FSBEI HE Кубански държавен технологичен университет, 350072, Краснодар, ул. Московская, 2, Русия

гранулометричния

* Автор-кореспондент: Наталия Александровна Тарасенко
Електронна поща: [имейл защитен]

Получено 29 май 2017 г .; Прието 04 юни 2017 г.

Посетете за още свързани статии на адрес Списание за контрол на промишленото замърсяване

Резюме

Ключови думи

Диетични фибри, състав, свойства, смилане, смачкване, мелница

Въведение

Хранителните добавки и подобрители от растителна суровина, главно от местния произход, се използват широко в последно време. Обогатяването на сладкарски изделия с естествени растителни продукти има предимства в сравнение с химикали и смеси, използвани за същата цел, тъй като във всички природни продукти солите, витамините и протеините имат естествени връзки и са под формата на естествени съединения. По този начин основните предимства на естествените продукти са сложността на техния химичен състав и следователно възможността да се използват за обогатяване на брашното и другите компоненти на сладкарските изделия с протеини, минерални вещества и диетични фибри.

Диетичните фибри имат положително въздействие върху организма на човека. Те помагат за лечение и профилактика на затлъстяване, диабет и сърдечно-съдови заболявания, подобряват кръвообращението и предотвратяват образуването на кръвни съсиреци, повишават активността на полезната микрофлора на червата. Те също така намаляват съдържанието на холестерол, липиди и глюкоза в кръвта, увеличават съдържанието на глобулини, хемоглобин и еритроцити в кръвта, помагат за поглъщането на ферум, притежават антибактериални и антимутагенни свойства, помагат за свързването и елиминирането на токсините, жлъчните киселини от организма, помагат за прочистването на червата, улесняват транзита на храна и обновяването на чревния епител (Melnikova, et al., 2012).

Диетичните фибри не се усвояват и не се абсорбират в тънките черва. Основното място за действие на фибрите е дебелото черво, където по-разтворимите диетични фибри ферментират и по-малко разтворимите фибри действат като пълнител, увеличавайки обема и честотата на изпражненията (Kostina, et al., 2011).

Предимството на използването на вторичните продукти от преработката на растителната суровина като източник на диетични фибри е, че заедно с обогатяването с диетичните фибри, хранителната стойност на продукта се добавя към минералните вещества и витамините. И това може да се разглежда като компенсация за загубата на онези минерални вещества и витамини, които могат да бъдат свързани в червата от неразтворими диетични фибри и елиминирани от организма (Bakhtin, et al., 2013).

Целта на работата е да се изследват диетичните влакна от цвекло, техният състав, физикохимични, физикомеханични и хигротермални свойства.

Обектите на изследването са неизяснени и изяснени влакна от цвекло, които са вторичните продукти на производството на захар, произведени от страничния продукт на производството на захарно цвекло - целулоза от захарно цвекло.

Методи

На първия етап от изследването изследвахме особеностите на химичния състав и свойствата на диетичните фибри. Масовият дял на протеина беше определен с помощта на системата за качествена идентификация на N2/протеин DKL8 на производителя VELP SCIENTIFICA, Италия. Биологичната стойност на праха от еспарзетови семена беше изследвана чрез експериментално определяне на аминокиселинния състав, използвайки системата за капилярна електрофореза KAPEL-105M на производителя Lumex, Русия (Tarasenko, et al., 2015).

Гранулометричният състав и разтворимостта на диетичните фибри във водата се определят чрез метода на утаяване при температура 25 ° C, въз основа на измерването на масата на остатъка от продукта, утаен от суспензията за определени периоди от време ( ГОСТ 19283.93, 1993).

Активната киселинност на диетичните фибри се определя в техния разтвор с 10% концентрация с помощта на рНметъра I-130 (Lurie, 1978).

Оценката на резултатите от експериментите е проведена с помощта на съвременните методи за изчисляване на статистическата значимост с помощта на програмите Statistica 6.0, Microsoft Office Excel 2007 и Mathcad.

Оценката на резултатите от експериментите е проведена с помощта на съвременните методи за изчисляване на статистическата значимост с помощта на програмите Statistica 6.0, Microsoft Office Excel 2007 и Mathcad.

Резултати

Когато модифицираме печените сладкарски изделия във функционален продукт, ефективният метод е обогатяването му с физиологично функционални съставки. Следователно, неизяснени и изяснени цвеклови диетични влакна са избрани като обект на обогатителя, за да запазят специфичния вкус на сладкарницата и да добавят функционални свойства към тях.

За да се обоснове тяхното приложение в технологията на сладкарските изделия, беше проведена органолептичната оценка и бяха изследвани физическите и химичните стойности на тези диетични фибри. Резултатите от изследванията на органолептичните стойности на качеството на диетичните фибри са показани в маса 1.

Критерии Наименование на диетичните фибри Неизяснени влакна от цвекло Изяснени влакна от цвекло
Външен вид прах прах
Цвят бежово светло бежово
Вкус неутрален леко кисела
Миризма отсъстващ отсъстващ

маса 1. Органолептична оценка на диетичните фибри

Като маса 1 показва, че органолептичната оценка на диетичните фибри разкрива, че влакната от цвекло имат бистър, неутрален вкус, без чужди миризми; следователно те могат да запазят и усилят вкуса и миризмата на други съставни компоненти и добавена добавка, увеличавайки вкусовите усещания на продукта с това. Избистрените цвеклови влакна имат слабо кисел вкус и това може в по-голяма или по-малка степен да повлияе на вкусовите свойства на крайните продукти.

Таблица 2 показва данните на физико-химичните критерии за качеството на всички изследвани проби.

Критерии Наименование на диетичните фибри Неизяснени влакна от цвекло Изяснени влакна от цвекло
Влажност,% 10 10
Активна киселинност 6.5 4.4
Насипна плътност, g/L 85 ± 12,5 85 ± 12,5
Фино смилане, микрон 90% 2/2Е

α1 е коефициент на квадрата на частица;

α2 е коефициент на обема на частицата;

1 е дебелина на слоя, където се получава пластична деформация, 1 = 100ºA;

S е специфична повърхност на фрезования материал;

β е плътността на енергията на пластичните деформации, предшестващи чупливата фрактура,

γ е повърхностната плътност на работа или триене и енергия на образуване и разрушаване на частици,; γ = f (fτ);

σ е свободна енергия на повърхностната единица.

В това уравнение на зависимостта от фрезоване първата част определя енергийния разход за обемната деформация на твърдото тяло съгласно закона на Кирпичев-Кик, втората част е енергийният разход за нееластична деформация, работа или триене и образуване на нови повърхности, третата част отчита промяната в обема на площта на пластичните деформации при промяна на размера на фрезованите частици.

За да се получи еднороден гранулометричен състав, се използва лабораторната вертикална мелница (Фиг. 2).

Фиг. 2 Схема на вертикалната фреза: 1 - основа, 2 - работна камера; 3 - бъркалка с напречни пръти, 4 - кухина на водно охлаждане, 5 - функционални добавки.

За да се увеличи скоростта и интензивността на смилането и също така да се получи еднородност на гранулометричния състав, металните твърдосплавни топчета се добавят към вертикалната мелница заедно с функционалните добавки (Pavlygo, et al., 2008). В резултат на това получихме не само абразивен ефект върху частиците на функционалните добавки, но и различни комбинации от въздействието - в процеса на въртене на вертикалната фреза има въздействие върху границата: "бъркалка на мелница - функционална добавка - метална топка "," стена на работната камера - функционална добавка - метална топка "," метална топка - функционална добавка - метална топка "(Фиг. 3).

Фиг. 3 Схема на вертикална фреза с метални стени и функционални добавки.

Използването на комбинациите от ударни действия заедно с абразивния ефект доведе до засилване на процеса, намаляване на времето на смилане и еднородност на получения гранулометричен състав (Фиг. 4).

Фиг. 4 Хистограма на гранулометричния състав на диетичните влакна след смилане във вертикалната мелница с метални топчета: a– Неизяснени влакна от цвекло; б - Изяснени влакна от цвекло.

Основните функционални и технологични свойства на хранителните продукти са свързването на водата и мазнините, способността за задържане на влага и свойството да набъбва.

Въз основа на гореизложеното бяха изследвани тези функционални и технологични свойства на изследваните диетични фибри.

Подуването не винаги се получава в разтвора и като първи етап от процеса на разтваряне е типично за много високомолекулни съединения. Причината за подуване е дифузията на водните молекули във високомолекулното вещество.

За да се оцени степента на подуване на изследваните диетични фибри, беше използвана стойността на капацитета за задържане на вода, който показва максималния обем вода, който обектът може да поеме и задържи, докато достигне динамичния баланс.

Резултатите от изследванията на технологичните свойства са показани в Таблица 5.

Критерии Наименование на диетичните фибри Неизяснени влакна от цвекло Неизяснени влакна от цвекло
Капацитет на влага, g/kg 600 640
Капацитет за задържане на вода,% 650 650
Капацитет на задържане на мазнини,% 130 150

Таблица 5. Технологични свойства на диетичните фибри

Данните, показани в Таблица 5 разкриват избистрените цвеклови влакна имат най-нисък капацитет за задържане на вода 550 срещу 650 за неизяснените влакна и най-вероятно това е свързано с по-високата концентрация на разтворим пектин в избистрените цвеклови влакна, тъй като разтворимият пектин става течна фракция, намаляваща обема на хидратираното маса.

Известно е, че размерът на частиците зависи пряко от тяхната специфична повърхност. Тоест, колкото по-малки са частиците в пробата, толкова по-голяма е повърхността на контакт с вода и толкова по-бързо се абсорбира влагата.

По този начин, въз основа на получените данни, можем да заключим за функционалните и технологичните свойства и целесъобразността на приложението на неизяснени влакна от цвекло като функционални съставки.

Дискусия

Предоставените данни показват, че изследваните диетични фибри отговарят на всички изисквания за безопасност, наложени на добавките и продуктите от растителен произход и няма пречки за използването им при производството на хранителни продукти.

Сравнителният анализ на диетичните фибри позволява да се направи извод за целесъобразността на използването на неизяснени влакна от цвекло при производството на сладкарски продукти с функционално приложение, които са богат източник на протеинов и пектин-целулозен комплекс.

Сравнителният анализ на методите и средствата за смилане на влакна от цвекло позволява да се направи извод за целесъобразността на използването на високоефективно оборудване за смилане, което може да комбинира множеството комбинации от ударни и абразивни действия.

Заключение

Извършеният комплекс от изследвания на функционалните и технологични свойства на добавките позволи да се определят основните насоки на тяхното приложение при формиране на хранителните системи с функционално приложение с предварително зададените крайни свойства и структура.

Теоретично и експериментално беше доказана възможността и целесъобразността на използването на неизяснени влакна от цвекло като функционална съставка за регулиране на технологичните свойства на продуктите.

Беше разкрито, че неизяснените цвеклови влакна имат висока концентрация на баластни вещества (79%), които съдържат значително количество хемицелулоза (38%) и пектин (27,8%), което позволява използването им като функционална съставка.

Експериментално е доказан изборът на вертикална мелница като оборудване за фрезоване в комбинация с метални топки, добавени за подобряване на ефективността на смилане и еднородността на гранулометричния състав на влакната от цвекло.

Благодарности

Работата е извършена в рамките на безвъзмездната помощ на президента на Руската федерация за държавна подкрепа на младите руски учени - кандидати на науките (MK-4970.2016.11) на тема „Изследване на биохимичната микроструктура на растителните диетични фибри за създаване на превантивни сладкарски изделия, използващи съвременните методи на нутриметаболици ".

Препратки

Бахтин, Г.Ю., Егорова, Е.Ю. и Елесина, В.В. 2013. Pishchevye volokna dlya hlebobulochnykh i muchnykh konditerskikh izdelii [Диетични влакна за хляб и хлебни сладкарски изделия]. Khlebopekarnoe и konditerskoe производство. 11-12: 36-40.

Глаголева, Л. Е., Родионова, Н.С. и Гисак, С.Н. 2010. Sorbtsionnye svoistva pishchevykh volokon sakharnoi svekly. Сорбционни свойства на диетичните влакна от захарно цвекло. Симулационни експерименти]. Voprosy o pitanii. 4: 35-38.

ГОСТ 19283.93. 1993. Mikrotalk. Методи определяне на дисперсионно съставка [ГОСТ 19283-93. Microtalc. Методи за определяне на състава на дисперсията].