УНИВЕРСИДАД НАЦИОНАЛ ДЕЛ САНТА ИНЖЕНЕРСКИ ФАКУЛТЕТ ПРОФЕСИОНАЛНА УЧИЛИЩА ЗА АГРОИНДУСТРИАЛНО ИНЖЕНЕРИНГ ВЛИЯНИЕ НА ТЕМПЕРАТУРАТА ЗА ЕКСТРУЗИЯ НА КАЧЕСТВОТО НА СНАД, ПРИЛОЖЕНА ОТ ПАЛАР (Phaseolus lunatus) И ОРИЗ (OryzaENTED sativaach) BRE. LAURA ELISA LAUREANO CARBAJAL Бах. МАРИЯ РОКСАНА АВЕЛАНЕДА ТЕХАДА ТЕЗА ЗА ПОЛУЧАВАНЕ НА ПРОФЕСИОНАЛНИЯТ НАЗВ НА ИНЖЕНЕРА НА АГРОИНДУСТРИАЛНИ НУЕВО ЧИМБОТ - PERU 2018

безплатно

ПОСВЕТЕНИЕ На Бог за това, че ми даде мъдрост, за това, че ми даде сили да продължа напред, когато се откажа пред малки препънки и за това, че ме насочваше всеки ден да постигам целите си. На моите родители Кармела и Пиеро за това, че са ми пример за подражание, че са ми двигатели за живот и вдъхновение, за безусловната им подкрепа през цялото време, за тяхната жертва и усилия, за да ми дадат професионална кариера, вярвайки в моите способности. На сестра ми Янира, че ме насърчава и подкрепя безусловно, че ми е вдъхновение да се усъвършенствам всеки ден и тя да продължи с професионалното си развитие като мен, защото този, който продължава да постига, постига. За Хенри, велик човек, който от своето скромно положение укрепи стъпките ми, просто като беше там, през дебели и слаби, вярвайки в мен безусловно. Лора L.C.

ПОСВЕТЕНИЕ НА Бог за това, че ми е дал живот, възможността да позная неговия път на безкрайна любов, състрадание, милост и спасение, за това, че е светлината на моето съществуване и моят вечен Баща. На моите родители Jesús Avellaneda и María Tejada, защото вярваха в мен, винаги бдяха за моето благополучие и образование, като ми даваха безусловна подкрепа по всяко време, за тяхната любов, себеотричане, отдаденост, давайки ми примери, заслужаващи подобрение, мотивирайки ме всеки ден да продължа напред, за техните съвети, които ме насочиха да взема най-добрите решения и да се боря за по-добро бъдеще. На моите сестри Шаро и Патриша, че са възпитали в мен желанието за усъвършенстване и желанието за успех в живота. Шаро, за да ти благодаря за подкрепата, разбирането и съветите в трудните моменти, в които животът препятства пътя ни, днес можеш да видиш любимата ми сестра и целите, които трябва да бъдат постигнати. Мария А.Т.

БЛАГОДАРИМ на нашия съветник Гилбърт Родригес Паукар за постоянната му подкрепа по време на развитието на нашата дипломна работа, който със своите знания, опит и насоки успяхме да приключим нашето разследване. На всички преподаватели по Е. П. от агроиндустриалното инженерство, че са допринесли със своите знания по време на нашето академично обучение. На нашите приятели Дженифър, Елизабет, Юлиса и нашия приятел Карлос, които ни помогнаха при провеждането на нашето изследване и завършването на тезата.

ОБЩ ИНДЕКС I. ВЪВЕДЕНИЕ. 1 II. БИБЛИОГРАФСКИ ПРЕГЛЕД. 3 2.1. Ориз. 3 2.1.1. Общи ориз. 3 2.1.2. Таксономия и морфология. 5 2.1.3. Национално производство на ориз. 6 2.1.4. Химичен състав на ориза. 8 2.2. Pallar. 10 2.2.1. Общи положения на палмата. 10 2.2.2. Таксономия и морфология. 10 2.2.3. Национално производство на Pallar. 12 2.2.4. Химичен състав на Pallar. 14 2.3. Хранителни смеси. 15 2.3.1. Химически изчисления. 15 2.4. Екструзионна технология за приготвяне на закуски. 16 2.4.1. Закуска 16 2.4.2. Екструдирани зърнени и бобови култури. 16 2.4.3. Процес на екструдиране на храна. 17 2.4.4. Двушнеков екструдер. 18 2.4.5. Ефекти върху суровината по време на процеса на екструдиране. 18 2.4.5.1. Ефект на екструзия върху влакното. 18 2.4.5.2. Ефект на екструзия върху липиди. 19 2.4.5.3. Ефект от екструдирането върху нишестето и протеините. 19 2.4.5.4. Ефект от екструдирането върху въглехидратите. 21 2.4.5.5. Ефект от екструдирането върху мазнините. 21 2.4.5.6. Ефект от екструдирането върху витамините. 22 2.4.6. Роля на антинутриентите в храните в процеса на екструдиране 22 2.4.7. Екструзия на храна. 24 2.5. Контрол на качеството при екструдирани закуски. 24 2.5.1. Определение. 24

2.5.2. Качество на екструдираната закуска. 25 2.6. Сензорна оценка. 25 2.7. Микробиологичен анализ. 26 2.8. Полезен живот. 27 2.9. Биологична оценка. 28 2.9.1. Диета за гризачи. 28 2.9.2. Смилаемост на храната. 29 III. МАТЕРИАЛИ И МЕТОДИ. 30 3.1. Място на изпълнение. 30 3.2. Суровини и материали. 30 3.2.1. Суров материал. 30 3.2.2. Консумативи. 30 3.3. Оборудване, материали и реактиви. 30 3.3.1. Приготвяне на оризово брашно и палма. 30 3.3.2. Разработване на екструдираната закуска. 31 3.3.3. За физикохимичната оценка на закуската. 31 3.4. Методи. 34 3.4.1. Процедура за получаване на оризово брашно и палмар. 34 3.4.1.1. Оризово брашно. 34 3.4.1.2. Паларно брашно. 38 3.4.2. Оценка на брашно. 41 3.4.2.1 Проксимален химичен анализ. 41 3.4.2.2 Колориметрия. 3.4.2.3 Водна активност (Aw). 3.4.3. Експериментален статистически дизайн. 43 3.4.3.1. Определение на независими променливи. 43 3.4.3.2. Определение на зависими променливи. 43 3.4.3.3. Статистически модел. 43 3.4.3.4. Статистическа схема за проектиране на леки закуски 44 3.4.3.5. Експериментална схема. 45 3.4.4. Химически изчисления. 46 3.4.5. Процедура за получаване на екструдирани закуски. 46 3.4.6. Оценка на качеството на екструдираните закуски. 49

3.4.6.1. Сензорна оценка. 49 3.4.6.2. Физикохимична характеристика. 50 3.4.7. Оценка на оптималните закуски. 56 3.4.7.1. Проксимална химическа характеристика. 56 3.4.7.2. Полезен живот. 57 3.4.7.3. Биологична оценка на качеството на протеините. 58 3.4.7.4. Микробиологичен анализ. 60 IV. РЕЗУЛТАТИ И ДИСКУСИИ. 61 4.1. Проксимален химичен анализ на оризово брашно и палар. 61 4.1.1. Проксимална характеристика на оризовото брашно. 61 4.1.2. Проксимална характеристика на Харина де Палар. 62 4.2. Физикохимичен анализ на ориз и оризово брашно. 63 4.2.1. Колориметрия на оризово брашно и палма. 63 4.2.2. Водна активност в оризово брашно и ориз. 64 4.3. Производство на екструдирани закуски. 64 4.3.1. Леки закуски за екструдиране. 64 4.4. Изчисляване на химичния брой формулировки. 65 4.4.1. Химическа оценка за формулировки. 65 4.5. Оценка на качеството на закуските. 67 4.5.1. Сензорен анализ. 67 4.5.1.1 Цвят. 67 4.5.1.2 Миризма. 70 4.5.1.3 Аромат. 71 4.5.1.4 Текстура. 73 4.5.2. Физикохимичен анализ на закуската. 75 4.5.2.1. Колориметрия. 75 4.5.2.2. Инструментална текстура. 76 4.5.2.3. Процент влажност. 80 4.5.2.4. Водна активност (Aw). 84 4.5.2.5. Индекс на водопоглъщане (IAA). 88 4.5.2.6. Индекс на разтворимост във вода (ISA). 92 4.5.2.7. Степен на желатинизация (GG). 96 4.5.2.8. Специфичен обем (VE). 101

4.5.2.9. Индекс на разширяване (IE). 104 4.5.3. Избор на най-добрите лечения. 109 4.6. Оценка на най-добрите леки закуски. 110 4.6.1. Проксимален химичен анализ. 110 4.6.2. Физикохимични характеристики. 112 4.6.3. Полезен живот. 115 4.6.3.1. Определяне на срока на годност чрез сензорна оценка. 115 4.6.3.2. Определяне на полезния живот чрез физикохимичен анализ. 123 4.6.4. Биологична оценка. 130 4.6.4.1. Съотношение на протеинова ефективност (PER). 130 4.6.4.2. Привидна смилаемост (DA). 131 4.6.4.3. Биологична стойност (BV). 132 4.6.5. Микробиологичен анализ на най-добрите лечения. 133 V. ЗАКЛЮЧЕНИЯ. 134 VI. ПРЕПОРЪКИ. 136 VII. БИБЛИОГРАФСКА ЛИТЕРАТУРА. 137 VIII. ПРИЛОЖЕНИЯ. 151

Таблица 32: Резултати от индекса на разтворимост във вода. 93 Таблица 33: Дисперсионен анализ за индекса на разтворимост във вода (ISA). 94 Таблица 34: Резултати от степента на желатинизация. 97 Таблица 35: Дисперсионен анализ за степен на желатинизация (GG). 99 Таблица 36: Конкретен резултат от обема. 101 Таблица 37: Анализ на дисперсията за специфична стойност (VE). 103 Таблица 38: Резултати от индекса на разширяване. 105 Таблица 39: Анализ на дисперсията за индекс на разширяване (IE). 106 Таблица 40: Избор на най-добрите лечения според техните най-важни атрибути. 109 Таблица 41: Процент на състава на най-добрите лечения. 110 Таблица 42: Физикохимични характеристики на най-добрите лечения. 112 Таблица 43: Колориметрия на най-добрите лечения. 114 Таблица 44: Активност на водата при най-добрите обработки през 49 дни съхранение. 123 Таблица 45:% Влажност на най-добрите обработки през 49 дни съхранение. 125 Таблица 46: Текстура (mj) на най-добрите обработки през 49 дни съхранение. 127 Таблица 47: Анализ, извършен по време на проучването на полезния живот. 129 Таблица 48: Резултати от биологичната оценка. 130 Таблица 49: Микробиологично определяне на най-добрите лечения. 133

Според всичко обяснено по-горе възниква идеята за производство на екструдиран продукт с качество и хранителна стойност. Заглавието на този изследователски проект е: Влияние на температурата на екструзия върху качеството на закуска от палма (Phaseolus lunatus) и ориз (Oryza sativa), чиято основна цел е да се оцени влиянието на температурата и формулировката върху сензорното и физикохимичното качество на екструдирана закуска, направена от палма (Phaseolus lunatus) и ориз (Oryza sativa) чрез методологията на реакционната повърхност, прилагаща факторния дизайн 3 2, имаща следните специфични цели: - Физикохимична характеристика на паларно брашно и ориз. - Оценете физикохимичните и сензорните характеристики на екструдираните леки закуски. - Определете проксималния химичен анализ и биологичната оценка на най-добрите лечения за закуски. - Определете полезния живот на най-добрите лечения. две

Само малко количество се консумира като съставка в преработените продукти, като най-голямото потребление е под формата на зърно. Оризът е отличен източник на енергия, поради високата концентрация на нишесте, осигуряващ също протеини, витамини и минерали и има ниско съдържание на липиди (Walter et al., 2008). Според резултатите от Националното проучване на семейните бюджети в Перу, оризът е зърнена култура, която присъства в диетата, водеща към предпочитанието с годишно потребление на глава от 47,4 Kg/човек в сравнение с 5,1 и 2,8 за царевица и пшеница съответно; т.е. 3,9 кг месечно потребление на глава от населението (INEI, 2009). Таблица 1: Перу: средно годишно потребление на зърнени култури на глава от населението, според видовете зърнени култури (кг/човек) Основни видове зърнени култури Източник: (INEI, 2009) Общо в столицата Лима Останалата част на страната Градско селско крайбрежие Сиера Селва ориз 47, 4 46,6 47,6 47,6 46,4 36,2 36,2 58,1 Подобен овес и 1,8 1,7 1,9 1,9 1,6 1,9 2,1 1,1 Ечемик 0,7 0,1 1,0 0,3 2,1 0,2 1,8 0,2 Царевица 5,1 1,5 6,7 2,9 12,6 2,3 10,5 2,5 Пшенични подобни (morón) Други зърнени култури и 2,8 0,8 3,7 1 8,8 0,6 7,2 0,6 0,6 0,5 0,5 0,7 0,5 1,1 0,4 1,2 0,2 ​​4

2.1.2. Таксономия и морфология 2.1.2.1. Таксономия Gramene (2007) предлага следната таксономия за ориз: Кралство: Plantae Растения Раздел: Magnoliophyta Цъфтящи растения Клас: Liliopsida или Monocotyledons Подклас: Commelinidae Семейство: Poaceae или Gramineae Род: Oryza L. Видове: O. sativa 2.1 .2.2. Морфология Оризовото зърно (неолющен ориз) се състои от външна защитна обвивка, обвивка и кариопсис или оризови плодове (кафяв или кафяв ориз). Кафявият или кафявият ориз се състои от външните слоеве: перикарп, семенна обвивка или семенна обвивка и ядрена; на зародиша или ембриона; и ендосперма. Той се състои от алейронов слой, самия ендосперм, състоящ се от сублейроновия слой и скорбялен или вътрешен ендосперм. Алеуроновият слой съдържа ембриона. Пигментът се редуцира до перикарпа. Ембрионът или зародишът е разположен от вентралната страна в основата на зърното, богат е на протеини и липиди и представлява 2-3% от кафявия ориз. Ендоспермът образува по-голямата част от зърното (89-94% от кафявия ориз) и се състои от клетки, богати на гранули на нишесте и с някои протеинови тела (Marchezan et al., 2008). Фигура 1 показва детайлите на морфологията и състава на оризовото зърно. 5

Фигура 1: Вътрешна и външна структура на оризовите семена Източник: CIAT, 2010. 2.1.3. Национално производство на ориз Производството на неолющен ориз нараства с годишен темп от 3,1% от 2001 до 2016 г. Така през 2001 г. те произвеждат 2028 хил. Тона, докато през 2016 г. достигат 3166 хил. Тона. През тези 16 години се наблюдава възходяща тенденция в националното производство, с изключение на 2004 г., годината, в която е получено най-ниското производство, тъй като те достигат едва 1,84 милиона тона. Увеличението на производството между 2001 и 2006 г. се дължи на по-голям растеж в реколтираната площ (2,2% годишно) и нарастването на добива (0,8% годишно) (MINAGRI, 2017). 6

Графика 1: Перу: Национално производство на неолющен ориз (2001-2016 г.) Източник: MINAGRI-DGESEP, 2016 г. Основни региони на производство Основният регион на производство на неолющен ориз през 2016 г. е Сан Мартин с 22% участие. Фигура 2: Основни региони за производство на неолющен ориз през 2016 г. в Перу Източник: MINAGRI-DGESEP 7

2.1.4. Химичен състав на ориза Белият ориз (рафиниран) поради процеса на полиране успява да премахне напълно или частично кутикулата или триците, като по този начин губи голяма част от витамини, минерали и фибри. Въпреки че съдържанието на протеини е ниско (7-9% средно тегловно), оризовото зърно е най-големият източник на протеин в страните, които консумират тази зърнена култура, като допринася за 60% от общия протеин в храната в Азия. (Shih, 2003). Оризът е зърнената култура, богата на нишесте, съставена е от амилоза и амилопектин, има малък принос на протеини (7%), съдържа значително количество витамини (тиамин, рибофлавин и ниацин), съдържа и минерали като фосфор и калий. При неговото усъвършенстване и полиране обаче има загуба на 50% от минералното съдържание и 85% от витамините от група В (FEN, 2011). Таблица 2: Химичен състав на ориза на база 100 g фураж Компоненти Енергия на бял ориз (Kcal) 358 Вода (g) 13.4 Протеини (g) 7.8 Общо мазнини (g) 0.7 Общо въглехидрати (g) 77.6 Фибри (g) 0.4 Пепел ( ж) 0,5 калций (mg) 6 фосфор (mg) 134 цинк (mg) 1,51 желязо (mg) 1,04 β каротин (ug) - ретинол (ug) - витамин A (ug) - тиамин (mg) 0,11 рибофлавин (mg) 0,04 Ниацин (mg) 2,19 Витамин С (mg) 0,9 Източник: Reyes et al., 2009 8

Таблица 3: Хранителен състав на оризово брашно GRUPO ARROZ (g/100g) Ядлива порция 1,00 Вода (ml) 12,10 Енергия (Kcal) 361,00 Протеини (g) 7,40 Липиди (g) 0,60 Холестерол (mg) 0,00 Натрий (mg) 6,20 Калий ( mg) 112,00 калций (mg) 13,60 фосфор (mg) 117,00 желязо (mg) 0,83 ретинол (mg) 27,90 киселина аскорбинова (вит. C) (mg) 0,00 рибофлавин (B2) (mg) 0,03 тиамин (B1) (mg) 0,05 Фолиева киселина (ug) 0,00 Цианокобаламин (B12) (ug) 0,00 Растителни фибри (g) 0,20 Полиненаситени мастни киселини (g) 0,00 Наситени мастни киселини (g) 0,00 Линолова киселина (g) 0,00 Линоленова киселина (g) 0,00 Източник: Nutriguia, 2003 г. 9

Фигура 3: Pallar (Phaseolus Lunatus) Източник: León, 2000. 2.2.3. Национално производство на Pallar Pallar е важно зърнено бобово растение за Перу и за Министерството на lca, поради идеалните агроекологични условия за тази култура; Поради тази причина той допринася повече от 95% от националното производство. Долините на района на Ика отговарят на подходящи агроекологични условия за обработване на палмата в различните й разновидности, тези с неопределен растежен навик, проснат или полулежащ или детерминиран; като интересна икономическа алтернатива за производителите, тъй като сега повече от преди те могат да продават зърнените си храни на по-добри цени, тъй като тази яхния е важен източник на растителен протеин; Добивът обаче поддържа ниски стойности, които не надвишават средно 2000 kg, поради неадекватно управление на почвата, водата, хранителните вещества, вредителите и болестите (Melgar, 2012). 12

Таблица 4: Сухи палми по региони според продуктивните променливи март 2015/2016 Реколтирана площ (ха) вар. Част. % Регион 2015 2016% 2016 2015 2016 Производство (t) Var. % Добив (кг/ха) Пар. % 2016 2015 2016 Var.% Национален 20 102 407,5 100,0 58 182 216,2 100,0 2880 1794-37,7 Amazonas 0 0-0 0 0 0 0 0 0 0 Ancash 0 18-17,7 0 0 0 0 0 0 0 Apurimac 0 0-0 0 0 0 0 0 0 0 Арекипа 0 0-0 0 0 0 0 0 0 0 Аякучо 0 2-0 0 0 0 0 0 0 0 Кахамарка 0 0-0 0 0 0 0 0 0 0 Калао 0 0-0 0 0 0 0 0 0 0 Куско 0 0-0 0 0 0 0 0 0 0 0 Huancavelica 0 0-0 0 0 0 0 0 0 0 Huanuco 0 0-0 0 0 0 0 0 0 0 Ica 20 80 297,5 78,3 58 148 157,1 81,3 2880 1863-35.3 Junin 0 0-0 0 0 0 0 0 0 0 La Libertad 0 2 0 0 0 0 0 0 3 000 0 Lambayeque 0 0-0 0 0 0 0 0 0 0 Lima 0 0-0 0 0 0 0 0 0 0 Метрополитън Лима 0 0-0 0 0 0 0 0 0 0 Loreto 0 0-0 0 0 0 0 0 0 0 Madre de Dios 0 0- 0 0 0 0 0 0 0 0 Moquegua 0 0-0 0 0 0 0 0 0 0 Pasco 0 0-0 0 0 0 0 0 0 0 Piura 0 0-0 0 0 0 0 0 0 0 Puno 0 0-0 0 0 0 0 0 0 0 San Martin 0 0-0 0 0 0 0 0 0 0 Tacna 0 0-0 0 0 0 0 0 0 0 Tumbes 0 0-0 0 0 0 0 0 0 0 Ucayali 0 0-0 0 0 0 0 0 0 0 Източник: Minagri, 2016. 13

2.5.2. Качество на екструдираната закуска Indecopi (2011) изразява следните необходими изисквания за закуската или закуските, както е посочено в таблица 6. Таблица 6: Органолептични и физикохимични изисквания за закуски ХАРАКТЕРИСТИКИ ОПИСАНИЕ Органолептик - Характерна миризма на продукта. - характерен вкус на продукта. - Текстура: характерната хрупкавост на продукта. Характеристика на продукта. - Цвят Физикохимичен Продуктът не трябва да проявява симптоми на гранясване, аромати, оцветители, които показват разлагане: Източник: Indecopi, 2011. ПАРАМЕТЪР ЕКСТРУДИРАНИ ФРИИ Влажност (%) 3 6 Обща пепел (%) 4 4 Пероксидна стойност 5 5 (meq/kg) Киселинно число (%) 0,3 0,3 2,6. Сензорна оценка В момента съществуват инструментални физични или химични методи за измерване на атрибути в храни като цвят, текстура, аромат и др., Които са много полезни при рутинния контрол на хранителната индустрия. Тези методи се характеризират с големия брой анализи, които могат да бъдат извършени, с тяхната скорост, тяхната възпроизводимост и с големия брой анализи, които могат да бъдат извършени. В този смисъл сензорният анализ може да осигури цялостен поглед върху органолептичното качество на продукта, който може да бъде определен 25

като сетивно качество, без да се губи от погледа факта, че в крайна сметка успехът на дадена храна зависи от напълно субективните реакции на потребителя, накратко от реакцията на сетивата. (Ibañez, 2000). 2.7. Микробиологичен анализ Според април (2003) влажността има голямо влияние върху развитието на плесени, но повече от влажността на субстрата, определящият параметър е наличието на вода (aw). При 25 C някои видове могат да растат с aw