Научное обоснование принципов проектирования состава и потребительских характеристик продуктов персонифицированного питания
Скачать 1.02 Mb.
|
| Учитывая механизм формирования вкуса можно заключить, что на формирование суммарного вкусового стимула могут оказывать влияние не только сенсорно значимые (при их индивидуальном влиянии) вещества, но и сенсорно балластные вещества. На примере проектирования продуктов для интенсивного спортивного питания были сформулированы психологические предпосылки формирования потребительских предпочтений. Заключительный этап проектирования рациона – разработку меню – осуществляют по результатам эвристической экспертизы потребительских предпочтений, объективных потребностей в эссенциальных макро и микронутриентах и с учетом индивидуальных особенностей организма каждого спортсмена. Полное иерархическое дерево при 5 уровнях дискриминации и 5-видовом дроблении каждого дескриптора включает в себя 3125 дескрипторов различных уровней. Для разработки «психо-эмоционального портрета» такого продукта питания необходимо применять специальные математические методы с использованием компьютерного программирования. При «ручном» режиме выявления потребительских предпочтений был предложен метод «линейной валидации» (МЛВ), согласно которому на каждом иерархическом уровне дискриминации методом экспертной оценки и ранжирования определяют «доминантный» и рецессивные» дескрипторы. Дальнейшему дроблению подвергают только дескрипторы доминантные. Алгоритм разработки персонифицированного квантированного по различному количеству приемов пищи меню потребителя приведен на рисунке 16. Первым шагом разработки персонифицированного квантированного по различному количеству приемов пищи меню потребителя является выявление потребительских предпочтений путем эвристической экспертизы психоэммоциональных потребностей и ожиданий потребителя, которые формируют у него гедоническую эмоциональную премию или ее ожидание. Вторым этапом разработки меню является формализация выявленных на первом этапе перечня продуктов питания по их приемлемости с точки зрения особенностей генома потребителя. Уточненный перечень продуктов питания, детерминированных по субъективным и объективным показателям, формируют «Пул персонифицированных продуктов питания данного потребителя». Третьим этапом разработки меню является прикрепление к позициям ППП различной информации, прежде всего, данных: - по энергетической и нутриентной ценности (ЭиНЦ); -возможные варианты блюд, включающих продукты питания, находящееся в сформированном пуле ППП; - калькулирование и формирование технологических карт ППП по компонентам сырья с учетом ЭиНЦ. Результатом третьего этапа является пул ППП в виде отдельных блюд. Идентифицированных по энергетической, биологической. Физиологической и сенсорной ценности. На четвертом этапе проектирования меню должно быть сформировано непосредственно суточное квантированное меню персонифицированного питания. Для этого на основе данных по диетогеномике и диетологии суточный рацион квантируется на отдельные приемы пищи. Конкретное меню каждого приема пищи формируют исходя из требований диетологии с учетом ограничений, накладываемых данными по ЭиНЦ. Глава 5. Формирование целевых потребительских компетенций продуктов персонифицированного питания на основе изучения их физико-химических характеристик Несмотря на широкий диапазон возможных компетенций продуктов питания целевого назначения, их численность все же предполагается конечной. Должно быть разработано некоторое количество технологий, позволяющих реализовать проект по выпуску продовольственных товаров, соответствующих решению стандартных задач. Такие товары должны обеспечивать количественную и качественную потребность индивидуального организма в нутриентах.  При этом одни и те же компетенции могут быть присвоены продовольственным товарам различных продовольственных товароведных групп. Например, антиоксидантную активность можно обеспечить рыбными, молочными, кондитерскими товарами, а также продуктами экстремального питания. Для качественной и количественной оценки содержащейся в продуктах питания влаги были разработаны и применены на практике различные методы ее инструментальной оценки. Рисунок 16 - Алгоритм разработки суточного квантированного персонифицированного меню потребителя Одним из видов целевого питания являются продукты питания с пролонгированным сроком хранения. В качестве такого продукта может выступать карамель со значительно сниженной способностью к намоканию. Для увеличения сроков хранения карамели предложено в рецептуру карамельной массы вводить поверхностно-активные вещества. Благодаря свойству снижения поверхностного натяжения на границе раздела фаз ПАВ в процессе стеклования карамельной массы размещается на периферии изделия, тем самым снижая его гигроскопичность. На рисунке 17 приведены результаты изучения кинетики и статики сорбции влаги на карамели, содержащей пищевые ПАВ. В качестве ПАВ применяли моноглицериды лимоннокислые производства Нижегородского масложиркомбината - «Моноглицериды лимоннокислые (МГ-ЛК), Е 472с». Как показано на рисунке 17, при расходе ПАВ 0,1 % гигроскопичность карамели снижается в 2-3 раза, при этом особенно эффективно - в зоне высокой влажности. Оценка товароведных характеристик биоорганических объектов методом ядерного магнитного резонанса. Состояние влаги является критически важной характеристикой при проектировании продуктов питания с заданными потребительскими свойствами. Провести дифференциацию между тремя выявленными в процессе исследования состояниями воды (равновесная влажность, влажность выше и ниже равновесной) зачастую бывает невозможно. Неправильная идентификация состояния влаги приводит к потере планируемых в ходе проектирования компетенций продуктов питания.
Рисунок 17 – Влияние ПАВ на кинетику и статику сорбции влаги карамелью: а, б, в - кинетика сорбции при влажности, 52, 86 и 99 %, соответственно; г – изотермы адсорбции карамели с добавкой моноглицерида лимоннокислого. Легенда – содержание в карамели ПАВ, % к массе СВ карамели Как показано на рисунке 17, при расходе ПАВ 0,1 % гигроскопичность карамели снижается в 2-3 раза, при этом особенно эффективно - в зоне высокой влажности. Оценка товароведных характеристик биоорганических объектов методом ядерного магнитного резонанса. Состояние влаги является критически важной характеристикой при проектировании продуктов питания с заданными потребительскими свойствами. Провести дифференциацию между тремя выявленными в процессе исследования состояниями воды (равновесная влажность, влажность выше и ниже равновесной) зачастую бывает невозможно. Неправильная идентификация состояния влаги приводит к потере планируемых в ходе проектирования компетенций продуктов питания. Были изучены ингредиенты, наиболее часто используемые при конструировании продуктов питания целевого назначения: азотсодержащих компонентов интенсивного спортивного питания (на примере порошкообразных аминокислот), подслащивающих веществ (на примере свекловичного сахара, и интенсивных сахарозаменителей), пищевых волокон – пребиотиков (на примере пищевой кристаллической целлюлозы). Спектроскопия ЯМР 1Н порошкообразных аминокислот. Исследования проводили по стандартной методике. Спектры ЯМР 1Н записаны на стандартном спектрометре Bruker “AVANCE-300” по обычной одноимпульсной программе. Параметры записи спектров: - частота ЯМР 1Н резонанса 300,21 МГц., -длительность 30-градусного импульса возбуждения 4 мкс.,- период следования импульсов 1 с.
Рисунок 18 - Спектр ЯМР 1Н (300,21 МГц) порошкообразных аминокислот: а - карнитин гидрохлорид; б - карнитин гидрохлорид, растянутая центральная часть спектра (нижний спектр экспериментальный - синий, верхний спектр расчетный, симулированный по итерационной процедуре в виде лоренцевых линии, красный); в- карнитин основание (нижний спектр, синий – стандартный; верхний спектр, красный - с увеличенной амплитудой); г - карнитин основание (растянутая центральная часть спектра (нижний спектр, синий) и симулированная по итерационной процедуре в виде лоренцевых линии (верхний спектр, красный ) Наличие узких центральных лоренцевых линий в спектрах ЯМР 1Н образцов карнитина гидрохлорида и карнитина основания (рисунок 27, б и г, соответственно) обусловлены почти полным усреднением до нуля диполь-дипольных взаимодействий протонов молекул воды и протона кислоты НCl из-за быстрых во временной шкале ЯМР ориентационных и трансляционных движений молекул Н2О и катионов Н+ в рамках твёрдотельного органического каркаса. В таблице 12 приведены параметры ЯМР 1Н спектров изученных аминокислот. Таблица 7 - Параметры ЯМР 1Н спектров восьми порошкообразных образцов аминокислот (химические сдвиги- δ,миллионные доли; форма линий; ширина линий на полувысоте- Δν, Гц; относительные интегральные интенсивности линий, %)
В результате анализа полученных ЯМР-спектров аминокислот установлено, что порошкообразные безводные аминокислоты могут быть идентифицированы по форме широких линий и параметрам спектров ЯМР 1Н (см. таблицу 7). Полученные данные позволяют выявлять фальсифицированную продукцию, как в виде индивидуальных аминокислот, так и в их смеси. По характеру ЯМР спектров можно оценить сродство аминокислоты к воде: при наличии подвижных протонов – сродство положительно, гигроскопичность и растворимость высокая, при отсутствии подвижных протонов – сродство низкое (отсутствует) гигроскопичность и растворимость незначительны. ЯМР-спектроскопия сахарозаменителей была проведена путем изучения спектров ЯМР 1Н и 13С подсластителей. Исследованию подвергли как порошкообразную субстанцию, так и водные растворы. ЯМР 1Н спектр порошкообразных образцов позволил оценить содержание связанной воды в образцах. По спектрам ЯМР 1Н и 13С растворов были разработаны методы подтверждения химической структуры и строения органических молекул. Были записаны спектры ЯМР 1Н восьми образцов подсластителей (ксилит, сукралоза, сахарин, сорбит, ксилоза, изомальт, изомальтулоза и мальтидекс). По количеству связанной воды можно качественно оценить гигроскопичнось, растворимость и степень гидратации подсластителей. По их сродству к воде изученные подсластители модно выстроить в следующий ряд: Ксилит (12,7) – Ксилоза (10,7) – Мальтидекс (3,1) – Сукралоза (2,8) – Изомальт (1,6) – Сахарин (1,6) – Сорбит (1,2) – Изомальтулоза (0,8). Подсластители по их гидратации можно разделить на 2 технологические группы: - с высоким гидратационным коэффициентом (12,7 – 10,7); - с низким гидратационным коэффициентом (3,1 – 0,8). Подсластители с высоким гидратационным коэффициентом способны удерживать при себе значительное количество воды (соизмеримую долю к указанной в скобках), их высокая гидратация позволяет создавать продукты с высокой влажностью, не поддающиеся высыханию и ретроградации крахмала. На рисунке 19 приведены спектры ЯМР 13C c широкополосным подавлением протонов водных растворов сукралозы (а) и сахарина (б).
Рисунок 19 - Спектры ЯМР 13С (75,5 МГц.) с широкополосным подавлением протонов водного растворов сукралозы (а) и сахарина (б) Спектры ЯМР 13С позволили идентифицировать исследованные образцы. Предложено ЯМР 13С спектры использовать в качестве идентификаторов подлинности подсластителей и их количественной оценки в смеси. Изучение методом спектроскопия ЯМР 1Н влияния качества и температуры хранения на влагоудерживающую способность свекловичного сахара. Для исследования были получены два образца свекловичного сахара в сезон переработки свеклы 2010/2011 гг. на Лебедянском сахарном заводе Липецкой области. Образцы отличались по качеству. В качестве товарного образца был взят сахар I кристаллизации, в качестве образца, содержащего примеси – сахар II кристаллизации. При этом образцы отбирали одновременно при переработки одной партии свеклы. Поэтому они отличались лишь концентрацией несахаров. С целью изучения качественных и количественных характеристик удерживаемой влаги ЯМР 1Н снимали при различной температуре в диапазоне температур от 25 до 120 0С. На рисунке 20 (а) представлено семейство спектров ЯМР 1Н сахара I и II кристаллизации при температурах – 25, 40, 60, 80, 100 и 120 0С. Как видно из рисунка 20 (а), с ростом температуры интенсивность узкой линии увеличивается, что соответствует увеличению количества протонов воды. На основании ранее неизвестного явления – увеличения количества связанной воды в кристаллических веществах с ростом температуры, была разработана гипотеза о существовании внутрикристаллической связанной влаги. Сужение центральной узкой линии с ростом температуры обусловлено увеличением скорости ориентационного движения молекул воды. Относительная интегральная интенсивность центральной узкой линии с ростом температуры увеличивается, соответственно, от 0,26 до 0,39 %, т.е. относительное содержание воды в белом сахаре растёт с увеличением температуры. Основное отличие между спектрами сахаров I и II кристаллизации состоит в том, что относительное количество воды в сахаре утфеля II кристаллизации (рисунок 20 б) на порядок больше относительного количества воды в образце сахара утфеля I кристаллизации. С ростом температуры от 25 до 120 0С относительная интегральная интенсивность центральной узкой линии образца сахара утфеля II кристаллизации увеличивается от 5 до 16,3 %.
Рисунок 20 –Растянутые спектры центральной части ЯМР 1Н (300.21 МГц.) сахара утфелей I (а) II (б) кристаллизации лизации в зависимости от температуры образца (температура увеличивается снизу вверх в ряду- 25, 40, 60, 80,100 и 120 оС) На рисунке 21 приведены зависимости интегральной интенсивность узкой линии спектров сахара от температуры.
Обсчёт экспериментальных данных по итеративной процедуре показал, что для сахара утфеля I кристаллизации с увеличением температуры уменьшение ширины линии на полувысоте Δ√ и увеличение относительной интегральной интенсивности Int происходит линейно. Для сахара утфеля II кристаллизации с увеличением температуры уменьшение ширины линии на полувысоте Δ√ и увеличение относительной интегральной интенсивности Int аппроксимируются нелинейными зависимостями, в первом случае – полиномом 2 степени, а во втором – степенной зависимостью. Проф. А.А. Славянским с сотрудниками показано, что молекулы глюкозы и фруктозы имеют геометрические размеры порядка 1 нм. Расстояние между атомами кислорода и водорода в молекуле воды составляет 0,09584 нм, а между атомами водорода – 0,1515 нм. Расчет показывает, что в гипотетически существующей внутримолекулярной полости глюкозы или фруктозы могут размещаться до 30 молекул воды. Такое состояние воды является неизученным и плотность ее распределения, очевидно, может быть как выше, так и ниже расчетной. Такая вода может быть названа внутримолекулярной (ВМВ) прочно связанной водой. Электронная плотность внутри кольца углеводов или даже внутри кристаллов сахарозы гораздо выше, нежели в растворах. Поэтому водородные связи будут иметь гораздо более высокий энергетический потенциал. При нормальных условиях степень свободы протонов ВМВ незначительна, либо вообще они входят в спектр интенсивности матрицы сахарозы и не идентифицируются узкой полосой. С ростом температуры связи ВМВ с матрицей сахарозы ослабевают, что позволяет протонам такой воды проявляться в виде воды, идентифицируемой ЯМР спектроскопией. Размер кристаллов сахара утфеля I и II кристаллизации существенно отличаются. Кристаллы сахара II кристаллизации на порядок ниже, недели у сахара I кристаллизации. Эти можно объяснить значительную разницу между двумя исследованными сахарами. При этом сахар утфеля II кристаллизации содержит значительное количество высокогигроскопичных несахаров, удерживающих на поверхности кристаллов гидратную воду. На основе выявленного эффекта разработана технология получения гигроскопически устойчивого сахара. Очевидно, сахар после высокотемпературной обработки поле обособления ВМВ приобретает более упорядоченную кристаллоструктуру. Кристаллы с более правильной кристаллоструктурой обладают большей энергетической устойчивостью и большим противодействием гидратации. Такую сахарозу можно назвать гигроскопически устойчивой сахарозой (ГУС) и рекомендовать в качестве продукта целевого назначения для закладки на длительное хранение. ГУС также может быть использован в качестве ингредиента для продуктов, обладающих высокой активностью воды, но в которых сахароза не должна быть высокогигроскопичной и подверженной гидролизу. Например, при использовании ГУС в шоколаде предположительно будет снижена его уязвимость от сахарного и жирового поседения, в карамели – устойчивость к засахариванию, в мармеладе – устойчивостью намоканию и слеживанию. На рисунке 21 приведена принципиальная схема получения гигроскопически устойчивой сахарозы. Сахар после сушильно-охладительной установки подают на кондиционирование сухим воздухом при влажности 30-32 % в течение 72 часов при температуре 250С. Кондиционирование необходимо для удаления слабо связанной влаги с поверхности кристаллов, а также влаги в составе инклюзий и окклюзий кристаллов, которая способна продиффундировать к поверхности в указанный промежуток времени. Такой сахар в течение краткосрочного хранения (3-4 месяца) не подвержен слеживанию и может храниться в силосах бестарным способом. Термически обработанный сахар крупной фракции обладает пониженной гигроскопичностью, устойчив к формированию водородных связей с поверхностной влагой и влагой среды хранения и может бить использован для закладки на длительное хранение на период 12 и более лет. Термически обработанный сахар мелкой фракции также обладает пониженной гигроскопичностью, устойчив к формированию водородных связей с поверхностной влагой и влагой среды хранения и может бить использован для использования в гигроскопически уязвимых продовольственных товарах целевого назначения.  Рисунок 21 – Принципиальная технологическая схема получение гигроскопически устойчивого сахара целевого назначения (ГУС ЦН) ЯМР 1Н спектроскопия пищевой кристаллической целлюлозы. Целлюлоза кристаллическая является широко применяемым в пищевой промышленности инертным наполнителем, формирующим «натуру» (физические объем и массу) композитных продуктов питания. Правильный выбор марки и вида целлюлозы позволяет обеспечить требуемые потребительские характеристики. Ключевой характеристикой целлюлозы является ее водоудерживающая способность. В качестве наиболее широко распространенной кристаллической целлюлозы нами были исследованы ЯМР 1Н спектры целлюлоз овсяной, пшеничной и картофельной. ЯМР- спектры показали видовые отличия во влагоудерживающей способности различных видов целлюлозы. Целлюлозу также подвергли температурной обработке. Оказалось, что температурная обработка так же, как и сахарозы оказывает влияние на содержание внутрикристаллической влаги. На рисунке 18 приведены построенные по экспериментальным данным зависимости относительной интегральной интенсивности узкой линии ЯМР 1Н спектров (а) и ширины центральной узкой линии ЯМР-спектров целлюлозы на полувысоте (б) от температуры. Характер зависимости можно объяснить тем, что с увеличением температуры скорость протонного обмена вначале растёт, достигает своего максимума, а затем уменьшается. Выявленный эффект может быть объяснен с позиций теории внутримолекулярной воды. Целлюлоза является полимером глюкозы и по аналогичным с сахарозой основаниям может содержать внутримолекулярную воду. Однако степень кристалличности целлюлозы гораздо ниже, нежели у сахарозы и поэтому вероятность безусловного удерживания ассоциированных с матрицей молекул воды ниже. При этом благодаря «разрыхленной» структуре кристаллита целлюлозы количество удерживаемой воды может превышать таковое для более кристалличной сахарозы. Два взаимонаправленных фактора и придают индивидуальность изученным углеводам. По абсолютному значению удерживаемой влаги целлюлоза на порядок превосходит сахар белый и сравнима с сахаром желтым. Наличие минимума у зависимости ширины линии от температуры для всех образцов целлюлозы указывает на то, что подвижность протонов водорода различна при различных температурах. При нагревании выше 100 0С зерновых видов целлюлозы и свыше 70 0С картофельной, подвижность уменьшается в связи с испарением относительно легко летучей влаги. Рост зависимости связан с дальнейшим снижением подвижных, летучих форм воды по отношению к общей влаге целлюлозы (включающей и ВМВ).
Рисунок 22 – Относительная интегральная интенсивность узкой линии ЯМР 1Н спектров (а) и зависимость ширины центральной узкой линии ЯМР-спектров (б) целлюлозы на полувысоте (Δ√) от температуры Практическое использование кристаллической пищевой целлюлозы для проектирования Инновационных продовольственных Объектов. В результате ЯМР исследования трех видов целлюлозы установлено, что целлюлоза злаковых культур обладает сходными свойствами. Целлюлоза картофеля обладает свойствами, отличающимися от злаковой. В частности, целлюлоза злаковых культур не меняет свои сорбционные свойства от термической обработки, а картофельная – изменяет. Картофельная целлюлоза из-за высокого содержания крахмала меняет свои характеристики в зависимости от режима термической обработки. Переломным значением температуры является температура 100 0С. Картофельная целлюлоза, подвергающаяся воздействию температуры менее 100 0С, сохраняет или даже увеличивает свою сорбционную (по отношению к влаге) емкость. Увеличение сорбционной емкости возможно в результате наступившей обособленности ВМВ, но еще не наступившей эффективной ее десорбции при температурах, превышающих 100 0С. Такая целлюлоза имеет высокую влагоемкость, но пониженную влагоудерживаемость. Злаковая целлюлоза имеет менее значительную влагоемкость (до 1,5 раз), но набранную влагу она может сохранять длительное время, при условии активности воды не ниже 0,44. Мармелад целевого назначения с содержанием разветвленных аминокислот. Как известно, при интенсивной работе восполнение энергии происходит уже не за счет АТФ и гликогена, а за счет распада мышечной ткани. При этом в наибольшей степени расходуется лейцин, валин и изолейцин. Поэтому для эффективного восстановления организма после высоких нагрузок в качестве заменительного питания применяют аминокислоты с разветвленной боковой цепью (АРЦ), или, согласно международной терминологии, ВСАА (branch chain amino acids). Прием ВСАА оказывают антикатаболическое влияние за счет резкого повышения соотношения тестостерона к кортизолу. При этом, необходимо учитывать, что валин и изолейцин, входящие в состав ВСАА практически не растворимы в воде. По результатам изучения растворимости разветвленных аминокислот был разработан ИПО «кондитерский полуфабрикат, стабилизированный по концентрации разветвленных аминокислот». Для стабилизации высокой концентрации аминокислот, достигнутой при повышении температуры, предложено использовать студнеобразователь, который надежно закрепляет аминокислоты в пространственной сетке. В таблице 8 приведены данные по содержанию РАК в разработанном полуфабрикате, полученном по специальной технологии. Таблица 8 - Содержание разветвленных аминокислот в разработанном полуфабрикате
Соотношение аминокислот соответствует их соотношению в идеальном белке: 2 части Лейцина, 1 часть Валина, 1 часть Изолейцина. Благодаря наличию студнеобразователя, кондитерский полуфабрикат оставался стабилен (не наблюдалось кристаллизации аминокислот) при хранении в течение более 28 суток при нормальных условиях. На основе проведенных исследований разработан способ производства желейного мармелада функционального назначения, защищенный Патентом РФ № 2487554. Разработка способа получение ИПО «Пищевая добавка на основе бамбуковой целлюлозы, содержащая ресвератрол». В качестве компонентов рациона питания, обладающие антиоксидативными свойствами предложено использовать целлюлозу с предварительно сорбированним ею природных антиоксидантов (фитоалексины), например, ресвератрола. При этом целлюлоза одновременно выступает в роли энтеросорбента и пищевого волокна. Предварительно полученная биологически активная добавка к пище содержит ресвератрол и мелкокристаллическую целлюлозу при следующем соотношении компонентов в мг: ресвератрол – 4-6, мелкокристаллическая целлюлоза – 950-1000. Добавку получают путем высушивания мелкоокристаллической целлюлозы при температуре 70-75 0С в течение 1,5-2,0 ч, ее вакуумирования при пониженном давлении 0,04-0,05 МПа для десорбции летучих соединений в течение 2-2,5 ч, погружения высушенной целлюлозы в водный раствор ресвератрола концентрацией 7-10 мас. % с целью адсорбции антиоксиданта на 20-30 мин. при температуре 60-75 0С, центрифугирования полученной смеси для отделения свободной воды, высушивания композиции в вакууме при температуре 60-65 0С до остаточной влажности 10-11 % и ее охлаждения до 18-20 0С. По результатам исследований подана заявка № 2013125323/20(037313) на выдачу патента на изобретение по данному способу. На основании предложенного способа разработаны ИПО «Песочное печенье с антиоксидантной добавкой на основе ресвератрола», «Бисквит целевого назначения с использованием пищевой целлюлозы в качестве носителя активного вещества», «Овсяное печенье целевого назначения с использованием пищевой целлюлозы в качестве носителя активного вещества». Разработка ИПО «Белковые батончики целевого назначения для экстремального питания». Белки являются одним из эссенциальных нутриентов рациона питания. Их синтез в организме человека идет непрерывно. Потребность в полноценных белках всегда равномерная и сбалансированная при бездефицитном рационе питания. В качестве продуктов целевого назначения обогащенные белком продукты питания востребованы, как продукты интенсивного питания для лиц, имеющих экстремальный образ жизни. В частности такое питание востребовано спортсменами высоких достижений в период посттренировочного стресса для снятия катаболических последствий. Наиболее эффективным является белок молочной сыворотки в связи с его растворимостью и высокой скоростью утилизации. Эффективность растворения различных молочных сухих продуктов была оценена через их сорбционные свойства. На рисунке 21 приведены изотерма адсорбции сухого молока и молочной сыворотки. Изотерма адсорбции у обоих продуктов вогнута, что говорит об отрицательном сродстве к воде. Однако у молока кривизна более выражена, возможно, из-за менее гидратированых белков и наличия жира. В сывороточных белках изотерма практически линейна и опережает изотерму сухого молока при низких и средних значениях влажности. Высокое значение адсорбции для сухого молока при высокой влажности среды хранения указывает на капиллярную конденсацию влаги, но не на высокую гигроскопичность сухого молока. Наличие в сухом молоке жира замедляет процесс гидратации и соответственно растворения сухого молока и его последующей утилизации. Для оценки гидратации исследуемые образцы были изучены методом дифференциальной сканирующей калориметрии на приборе ДСМ 10м. На рисунке 22 приведена термограмма образца «Молоко цельное сухое 25 % жирности, высший сорт». Первый сложный пик можно трактовать, как наложение процессов денатурации двух лактоглобулинов. Пик α-лактоглобулина с максимумом ~700С перекрывается пиком β-лактоглобулина с максимумом ~ 800С. Пик с вершиной при температуре ~1500C соответствует плавлению углеводов. Термограмма после этого пика отражает процессы термодеструкции в образце.
Первый пик термограммы БМС характерен для процесса испарения фракции связанной воды и разрушения структуры, связывающей эту воду. Характерным признаком является температура окончания этого процесса порядка 140° С. Можно предположить, что этой структурой является гель, представляющий собой сеть связанных между собой молекул, частично денатурированных лактоглобулинов, или гидрофильный порошок аморфной формы лактоглобулинов поглотивший влагу из окружения. Температура денатурации и дегидратации высокогидрофильных лактоглобулинов составляет около 100 0С, а для менее гидрофильных казеина – 79 0С. Смещение пика дегидратации указывает на отличие в составе белков и, в частности, на различную их гидратацию. Термограмма БМС указывает на наличие значительного количества связанной воды. Вещества с подобным содержанием воды могут быть отнесены к условно гелевой структуре. Отличием такой структуры является высокая влагоудерживаемая способность твердой фазы. Степень удерживания влаги пропорциональна температуре окончания процесса испарения связанной воды. На графике температура окончания 1400С, что говорит о высокой степени гидратации сывороточного белка, что подтверждает его высокую физиологическую ценность. Для разработки методики идентификации подлинности белков молочной сыворотки оба вида сухих молочных продукта были подвергнуты микроскопированию. Результаты приведены на рисунке 23.
|
Похожие:
 | Научное обоснование и практические аспекты разработки и оценки потребительских... Специальность 05. 18. 15 – товароведение пищевых продуктов и технология продуктов общественного питания | | Теоретические и практические аспекты нового подхода к созданию потребительских... «Технология и товароведение пищевых продуктов и функцио-нального и специального назначения и общественного питания» |
| Реферат Пищевые добавки Ведь правильная организация питания требует знания хотя бы химического состава продуктов питания, какие пищевые добавки в нее входят.... | | Рабочая программа учебной дисциплины химия 2012г Спо 260201 «Технология молока и молочных продуктов» входящей в состав укрупненной группы специальностей 26000 Технология продовольственных... |
 | Рабочая программа дисциплины рабочая программа дисциплины «введение... Профильная направленность: Производство продовольственных продуктов и потребительских товаров | | Программа по дисциплине «пищевая химия» Технология продуктов питания” и 655600 “Производство продуктов питания из растительного сырья”, включающая определенный объем знаний,... |
| Основная профессиональная образовательная программа Технология продукции общественного питания (базовая подготовка), входящей в состав укрупненной группы специальностей 260000 Технология... | | 1. у раздельного питания есть история Россия имеет низкую культуру знаний в отношении питания. Они основаны на традиционных подходах без учета произошедших изменений состава... |
| Научное обоснование системы работы учителя по формированию у учащихся... Научное обоснование системы работы учителя по формированию у учащихся готовности к выполнению священного конституционного долга –... | | Тема: загрязнение продуктов питания Цель занятия: познакомиться с проблемой загрязнения продуктов питания различными веществами извне |
| Формирование и оценка потребительских свойств эмульсионных соусов специализированного назначения Специальность: 05. 18. 15 – Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного... | | Программа подготовки квалифицированных Министерством юстиции (рег. №29749 от 20. 08. 2013г), входящей в состав укрупненной группы специальностей 260000 Технология продовольственных... |
| Азбука здорового питания Оксо 260100. 68 0 Технология продуктов питания, по магистерской программе – Организация производства и обслуживания на предприятиях... | | Методические указания по выполнению самостоятельной работы по дисциплине... «Технология продовольственных продуктов специального назначения и общественного питания» |
| Методические указания для выполнения самостоятельной работы по дисциплине... «Технология продуктов общественного питания» направления 260500 «Технология продовольственных продуктов специального назначения и... | | Примерная программа учебной дисциплины физическая культура 2011 г Федерального государственного образовательного стандарта (далее – фгос) по специальности (специальностям) среднего профессионального... |
