристаллов какао-масла в стабильной форме. Режим темперирования зависит как от рецептурного состава шоколадных масс, так и от температурного режима окружающей среды. Правильно проведенное темперирование определяет качественную сторону процесса формования шоколадных изделий.

    Цель формования шоколадной массы — придать ей соответствующий товарный вид и форму, характерные для готовых изделий. Формование сопровождается рядом сложных процессов, которые обуславливаются особенностями структуры шоколадных масс и их реологическими свойствами, от которых в значительной степени зависит качество получаемых шоколадных изделий.

    Процесс формования состоит из следующих операций: постоянного поддержания определенной температуры шоколадной массы, ее непрерывного перемешивания, точного дозирования порций шоколадной массы в формы, обработки ее на вибраторах, охлаждения и извлечения готовых, принявших определенную форму изделий.

    Изготовление шоколада с начинками или добавлениями требует проведения некоторых дополнительных операций. Для того чтобы снизить вязкость шоколадных масс, используемых для образования корочек (оболочек) и донышек при производстве изделий с начинками, придать им большую текучесть и способность лучше формоваться, за рубежом иногда вводят дополнительно ПАВ (очищенный лецитин). Однако очень часто для формования донышек используют шоколадную массу с содержанием жира около 36%, что увеличивает потери на данном участке.

    При формовании шоколадных изделий используются главным образом металлические формы. В последнее время начали применять блочные или листовые (вкладышевые) пластмассовые формы, а также оболочковые формы из фольги или тонкой пластмассы, которые затем служат упаковочным материалом для готовых изделий.

    Шоколадные массы, представляющие собой грубодисперсные суспензии, обладают седиментационной неустойчивостью и способностью расслаиваться. Седиментационную устойчивость масс поддерживают путем механического воздействия — непрерывного перемешивания или гомогенизацией шоколадной массы. Шоколадным массам свойственна также высокая вязкость и значительная сила поверхностного натяжения, которые обуславливают низкие литейные свойства и недостаточную растекаемость масс по поверхности форм. В связи с этим при формовании приходится прибегать к принудительному дозированию, обеспечивать максимально возможную заполняемость поверхности ячеек форм, используя ленточную или точечную системы заполнения при помощи рабочих органов дозирующе-формующих машин (преимущественно плунжерных насосных систем). Для снижения продолжительности растекания порций шоколадной массы используют также воздействие вибрации.

    Большую роль при формовании шоколадных изделий играет температурный режим, который определяется температурами формуемой массы, формы, начинок, поступающих на формование, отформованных изделий и температурой помещения, в котором проходит процесс формования, охлаждения, завертки и упаковки готового продукта. Режимы темперирования и охлаждения выбирают и создают в зависимости от вида вырабатываемых изделий, состава шоколадной массы, количества и качества содержащегося в ней жира. Они могут быть различными даже для отдельных участков одного и того же автомата.

    Нарушение режимов темперирования и охлаждения вызывает массовый брак вследствие жирового или сахарного «поседения» шоколада, при котором на поверхности изделий в первом случае образуются кристаллы жира — какао-масла, а во втором образуются мелкие кристаллы сахарозы, изменяющие внешний товарный вид готовых изделий.

    Причиной жирового «поседения» является нарушение режима темперирования шоколадной массы и охлаждения отформованных изделий. Оно может наступить уже при формовании или после его проведения. 
    Причиной сахарного «поседения» является переохлаждение изделий, которое вызывает конденсацию влаги на их поверхности, растворение сахара и последующую кристаллизацию его при подсыхании на отдельных участках или на всей поверхности готового изделия.

    Поэтому при формовании готовых изделий температура поступающих форм должна быть 30 °С, оттемперированной шоколадной массы — 29—31 °С и поступающих на формование начинок — 30—34 °С.

    В основных холодильных камерах, в которых шоколадные изделия перед выходом из автоматов охлаждаются 20 и более минут, поддерживается температура 5—8°С с повышением ее в зоне акклиматизации до 12—15 °С.

    Температура окружающей среды, а следовательно, и температурный режим в производственных помещениях, где установлены и работают автоматы, играют важную роль для успешного проведения процесса формования. В помещениях, где проводится формование (теплая зона), рекомендуется поддерживать температуру около 25—27 °С, а в помещениях для конечных операций — выемки изделий из форм, их завертки и упаковки— в пределах 18—20 °С. Желательно, чтобы эти помещения были разделены легкой перегородкой. Изготовление и подготовка начинок должны выполняться в изолированном от формования помещении. На участок формования они должны поступать оттемперированными.

    Непрерывность процесса формования и синхронизация отдельных операций, создание и поддержание заданных температурных режимов обеспечиваются различными приборами и средствами автоматизации.

    Отформованные изделия перед поступлением на завертку проверяют на наличие в них металлических частиц специальными приборами — дефектоскопами. При продолжительном сигнале дефектоскопа, который свидетельствует о наличии в изделиях металлических частиц, весь ряд плиток удаляется.

 

3. Ферменты зернового сырья. Значение ферментов в процессе проращивания зерна в производстве пива.

    В практической деятельности человека с древних времен применяются ферменты зерновых культур. Зерно злаков богато запасными веществами, которые используются в энергетическом и конструктивном метаболизме при прорастании зерна. Превращение крахмала, крахмальных полисахаридов, белка, липидов начинается с их гидролитического расщепления. Продукты расщепления используются в циклах дыхания и биосинтеза структурных элементов растения. В покоящемся зерне имеются ферменты, необходимые для гидролиза всех видов полимеров. Значительная часть гидролитических ферментов находится в связанном, неактивном состоянии. Активность свободных форм гидролаз не проявляется из-за отсутствия свободной воды, необходимой для протекания реакций гидролиза. В зерне имеются ингибиторы протеолитических ферментов и α-амилазы. Ингибиторы протеаз превращают протеолитический процессинг связанных ферментов и их переход в свободные, активные формы.

    При соответствующей температуре и влажности зерно набухает и прорастает. Процесс прорастания сопровождается увеличением активности большинства ферментов. Ингибиторы протеаз – белки низкой молекулярной массы – диффундируют во внешнюю среду, что создает условия для проявления активности протеаз. Под действием протеаз активируются связанные формы ферментов. Параллельно происходит новообразование ферментов.

    Проросшее зерно (солод) является богатейшим источником ферментов. Ферментативный комплекс солода включает: амилолитические ферменты (α-амилазу, β-амилазу, α-глюкозидазу, пуллуланазу, предельную декстриназу), β-фруктофуранозидазу, целлюлолитические ферменты (эндо- и экзоглюканазы, целлобиазу), гемицеллюлазы (эндо-β-1,3-глюканазу, ламинарибиазу, эндо- и экзосиланазы, ксилобиазу, арабинозидазу), протеазы эндо- и экзо-типов, липазы, фосфотазы, окислительно-восстановительные ферменты (каталазу, пероксидазу, о-дифенолоксидазу).

    Рациональная технология солода обеспечивает получение максимальной активности гидролитических ферментов  при минимальных затратах массы зерна на дыхание. Активность ферментов в процессе прорастания изменяется в зависимости от влажности зерна, температуры среды, продолжительности выращивания, способа аэрации. Оптимальные режимы солодоращения для разных культур различны (табл 8.1). При получении сухого солода его активность зависит от способа сушки.

Таблица 8.1. Оптимальные режимы солодоращения

Культура	Температура, °С	Влажность зерна, %	Продолжительность проращивания, сут
Ячмень двухрядный Ячмень шестирядный Рожь Пшеница Овес Кукуруза	13-15 17-19 18-20 16-18 15-18 18-20	46 47–48 48–50 46–48 42–43 46–48	7 6 3 3–4 5–6 5

Наибольшее применение находят ячменный и ржаной солод, первый в – пивоварении, второй – в хлебопечении и при приготовлении квасного сусла. Высокой ферментативной активностью обладает солод из шестирядного озимого ячменя. Амилолитическая, осахаривающая и протеолитическая активность соответственно в 1,5–2, 2–3 и 3–5 раз выше, чем в солоде из двухрядного пивоваренного ячменя.