Курсовая работа (т): Определение пищевой ценности какао-порошка

Определение пищевой ценности какао-порошка

Задание

Рассчитать показатели пищевой ценности какао - порошка: биологическую и энергетическую ценности, степень удовлетворения в основных пищевых веществах. Привести и описать технологическую схему получения данного сырья, органолептические и физико-химические показатели.

Содержание

Введение

.        Технологическая схема получения какао-порошка

.        Органолептические и физико-химические показатели качества какао-порошка

.        Расчет показателей пищевой ценности

3.1 Степень удовлетворения суточной потребности человека в основных пищевых веществах и энергии

3.2 Биологическая ценность белков какао-порошка

Заключение

Список использованной литературы

Введение

К какао-продуктам относятся тертое какао, масло какао, какао-порошок, которые получают из какао-бобов.

Какао-бобы - семена какао-дерева, произрастающего в тропических районах земного шара. Они являются основным сырьём для производства какао-порошка. Какао-бобы отличаются сложным химическим составом, куда входят : жир, белковые вещества, углеводы, алкалоиды, дубильные и минеральные вещества, витамины.

Какао-порошок - высушенный и измельчённый какао-жмых, который остаётся от тёртого какао после выжимки какао-масла, идущего на производство твёрдого шоколада.

Какао-порошок используют в качестве полуфабриката при производстве некоторых видов кондитерских изделий (для обсыпки конфет, карамели, тортов, пирожных, при производстве жировой глазури и др.). Но основное назначение какао-порошка - приготовление напитка какао. Чем мельче частицы порошка и чем дольше удерживаются они во взвешенном состоянии, тем выше качество напитка.

После шоколадного лакомства или чашки горячего какао у многих людей поднимается настроение, проходит усталость. Такие положительные изменения возможны не только благодаря приятному вкусу и чудесному аромату лакомств, содержащих какао-порошок. В бобах какао содержится масса полезных веществ. Это и тонизирующие ингредиенты - кофеин, теобромин, антидепрессант фенилэтиламин, а также флавоноиды.

Именно благодаря присутствию фенилэтиламина, который стимулирует выработку эндорфина, порошок какао способен оказывать расслабляющее действие, повышать жизненный тонус, дарить ощущение радости. Употребление какао в больших количествах оказывает действие, схожее с кофе. Неудивительно, ведь кофеин присутствует в обоих напитках. Какао возбуждает нервную систему, стимулирует умственную активность, позволяет взбодриться, побороть усталость и сосредоточиться на своем занятии. Детям до трех лет не рекомендуется пить какао, чтобы уберечь их центральную нервную систему от излишнего возбуждения.

Теобромин весьма эффективен при кашле и болях в горле.

Флавоноиды обладают антиоксидантными свойствами. Они замедляют процесс старения, защищают клетки, не давая тем переродиться в злокачественные. Также флавоноиды укрепляют кровеносные сосуды и благотворно воздействуют на всю кровеносную систему.Согласно последним исследованиям, в какао содержится больше антиоксидантов, чем в зеленом чае. В какао присутствует множество микроэлементов, необходимых организму человека. Это железо, кальций, магний, медь, калий, марганец и цинк. В состав бобов какао входят такие витамины, как B1, B2, B3, A, C, E. Какао-бобы, а также продукты их переработки имеют химический состав (табл.1), что обеспечивает высокую пищевую и энергетическую ценность шоколадной продукции.

Таблица 1.Химический состав какао-порошка (100 г)

Благодаря своим уникальным качествам какао-продукты нашли применение кроме кондитерской в масложировой, табачной и фармацевтической промышленности.

В России лидерами рынка какао являются фабрика "Красный Октябрь", с советского времени выпускающая порошок "Золотой ярлык", и международный концерн Nestlé с маркой "Nesquik" (быстрорастворимое какао с добавками вроде сухого молока).

1. Технологическая схема получения какао-порошка

При прессование тертого какао образуется два продукта: масло какао, которое направляют на производство шоколада и какао-жмых, из которого получают какао-порошок.

Какао-порошок представляет собой тонкоизмельченный продукт коричневого цвета, его выпускают двух типов: производственный и товарный. Производственный какао-порошок используют в качестве добавок для изготовления жировой глазури, некоторых сортов конфет, карамели, ириса, начинок и других видов кондитерских изделий. Товарный какао-порошок используется для приготовления напита какао.

При производстве масла какао и товарного какао-порошка наиболее эффективной является щелочная обработка какао-крупки. Её загружают в реактор с мешалкой, куда дозируется водно-щелочной раствор. Чаще применяют водные растворы карбоната калия (K2CO3). Обработка осуществляется при температуре 85 ˚С под давление пара, образующегося при нагревании раствора.

После замачивания какао-крупки в растворе поташа (K2CO3) и восстановления ее в течение нескольких часов в горячих камерах (процесс томления) производят вторичную термообработку (подсушку и обжарку препарированной крупки), а затем уже из нее получают тертое какао. Его используют для получения какао-порошка, обладающего высокими вкусовыми качествами, хорошей окраской, тонкой дисперсностью и стойкой суспензией.

Прошедшая обработку какао-крупка влажностью 12-22 % поступает на подсушку в паровую сушилку ленточного типа и перемещается в ней через несколько ярусов по сетчатым транспортерам, расположенным один над другим по вертикали.

Сушат при температуре 100 ˚С. При сушке удаляются пары воды и летучие вещества.

После сушки, которая заканчивается при достижение температуры 100 ˚С, проводится обжарка при температуре 120-135 ˚С до влажности 1-2 %. В процессе обжарки окончательно формируется цвет и вкус какао-крупки.

Прошедшая термическую обработку какао-крупка поступает в охлажденный приемник. После охлаждения до температуры 30-35 ˚С какао-крупка передается системой пневмотранспорта в сборники, а потом на распределительный транспортер. Какао-крупка попадает в измельчительное оборудование для приготовления тертого какао. В зависимости от степени щелочной обработки, продолжительности и температуры обжарки какао-крупки получают тертое какао высокого качества, а после отжатия из него масла какао производят какао-порошок различной окраски, от светло- до красно-коричневого цвета.

Тертое какао подвергается длительной тепловой обработке при непрерывном, энергичном перемешивании и температуре 85-90 ˚С.

Большое распространение на практике получило сочетание темперирования с обработкой тертого какао щелочными реагентами (карбонат калия, карбонат аммония, бикарбонат натрия, карбонат магния, окись магния и другие) .

Препарированное тертое какао перекачивают в промежуточные сборники, оборудованные пароводяной рубашкой и мешалкой, откуда его подают в гидравлические прессы для отжима масла какао. Твердый остаток, образующийся после прессования и называемый какао-жмыхом, перерабатывают в товарный или производственный какао-порошок.

.2 Получение какао-порошка

При выгрузке из прессе температура жмыха около 90 ˚С. Оставшееся в жмыхе масло какао находится в расплавленном состоянии, поэтому перед дроблением на мелкие куски и измельчением жмых необходимо охладить

До 30-35 ˚С, в противном случае рабочие органы жмыходробилки будут замазываться продуктом (маслом).

Если при прессовании тертого какао используются вертикальные прессе, то жмых, как правило, охлаждают в помещении цеха в течении 12-18 ч, на что требуется значительная производственная площадь.

При использовании горизонтальных прессов съем жмыха механизирован, по виброжелобу плиты жома передаются в охлаждаемую камеру, где поддерживается температура воздуха 2-8 ˚С, что сокращает время охлаждения до 6-6 часов.

Измельчение какао-жмыха осуществляется в две стадии: грубое (предварительное) с помощью зубовалковой мельницы 95-HN (6) и тонкое (окончательное) с помощью агрегатов, снабженных молотковой или штифтовой дробилкой и устройствами для механической, воздушной или комбинированной (механической и воздушной) сепарации какао-порошка.

Жмых, попадая в зазор между валками, раздавливается зубьями, рассыпаясь на различные куски. Куски падают вниз и при помощи нории (7) попадают в шнек (8), который выводит их из мельницы. Далее гранулы какао-жмыха поступают в размольный агрегат "Шоненбергера" № 3 (9), предназначенный для тонкого (окончательного) измельчения гранул какао-жмыха.

В зависимости от степени измельчения какао-порошка получают товарный или промышленный (производственный) порошок. Товарный порошок используется для приготовления напитка какао, а промышленный - для получения различных полуфабрикатов (начинки, глазури и пр.) и отделки готовых изделий.

Различают какао-порошок непрепарированный и препарированный. Первый получают из тертого какао, не обработанного щелочными препаратами. Такой порошок имеет слабокислую реакцию. Препарированный какао-порошок производят из тертого какао (или какао-крупки), обработанного щелочными препаратами. Порошок имеет слабощелочную реакцию. При щелочной обработке какао-продуктов улучшается вкус, аромат и цвет какао-порошка (более темный).

К товарному какао-порошку предъявляются следующие требования по составу, в %:

Влаги, не более7,5

Жира, не менее 9,0

Клетчатки, не более 5,5

Общей золы, не более:

в необработанном щелочами 6,0

в обработанном щелочами 9,0

Измельченный какао-жмых попадает в расходную емкость (10) ,где происходит дозирование уже полученного какао-порошка. После чего происходит расфасовка в расфасовочном автомате (11) для какао-порошка АП-2БМ, упаковка и взвешивание на столе (12).

.3 Расфасовка, упаковка и хранение какао-порошка

Товарный какао-порошок расфасовывают на специальных автоматах в картонные, жестяные или из другого материала коробки нетто по 100, 200, 500 грамм, которые затем упаковывают в ящики из гофрированного картона. Производственный какао-порошок затаривают в крафт-мешки массой по 25 килограмм.

Очень важно соблюдать определенные условия хранения порошка, так как при неправильном применении происходит изменение некоторых характеристик. Так, при избыточном сжатии происходит слипание частиц какао-порошка. Укладка большого количество мешков друг на друга вызывает избыточное давление на нижние мешки и приводит к слипанию порошка на нижних мешках. Между частицами порошка должно оставаться некоторое количество воздуха для облегчения дальнейшей переработки. Воздух, находящийся в контакте с порошком, не должен содержать никаких посторонних ароматов, а так же должен быть стерилен и не содержать никаких микроорганизмов. какао порошок пищевой белок

Воздух, окружающий какао-порошок, должен быть не только стерильным, но и достаточно сухим; предпочтительна влажность воздуха не выше 50 %, так как какао-порошок обладает повышенной гигроскопичностью. Этот уровень влажности является верхним пределом для удержания какао-порошка в состоянии стабильности. Но даже при удержании влажности воздуха ниже 50 % должны быть приняты меры по предотвращению резких температурных колебаний. Даже при благоприятных условиях хранения возможно появление плесени на внутренней стороне упаковки.

К температурным колебаниям чувствительно масло, содержащееся в какао-порошке. При достижении высокой температуры масло какао тает, при дальнейшем повышении температуры масло рекристаллизуется, вызывая серый цвет порошка; рекристаллизация также приводит к слипанию порошка, что в дальнейшем затрудняет переработку.

Таким образом, рекомендуется:

хранение в сухих и прохладных помещениях при температуре от 15 до 20 ˚С и относительной влажности воздуха не выше 50 %;

мешки укладываются не выше 20 мешков в высоту;

мешки с какао-порошком должны быть сложены на некотором расстоянии от стен во избежание местных колебаний температуры и повреждения вредителями;

не допускается появление на складе грызунов, насекомых и птиц;

насколько возможно предотвращать внезапные температурные колебания на складе;

избегать попадания солнечного света, тепла от нагретых приборов на мешки с какао-порошком;

избегать пребывание мешков с какао-порошком рядом с сильно пахнущими веществами (кофе, чай, табак, специи, краски и т.д.).

Срок хранения какао-порошка, расфасованного в картонные коробки, - 6 месяцев, расфасованного в жестяные коробки - 1 год.

Аппаратурное оформление процесса получения масла какао и какао-порошка зависит от мощности предприятия (количества перерабатываемых какао-бобов), выбранного (или имеющегося) технологического оборудования и технологической схемы.

2. Органолептические и физико-химические показатели качества какао-порошка

Показатели качества какао - порошка определены в ГОСТ 108 - 76. "Какао - порошок. Технические условия". Цвет, вкус и аромат зависят от качества и обработки используемого сырья. Варьировать органолептические показатели возможно степенью алкализации какао-порошка (обработка щелочами) или путем смешивания сырья различного вида. ГОСТ 108 - 76. "Какао - порошок. Технические условия".

.1. Какао-порошок должен изготовляться в соответствии с требованиями настоящего стандарта по рецептурам и технологической инструкции, с соблюдением санитарных правил, утвержденных в установленном порядке. 1.2. По органолептическим показателям какао-порошок должен соответствовать требованиям, указанным в табл.1.

Таблица 1

.3 Ароматизирующие вещества, применяемые при выработке какао-порошка, должны быть разрешены к применению Министерством здравоохранения СССР. Остаточное количество пестицидов и содержание афлотоксина B в сырье не должны превышать нормы, утвержденные Министерством здравоохранения СССР.

.4. По физико-химическим показателям какао-порошок должен соответствовать требованиям, указанным в табл.2.

Таблица 2

Содержание жира в какао порошках может колебаться в пределах от 9,5 до 24%. При этом использование высокожирных какао-порошков предпочтительно в производстве мороженого, напитков, в то же время их применение при производстве глазури может привести к несовместимости жиров какао-порошка и заменителя какао-масла. Согласно европейским стандартам нормируется также и содержание какаовеллы. Какаовелла, являющаяся наружной оболочкой какао-боба, всегда загрязнена песком, пестицидами и т. п., а также является источником бактериологического заражения. Кроме того, какаовелла является абразивом и вызывает ускоренный износ измельчающего оборудования, например валков мельниц.

.4. Содержание токсичных элементов, афлотоксина B и остаточное количество пестицидов не должны превышать нормы, утвержденные Министерством здравоохранения СССР.

Весьма важным аспектом качества какао-порошка являются его микробиологические свойства. Особенно, если при производстве или приготовлении продукта не осуществляется термообработка, убивающая микроорганизмы, например в напитках или мороженом

1.5. По микробиологическим показателям какао-порошок должен соответствовать требованиям, указанным в табл.3.

Таблица 3

Примечание. Не допускаются в 25 г продукта патогенные микроорганизмы, в том числе сальмонеллы.

3. Расчет показателей пищевой ценности какао - порошка

.1 Степень удовлетворения суточной потребности человека в основных пищевых веществах и энергии

Пищевые продукты в зависимости от химического состава характеризуются пищевой, биологической, энергетической ценностью и биологической эффективностью.

Пищевая ценность - совокупность свойств пищевого продукта, обеспечивающих физиологические потребности организма человека в энергии и основных пищевых веществах.

Степень удовлетворения суточной потребности в основных пищевых веществах и энергии с_уд., %, определяется по формуле (1):

где m_i - содержание определенного нутриента в 100 г продукта, г (мг);

C_сут - суточная потребность в нутриенте по СанПиН 2.3.2.1078-01, г (мг):

%;

Энергетическая ценность - количество энергии, высвобождаемой в организме человека из пищевых веществ продукта для обеспечения его физиологических функций.

При биологическом окислении в организме из 1 г белка высвобождается энергия, равная 4 ккал; из 1 г жира - 9 ккал; из 1 г углеводов - 4 ккал; из 1 г органических кислот - 3 ккал.

Энергетическая ценность каждого вида сырья ЭЦ, ккал, рассчитывается по формуле

где G_Б, G_Ж, G_У, G_ОК - содержание белков, жиров, углеводов, органических кислот в 100 г продукта, г. Коэффициент перевода ккал в кДж равен 4,184.

Показатели пищевой ценности какао - порошка приведены в таблице 6.

Таблица 6 - Показатели пищевой ценности какао-порошка

3.2 Биологическая ценность белков сырья

Биологическая ценность - показатель качества пищевого белка, отражающий степень соответствия его аминокислотного состава потребностям организма в аминокислотах для синтеза белка. Биологическая

ценность белка определяется сбалансированностью его аминокислотного состава, в первую очередь, по незаменимым аминокислотам. Заменимые аминокислоты образуются в организме при расщеплении белков. Незаменимые аминокислоты должны поступать с пищей.

Биологическую ценность белка по аминокислотному составу оценивают при сравнении его с аминокислотным составом "идеального" белка. По шкале ФАО/ВОЗ 1 г идеального белка содержит в мг:

изолейцина - 40,

лейцина - 70,

лизина - 55,

метионина и цистина - 35,

фенилаланина и тирозина - 60,

треонина - 40,

триптофана - 10,

валина - 50.

Для характеристики биологической ценности белка используют следующие величины.

Аминокислотный скор (АС, %) - процент соответствия природного белка по содержанию незаменимых аминокислот "идеальному" белку, принимаемому за 100%:

где A_ki - содержание определенной аминокислоты в 1 г испытуемого белка, мг; A_kc - содержание той же аминокислоты в 1 г белка - эталона, мг.

Содержание определенной аминокислоты (A_ki, мг) в 1 г белка определяют по формуле

где A_ni - содержание определенной аминокислоты в 100 г продукта, мг; m₆ - содержание белка в 100 г продукта, г.

;

Аминокислотный скор:

 ;

Аминокислотный скор показывает предел использования азота данного вида белка для пластических целей. Лимитирующей качество белка является аминокислота, показатель аминокислотного скора которой наименьший.

Избыток других содержащихся в белке аминокислот может употребляться в качестве источника неспецифического азота или на энергетические нужды организма.

Минимальный аминокислотный скор соответствует аминокислотам метионин + цистин - 17,7%

Коэффициент различия аминокислотного скора (КРАС, %) является средней величиной избытка аминокислотного скора незаменимых аминокислот по сравнению с наименьшим уровнем скора какой-либо аминокислоты. КРАС показывает избыточное количество незаменимых аминокислот, используемых на пластические нужды.

где AC_i - аминокислотный скор i-аминокислоты, % (i=1-8); AC_min - аминокислотный скор лимитирующей аминокислоты, %; n - число незаменимых аминокислот.

Биологическая ценность белка БЦ, %:

Аминокислотный состав какао - порошка приведен в таблице 7.