Текстът завършен

(1) НАЦИОНАЛНО ПОЛИТЕХНИЧЕСКО УЧИЛИЩЕ. ХАМИЧЕН ФАКУЛТЕТ И АГРОИНДУСТРИЯ. ИЗСЛЕДВАНЕ НА СЪОТВЕТСТВИЕТО И СТАБИЛНОСТТА ПРИ ОХЛАЖДАНЕ НА ГЕЛАТИНИЗАН СЛАДКО НИШЕЛЕ (Ipomoea batatas L.), ИЗПОЛЗВАНО КАТО Сгъстител в смес с други съставки ПРОЕКТ ПРЕДИ ДА ПОЛУЧИ ЗАГЛАВИЕТО НА АГРОИНДУСТРИАЛЕН ИНЖЕНЕР. ESTEFANY JOSETHE NARVÁEZ GARZÓN [email protected]. ДИРЕКТОР: ING. НЕЛИ ЛАРА ВАЛДЕЗ, магистър [email protected]. СЪРЕЖИТОР: ING. Д-р СИЛВИЯ ВАЛЕНСИЯ ЧАМОРРО [email protected]. Кито, юни 2013 г.

нишесте

(3) ДЕКЛАРАЦИЯ. Аз, Estefany Josethe Narváez Garzón, заявявам, че описаната тук работа е моя; който преди това не е бил подаван за каквато и да е степен или професионална квалификация; и че съм се запознал с библиографските справки, включени в този документ. Националното политехническо училище може да се възползва от правата, съответстващи на това произведение, установени от Закона за интелектуалната собственост, неговите правилници и действащи институционални разпоредби. _______________________________ Estefany Josethe Narváez Garzón.

(4) СЕРТИФИКАЦИЯ. Ние удостоверяваме, че тази работа е разработена от Estefany Josethe Narváez Garzón, под наше ръководство. _________________________ Инж. Нели Лара Валдес, магистър ДИРЕКТОР НА ПРОЕКТА. _________________________ д-р инж. Силвия Валенсия Чаморо, съдиректор на проекта.

(5) СПОНСОРСТВО. Това изследване беше финансово спонсорирано от проекта PIN08-0007 „Иновации за предприемачеството на маниока и сладки картофи в продоволствената сигурност и суверенитет и пазарните възможности за малките предприемачески производители от Манаби“, който беше извършен в отдел „Хранене и качество“ на Национален автономен институт за земеделски изследвания. Работата е осъществима в рамките на договора за професионално обучение, подписан между студента по техническа подготовка на дипломна работа и ръководството на експерименталната станция Санта Каталина.

(7) На моя приятел, Андрес Аревало, за това, че беше отличен съветник, че ме изслуша, подкрепи ме, не ми позволи да падна в някои случаи и в други, че ми помогна да стана. Благодаря ти за истинското ти приятелство. На Камило, че ме научи на простата страна на живота и ми показа, че всичко предложено може да бъде постигнато, следвайки пътя на щастието.

(8) ПОСВЕТЕНИЕ. На моите родители, Нанси и Флавио На моите сестри, Санди и Мишел За това, че сте двигателят на живота ми, ви обичам с цялото си сърце!.

(9) i. СЪДЪРЖАНИЕ. РЕЗЮМЕ ВЪВЕДЕНИЕ. СТРАНИЦА xii xiv. 1. ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТ. 1. 1.1. Преглед на сладките картофи 1.1.1 Произход и разпространение 1.1.2 Таксономично описание и класификация 1.1.3 Ботаническо описание 1.1.4 Химичен и хранителен състав 1.1.5 Значение и употреба. 1 1 1 2 3 4. 1.2. Общи положения на нишестето 1.2.1 Въведение 1.2.2 Характеристики на гранулата на скорбялата 1.2.3 Химическа структура 1.2.3.1 Основни компоненти на нишестето 1.2.3.1.1 Амилоза 1.2.3.1.2 Амилопектин 1.2.3.1.3 Амилоза и амилопектин в гранулата от естествено нишесте 1.2.3.2 Незначителни компоненти на нишесте 1.2.4 Функционални свойства на нишесте 1.2.4.1 Мощност на подуване, разтворимост и способност за абсорбиране на вода 1.2.4.2 Желатинизация 1.2.4.3 Образуване на паста 1.2.4.4 Желиране 1.2.4.4.1 Ретроградиране 1.2.4.5 Преход на стъкловидното тяло 1.2.5 Търговски приложения и източници 1.2.6 Нишесте от сладки картофи. 5 5 6 8 8 9 10 11. Съгласуваност и синерезис 1.3.1 Съвместимост 1.3.1.1 Въведение 1.3.1.2 Определение 1.3.1.3 Консистометър Bostwick 1.3.1.4 Оборудване за анализ на текстура TA-XT2i, с аксесоар…. 1.3.2 Синерезис. 26 26 26 28 28 30. МАТЕРИАЛИ И МЕТОДИ. 35. 1.3. 2. 14 15 16 17 18 20 20 22 22 24. 33.

(11) iii. 3.5.1 Корелация на измерванията на текстурометъра TA-XT2i спрямо консистенцията на Бостуик 3.5.2 Корелация на измерванията на текстурометъра TA-XT2i спрямо процент на синерезис. 76. 3.6. Оценка на възможните приложения на сладкото картофено нишесте като сгъстител. 90. 4. ЗАКЛЮЧЕНИЯ И ПРЕПОРЪКИ. 92. 4.1. Заключения. 92. 4.2. Препоръки. 93. ПРИЛОЖЕНИЯ ЗА БИБЛИОГРАФИЯ. 89. 95 107.

(14) vi. на сладък картоф, смесен с други съставки при 0, 24 и 48 часа съхранение в хладилник Таблица AXIV.1 . ADEVA на процента на синереза ​​на желатинизираното нишесте от сладък картоф, смесено с други съставки при съхранение в 0, 24, 48 и 72 часа в охлаждане. 131. Таблица AXIV.2 . Процент на синерезис от желатинизирано нишесте от сладък картоф, смесено с други съставки при 0, 24, 48 и 72 часа съхранение в хладилник. 132.

(18) х. Фигура 3.22 . Корелация на твърдостта на TA-XT2i с последователността на Бостуик на обработките на генотипа arrecho през трите времена на съхранение. 87. Фигура 3.23 . Корелация на консистенцията на TA-XT2i с консистенцията на Бостуик на обработките на генотипа arrecho през трите времена на съхранение. 87. Фигура 3.24 . Корелация на кохезивността на TA-XT2i с последователността на Бостуик на обработките на генотипа arrecho през трите времена на съхранение. 88. Фигура 3.25 . Корелация на индекса на вискозитет TA-XT2i с консистенцията на Bostwick при обработките с генотип arrecho. 88. Фигура AIV.1. Снимка на оборудването за измерване на текстура, текстурометър TA-XT2i с аксесоара за задната екструзионна платформа. 115. Фигура AV.1. а) Създаден проект, б) използвани параметри и в) използван макрос; за определяне на консистенцията TA-XT2i. 121.

(19) xi. ИНДЕКС НА ПРИЛОЖЕНИЯТА СТРАНИЦА ПРИЛОЖЕНИЕ I Характеристики на съставките, използвани в суспензиите от сладко картофено нишесте 108 ПРИЛОЖЕНИЕ II Състав на белените корени на двата генотипа на сладки картофи. 112. ПРИЛОЖЕНИЕ III Приготвяне на желатинизирани нишестени суспензии и съхранение в хладилник. 113. ПРИЛОЖЕНИЕ IV Условия на работа на текстурометъра TA-XT2i. 115. ПРИЛОЖЕНИЕ V Определяне на консистенцията TA-XT2i с аксесоара за обратно екструдиране. 120. ПРИЛОЖЕНИЕ VI Резултати, получени при тестовете, проведени с оборудването за анализ на текстурата TA-XT2i с аксесоара за обратно екструдиране. 122. ПРИЛОЖЕНИЕ VII Резултати, получени от последователността на Bostwick. 124. ПРИЛОЖЕНИЕ VIII Стабилност при съхранение на нишестени суспензии от сладък картоф. 125. ПРИЛОЖЕНИЕ IX Дисперсионен анализ на твърдостта TA-XT2i. 126. ПРИЛОЖЕНИЕ X Анализ на дисперсията на консистенцията TA-XT2i. 127. ПРИЛОЖЕНИЕ XI Анализ на дисперсията на кохезивността на TA-XT2i. 128. ПРИЛОЖЕНИЕ XII Анализ на дисперсията на индекса на вискозитет TA-XT2i. 129. ПРИЛОЖЕНИЕ XIII Анализ на дисперсията на консистенцията на Бостуик. 130. ПРИЛОЖЕНИЕ XIV Дисперсионен анализ и тест на Туки за процента на синерезис. 131.

(20) xii. РЕЗЮМЕ В настоящата работа желатинизираното нишесте от два генотипа на сладки картофи е използвано като сгъстител за множество композиционни системи. Параметрите на консистенция TA-XT2i, консистенция на Бостуик и процентът на синереза ​​на желатинизираното нишесте от сладък картоф самостоятелно и в смес с други съставки (гранулирана панела (17%), бяла захар (17%), сол (2%), разтворимо какао (3%), лимонена киселина (pH 3), къпинов сок (pH 3) и сок от маракуя (pH 3)). Водно-желатинизираната нишестена система (3.25% на суха основа) беше използвана като отправна точка, за да се знае ефектът от добавянето на други съставки. Всички инструментални параметри (TA-XT2i и Bostwick) бяха измерени при 0, 24, 48 часа и процентът на синереза ​​до 72 часа в хладилник. Като цяло генотипът, от който е извлечено нишестето, и добавянето на различните съставки са повлияли значително (р (21) xiii. Стабилен. С. Синерезис. Стойности. От. 14,16;. 14,11;. 14, 18 и 15,80%, съответно, за всеки цикъл Беше направено заключението, че желатинизираното нишесте от сладък картоф като част от системите с множество състави има желани свойства като сгъстител и че може да благоприятства стабилността на хранителните системи с подобен състав.

(25) 2. Таблица 1.1. Систематична класификация или таксономия на семейство сладки картофи. Convolvulaceae. Племе. Ipomoeae. Пол. Ипомея. Поджанр. Квамоклит. Раздел. Ямс. Видове. Ipomoea batatas (L) Lam . Източник: Huamán, 1992, p. 5. 1.1.3 БОТАНИЧНО ОПИСАНЕ Що се отнася до морфологията, култивираните видове сладки картофи съдържат силно променливи растения. Сладките картофи са с различни форми и цветове, вариращи от жълтеникаво бяло до оранжево, червено или лилаво според сорта (Grabowski, 2005, стр. 7). Примери за вариабилност на цветовете, показани от I. сладки картофи, са илюстрирани на фигура 1.1. Цветни сладки картофи (ферми Накашима, 2012, стр. 1). Сладкият картоф е тревисто и многогодишно растение. Основният обект на отглеждането е в кореновата система, поради което се счита за най-значимата част от растението (Tique et al., 2009, стр. 152). За разлика от картофа, който е грудка; сладкият картоф е нелепен, месест и нишестен корен, който е доста дебел; наречен резервен корен, както се вижда на Фигура 1.2 (Chacón and Reyes, 2009, стр. 48; FAO, 2006, стр. 1).

(30) 7. Пшеница. Ръж. Ечемик. Царевица Овесена каша. Ориз. Татко. Тапиока. Фигура 3. Микроскопски вид на нишестени гранули от различни източници (Kirk et al., 2002).

(31) 8. Характеристиките, които най-много влияят на функционалните свойства на нишестето, когато се използва в голямо разнообразие от храни, за да се промени неговата структура и консистенция, са размерът и разпределението на частицата (Genkina, Wasserman, Noda, Tester и Юрьев, 2004, стр. 1093) . 1.2.3 ХИМИЧНА СТРУКТУРА 1.2.3.1. Основни компоненти на нишестето. Нишестето се интегрира в различни пропорции от амилоза и амилопектин, два полизахарида с различна структура, както може да се види на фигура 1.4. Амилозата и амилопектинът заедно представляват 98-99% от сухото тегло на местното нишесте (Dona, Pages, Gilbert and Kuchel, 2010, стр. 2). Амилоза Амилопектин. Фигура 1.4. Химическа структура на компонентите на нишестето (Tester et al., 2004, стр. 153). Физическата организация и съответните количества на тези два полизахарида придават определени физикохимични свойства и функционални характеристики на различните нишестета (Singh et al., 2003, стр. 221). Докато амилопектинът е.

(32) 9. разтворими във вода, амилоза и нишестени гранули са неразтворими в студена вода (Van der Maarel et al., 2002, стр. 138) . 1.2.3.1.1. Амилоза Обикновено амилозата се намира в малки количества в естественото нишесте (Parada и Aguilera, 2011, стр. 188). Промяната в съдържанието на амилоза в гранулите на нишесте се дължи на ботаническия източник; по същия начин може да е свързано с ензимна активност по време на биосинтеза на нишесте (Singh et al., 2003, стр. 221). Амилозата се състои от D-глюкозни единици, свързани чрез α (1 → 4) връзки. Съобщава се обаче за наличието на някои α (1 → 6) разклонени връзки в някои нишестета. Той се държи като линеен полимер, благодарение на факта, че клоните са редки и се намират на разстояние (Badui, 2006, стр. 81; Singh et al., 2003, стр. 220) . Фигура 1.5. Спирално навиване на амилоза (Badui, 2006, стр. 86). Биологичният произход и дължината на веригата или степента на полимеризация (GP) влияят върху нейното молекулно тегло, така че да варира между 1'105 и 1'106.

(33) 10. Далтън (Да). В амилозата GP се колебае между 500 до 6000 глюкозни единици, разпределени в редица вериги, вариращи от 1 до 20 (Van der Maarel et al., 2002, стр. 138). Молекулата на амилозата, представена на фигура 1.5, има спирална конфигурация с 6 глюкозни единици на завой. Водородите вътре в спиралата осигуряват хидрофобна характеристика на молекулата. В същото време хидроксилните групи отвън образуват комплекси с хидрофобни молекули като йод, мастни киселини или въглехидрати (Stick, 2001, стр. 217). Образуването на тези комплекси е в състояние да предотврати ретроградацията (Badui, 2006, стр. 88) . 1.2.3.1.2. Амилопектин. В нишестето амилопектинът е в съотношение 70-80%, поради което се счита за основния компонент. Амилопектинът е проучен задълбочено; добре; неговата структура, състав и пропорция в гранулата допринасят за функционалните свойства на нишестето (Chen, Huang, Suurs, Schols и Voragen, 2005, стр. 333) . Фигура 1.6. Представяне на амилопектин (Sancho J., 2012, стр. 1).

(35) б. ° С. д. Клъстери 9nm. амилопектин . г) Кристален лист, образуван от двойните спирали на амилопектин и аморфен лист, съставен от разклонителните точки. в) Визия за приложението на кристални и аморфни структури . б) Полукристални структури, разделени с аморфни листове . а) Сканираща електронна микроскопия на нишестени гранули . (Tester et al., 2004, стр. 160). Фигура 1.8. Структурна организация на нишестената гранула спрямо двете й кристални и аморфни структури . a. Кристална ламина. Аморфен лист. 12. 12.

(42) Отопление. Измиване на амилоза. Подути фрагменти от гранули на нишесте. Охлаждане. Червен амилозен нишестен гел. в) Амилопектинът остава в гранулата; излужената амилоза образува матрица, което води до образуване на гел . влагата причинява повече подуване; амилозата се дифузира от гранулата b) Добавената вода прониква в аморфната зона, което води до набъбване на нишестените гранули; топлоснабдяването и. а) Самородни нишестени гранули. Кристална форма . (Srichuwong and Jane, 2007, стр. 667). Фигура 1.12. Схематично представяне на пастообразуващите свойства на нишестето. Нишестени гранули. Подути гранули. Амилоза Нишестена паста. 19. 19.

(43) 20. 1.2.4.4. Желиране Това свойство, получено от желатинизирането на нишестето, има многобройни хранителни и промишлени приложения. По време на охлаждането и съхранението на паста или паста възниква явлението, наречено желиране. Гелът има амилоза като непрекъсната фаза, която образува триизмерна структура. В този феномен се разграничават два етапа: фазово разделяне (включване на амилопектин и амилоза за образуване на триизмерна мрежа) и ретроградиране или кристализация (Mestres, 1996, стр. 9 и 10). 1.2.4.4.1. Ретрогресия. 100. 60 Температура (ºC). 20. Фигура 1.13. Ретроградиране на нишесте (Colonna, Leloup and Buléon, 1992, стр. 25). След желатинизирането нишестената паста или гелът не е стабилна, тъй като по време на съхранението и охлаждането нишестените полимери се свързват отново чрез водородни мостове, целият този процес се нарича ретроградация (Parada и Aguilera, 2011, стр. 189). Ретроградирането, считано за противоположно на желатинизацията, е резултат от фракционирането на мрежата от амилозни молекули (ексудати от гранулата по време на желатинизацията), рекристализацията на амилопектина и промените в консистенцията; следван от.

(48) 25. подуване на гранулите в гореща вода, увеличаване на вискозитета и бистротата на пастите, както и намаляването на ретроградния ефект (Tan et al., 2009, стр. 557). Таблица 1.4. Химичен състав на сладък картоф, маниока, царевица и картофено нишесте Компоненти (%). Сладък картоф. Юка. Царевица Татко. Суров протеин. 0,22. 0,06. 0.10. 0,06. Сурови мазнини. 0,31. 0,20. 0,35. 0,05. Сурови фибри. 0,28. 1.01. 0,62. NR. Пепел 0,26. 0,29. 0,06. 0,40. Източник: Hernández et al., 2008, стр. 722 NR = Не се отчита. Нишестетата от сладки картофи са по-ясни от другите нишестета, свойство, което благоприятства приложението им в сладкарски изделия. Благодарение на високата стабилност. към. съхранение. в. охлаждане,. към. съхранение. в. Замразяващо и с адекватна твърдост, нишестето от сладък картоф може да се използва като сгъстител и стабилизиращ агент в хранителните системи, които трябва да бъдат охладени и замразени (Hernández et al., 2008, стр. 725) . Фигура 1.16. Поляризирана светлинна микроскопия на нишесте от сладък картоф (Noda, Isono, Krivandin, Shatalova, Blaszczak and Yurvey, 2009, стр. 407). Според Choi and Yoo (2009) нишестето от сладък картоф съдържа 15 - 30% амилоза, температурата на желатиниране варира от 61 - 70 ° C и моделите на.