Томат помасынан қабықтар мен тұқымдарды бөлу

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 16 бет
Таңдаулыға:

ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ АГРАРЛЫҚ ЗЕРТТЕУ УНИВЕРСИТЕТІ
ЗООИНЖЕНЕРИЯ ЖӘНЕ ТАҒАМ ӨНДІРІСІНІҢ ТЕХНОЛОГИЯСЫФАКУЛЬТЕТІ
ТАҒАМ ТЕХНОЛОГИЯСЫ ЖӘНЕ ҚАУІПСІЗДІГІ КАФЕДРАСЫ

РЕФЕРАТ №1
Тақырыбы: Томат өндірісінің қалдықтарынан тағам өнімдерін өндіру технологиясы.

Орындаған:Тлеулес М.Е
Қабылдаған:Козыкан С.

Алматы 2023
Жоспар:
I. Кіріспе
II. Негізгі бөлім
2.1. Ет өнеркәсібі және жанама өнімдер
2.2. Ет субөнімдерінің тағамдық құндылығы
2.3. Жануар майларынын кысқаша сипаттамасын және олардың өндірісте колданылуы
2.4. Қан өндірісі
III. Қорытынды
IV. Пайдаланылған әдебиеттер

Кіріспе
Азық-түлікті жеткізу тізбегі өндірісті, өңдеуді, тұтынуды және кәдеге жаратуды қоса алғанда, егін жинау мен өнеркәсіптік өңдеуден бастап сақтауға, таратуға және үй шаруашылығына дейінгі әртүрлі кезеңдерде қалдықтарды тудырады. Тамақ өңдеу өнеркәсібі қалдықтар мен жанама өнімдердің едәуір мөлшерін өндіруге жауап береді, бұл оны үй шаруашылықтарынан кейінгі екіншілік шикізатты өндіруші етеді [ 1 ].
Атап айтқанда, барлық азық-түлік санаттарының ішінде жемістер мен көкөністер шын мәнінде ең ысырап болып табылады (әлемде ысырапталған азық-түліктің жалпы көлемінің 45%) [ 2 ]. Бір қызығы, деректер барлық өндірілген жемістер мен көкөністердің жартысы дерлік жеткізу тізбегі бойымен тасталатынын көрсетеді [ 3 ]. Көбінесе помадан (қабығынан, целлюлозасынан және тұқымынан) тұратын жемістер мен көкөністерді өңдеудің жанама өнімдері диеталық талшықтар, пептидтер, белоктар және полисахаридтер, сондай-ақ полифенолдар, микробқа қарсы қосылыстар сияқты биоактивті қосылыстардың тамаша көзі болып табылады [4 ].
Қазіргі уақытта тамақ және сусындар өнеркәсібі тұтынушылардың денсаулыққа пайдалы табиғи ингредиенттерге өсіп келе жатқан сұранысын қанағаттандыруға ұмтыла отырып, өңдеу қалдықтары мен жанама өнімдерді өңдеу және кәдеге жарату бойынша үлкен қиындықтарға тап болды. Осы қиындықтарға қарсы тұру үшін азық-түлік қалдықтарын валоризациялау және олардың құнды өнімге айналуы бүкіл әлемде кеңінен зерттелуде [ 5 ].
Жемістер мен көкөністердің ішінде қызанақ әлемдегі ең кең таралған дақылдардың бірі болып табылады, оның жаһандық жылдық өндірісі 2021 жылы 180 миллион тоннадан асты [ 6 ].
Томатты өңдеу кезінде жалпы шикі қызанақтың 3 - 5%-ын ( с б ) құрайтын үлкен көлемдегі жанама өнімдер түзіледі [ 9 , 10 ]. Олар қабықтардан, тұқымдардан және қызанақ помасы деп аталатын аз мөлшердегі целлюлозадан тұрады, бұл қызанақ өңдеу өнеркәсібінің негізгі кәдеге жарату мәселесін тудырады. Қазіргі уақытта қызанақ помасының қосылған құны төмен және негізінен мал азығы ретінде, компост өндіру үшін пайдаланылады немесе қоқыс алаңдарына тасталады, бұл экологиялық қиыншылықты тудырады [11 ] . Дегенмен, көптеген зерттеулер қызанақ өңдеудің жанама өнімдері талшықтың [ 12 , 13 ], полифенолдардың [ 14 , 15 ], каротиноидтардың (ликопен және β-каротин сияқты) бай көзі екенін көрсетеді [ 11 , 16 , 17 , 18 ] , мұнай [ 19 ] және ақуыздар [ 15 ], олардың химиялық сипаттамалары мен биологиялық әлеуетіне байланысты адамның тамақтануы мен денсаулығына өте пайдалы болуы мүмкін. Осылайша, қызанақ өңдеудің жанама өнімдерінен жоғары қосылған құны бар қосылыстарды қалпына келтіру қызанақ өңдеу өнеркәсібі мен тұтынушылар үшін өте тиімді және экологиялық тұрғыдан өте құнды стратегиялық нұсқа болуы мүмкін [17 ] . Дегенмен, негізінен жасушаішілік қосылыстар болып табылатын биоактивті заттарды қалпына келтіру үшін тиімді экстракция процестері қажет [ 20 ].
Жалпы алғанда, жоғары қосылған құнды қосылыстар өсімдік жасушаларында мықтап бекітіледі, жасуша конверттері массаны тасымалдауға физикалық кедергі болып табылады, бұл олардың әдеттегі еріткіш экстракциясы (CSE) арқылы қалпына келуіне кедергі келтіруі мүмкін. Ондаған жылдар бойы мацерация және рефлюксті экстракция сияқты дәстүрлі экстракция әдістері қолданылды. Дегенмен, бұл әдістердің бірнеше кемшіліктері бар, мысалы, төмен өнімділік, ұзақ экстракция уақыттары, органикалық еріткіштердің көп мөлшерін талап ету, жоғары өңдеу температуралары пайдаланылған кезде кейбір қосылыстардың изомерленуі және ыдырауы, олардың барлығы өңдеу шығындарына әсер етеді, сонымен бірге қоршаған ортаны нашарлатады. Бұл кемшіліктерді жою үшін өсімдік тіндерінің жасушалық қабықшаларын әлсірететін, осылайша қызанақ қалдықтарынан биоактивті қосылыстардың экстракция шығымдылығын арттыра отырып, еріткіштің шығыны мен экстракция уақытын бірден қысқартатын жаңа технологияларды қолдану ұсынылды. Дәстүрлі экстракция әдістерін толықтыру үшін оларды пайдалану қызанақ қосалқы өнімдерін бағалау үшін қолайлы, тиімді және экологиялық таза тәсілді көрсете алады [2 ].
Экстракция өнімділігін тиімді арттыру үшін жоғары қысымды гомогенизация (HPH), импульстік электр өрістері (PEF), суперкритикалық сұйықтықты алу (SFE-CO 2 ), ультрадыбыстың көмегімен экстракция (БАӘ) және микротолқынды экстракция (MAE) әдістері көрсетілді. Томат өңдеуден алынғандарды қоса алғанда, ауылшаруашылық өнімдерінің алуан түрлерінен алынған биоактивті қосылыстар қажет болады [ 11 , 14 , 15 , 17 , 3].
Алдыңғы зерттеулер негізінен қызанақ өңдеудің жанама өнімдерінен алынған биоактивті қосылыстарды тамақ өнеркәсібінде ликопенге [ 10 ] ерекше назар аудара отырып, нан өнімдері, ет және соустар сияқты әртүрлі өнімдер үшін функционалды ингредиенттер ретінде қолдануға бағытталған [10]. Бұл мақала негізгі дәстүрлі әдістемелерге және жаңа технологияларды қолдану сияқты әртүрлі құнды қосылыстарды, атап айтқанда ликопенді, полифенолдарды, кутинді, пектиндерді, майларды және ақуыздарды қалпына келтіру үшін қызанақ өңдеудің қосымша өнімдерін валоризациялаудағы соңғы жетістіктерді талқылауға бағытталған. Биоактивті заттарды қалпына келтірудің тиімділігін арттырудың энергиялық тиімді және экологиялық таза әдістері болып табылады.

Негізгі бөлім
2.1. Томат помасының, қабығы мен тұқымының химиялық құрамы мен сипаттамасы
Томат әдетте 56% целлюлоза мен қабықтан және құрғақ негізде 44% тұқымнан тұрады [ 5 ]. Дегенмен, қызанақ помасының құрамы бір уақытта соңғы өнімнің түріне және өндіріс желісінде қолданылатын әдістерге байланысты. Қабығы аршылған қызанақ өндірісінің қабығын тазарту кезеңінде пайда болған қызанақ помасы тек тұқымсыз қабықтардан тұрады. Дегенмен, қызанақ шырыны мен паста өндірісі жағдайында, қызанақ помасы қабықтардың, тұқымдардың және аз мөлшердегі целлюлозаның қоспасы болып табылады [ 6 ].
Қызанақ помасының құрамында бірнеше жоғары қосылған қосылыстар, атап айтқанда ликопен, ақуыздар, май және диеталық талшықтар бар. Нақтырақ айтқанда, талшықтар қызанақ помасының негізгі құрамдас бөлігі болып табылады (құрғақ негізде 39,11 - 59,03%) және басқа қосылыстар, мысалы, май және ақуыздар, сортқа байланысты, тиісінше, 2 - 16,24% және 15,08 - 24,67% аралығында болады. , егіс алқаптарының географиялық орналасуы, өсіру кезеңдері, пісу, өңдеу түрі, алу жағдайлары, сондай-ақ пайдаланылған аналитикалық әдістер [ 4 , 2 ].
Қызанақ каратиноидтардың, полифенолдардың және диеталық талшықтардың 80-90% құрайтын ликопеннің бай көзі болып табылады. Томат тұқымдары негізінен майдан тұрады, құрамында 80% қанықпаған май қышқылдары, негізінен линол (48,2 - 56,1%), олеин (22,2 - 23,8%) және пальмитин (12,3 - 17,2%) қышқылдары [35 , 36 , 38 , 39 ] . , және ақуыздар, глутамин қышқылы (19,44-24,37%) және аспарагин қышқылы (8,82-10,32%)
2.2. Томат помасынан қабықтар мен тұқымдарды бөлу.
Қызанақ қабығын және тұқымдарды бөлу үшін екі ықтимал жолды қолдануға болады, атап айтқанда ылғалды және құрғақ бөлу. Ылғалды бөлу қызанақ қабығы мен тұқым арасындағы тығыздықтың айырмашылығына негізделген. Пома сумен араластырғыш-тұндырғышта араластырылады, онда тұқымдар түбіне шөгеді, ал тығыздығы төмен қабықтар жоғарғы жағында қалқып тұрады [4 ]. Қабықтар мен тұқымдар үшін тиісінше 69,17% және 48,29% бөлу тиімділігімен сипатталатын қызанақ помасының құрамдас бөлігі үшін флотациялық жүйені әзірледі [ 3 ]. Қызанақ помасына ылғалды бөлу әдісін қолданды және алынған фракцияларды қайта өңдеу арқылы бөлуді бірнеше рет қайталау арқылы қызанақ қабықтарының тазалығын және тұқымдарды бөлуді 90%-ға дейін жақсартуға болатынын айтты (қабықтар үшін 89,65% және 96,6%). және тұқымдар, сәйкесінше), бұл әдіс микроэлементтердің айтарлықтай жоғалуына әкелді [ 8 ].
Құрғақ бөлу әдісі қызанақ помасының кептіру сатысынан тұрады, содан кейін ол екі фракцияның бөлінуі орын алатын ауа ағыны арқылы циклонға беріледі. Қабықтар жоғары қарай қозғалады, циклоннан ауамен бірге жоғарғы шығатын бөліктен шығады, ал салмағы ауыр тұқымдар ауа ағынына қарама-қарсы бағытта төмен қарай жылжып, төменгі шығатын бөліктен циклонды қалдырады.
Ылғалды және құрғақ бөлу әдістерінің артықшылықтары мен кемшіліктері бар. Ылғалды айыру суды қажет ететін процесс және тазалығы жоғары тұқым алу үшін жаңа піскен помаға қолайлы. Керісінше, құрғақ айыру энергияны қажет ететін процесс және жоғары тазалықтағы қабықтарды алуға мүмкіндік береді (көбінесе өнімділіктің төмен болуына байланысты). Дегенмен, құрғақ бөлу энергияны көп қажет ететін болса да, ол дымқыл аналогтарға қарағанда қабықтар мен тұқымдарда болатын суда еритін құнды қосылыстарды сақтайды, бұл микроэлементтердің айтарлықтай жоғалуына әкеледі. Сонымен қатар, қоршаған орта тұрғысынан дымқыл бөлу ағынды суларды және соның салдарынан судың ластануын тудырады, ал құрғақ бөлу ауаның ластануына және шаңның пайда болуына әкеледі, бұл жұмысшылардың денсаулығына қатысты мәселелерге әкелуі мүмкін. Тұтастай алғанда, қызанақ помасының қабығы мен тұқымын бөлудің екі баламалы әдісін таңдау келесі экстракция кезеңінің талаптарымен, биомассаны алдын ала өңдеу процестерімен және биомассаны қалпына келтіру үшін қолданылатын технологиялармен тығыз байланысты болуы керек.
2.3. Томат өңдеудің қосалқы өнімдерінен қосылған құны жоғары қосылыстарды дәстүрлі әдістермен алу
Ликопен - каротиноидтар тұқымдасына жататын липофильді антиоксидант, көптеген өсімдіктер синтездейді және фотосинтез кезінде жарықты сіңіру және фотототықтырғыш зақымданудан қорғау үшін маңызды. Бұл қызыл жемістер мен көкөністерде кездесетін ашық қызыл каротиноид және қызанақтағы жалпы каротиноидтардың 85% -дан астамын құрайды.
Көптеген жылдар бойы ликопен әдетте пигмент және табиғи тағамдық бояғыш ретінде пайдаланылды, оның белгілі антиоксиданттық қасиеттері және нәтижесінде жүректің ишемиялық ауруы қаупін азайту сияқты денсаулыққа пайдасы арқасында тұтынушылар тамақ қоспасы ретінде жоғары қабылдады.
Қызанақ қабығынан ликопенді алу үшін оңтайландырылған аралас полярлы еріткіш қоспаларын, атап айтқанда n-гексан-этанол-ацетон және этилацетат-этанол-ацетонды пайдаланды және ликопеннің ең жоғары экстракция шығымы (95%) алынғанын көрсетті. құрамында 30,6% гексан, 32,8% этанол және 36,6% ацетон бар қоспасы ( с б ) 40 °C температурада. Бұл қоспа ликопеннің жоғары мөлшері (мас. 12,7%) және антиоксиданттық қабілеті (қызанақ қабығынан 1582 мкмоль ТЭг) бар қызанақ олеорезинін өндіруде тиімді болды [5] .
Томат помасынан ликопенді қалпына келтіруді барынша арттыру үшін қатты-сұйық экстракция процесін оңтайландыруды және басқа да әдістер қолданылады.
Кутин - өсімдік кутикуласының негізгі құрамдас бөлігі (40 - 85%, салмағы салмағы ), ол жапырақтардың эпидермисін, өсімдіктердің ауа бөліктерін және жемістерді қорғайтын сыртқы қабат болып табылады. Кутин эпидермисті қоршаған ортадан, соның ішінде ылғалдылықтан, ультракүлгін сәулеленуден, температура тербелісінен, қоздырғыштардың шабуылынан, судың жоғалуынан және газ алмасуынан қорғайды және зерттеушілердің орауыш материалдарында, ультракүлгін фильтрлерде қолданылатын әрекетіне ұқсайтын синтетикалық қосылыстар шығаруға қызығушылық танытты. Сонымен қатар, кутин биологиялық ыдырайтын болғандықтан, ол мұнай негізіндегі полимерлерге олардың өндірісіне, қолданылуына және жойылуына байланысты қоршаған ортаға түсетін ауыртпалықты азайту үшін қолайлы балама бола алады [6 ] .
Томатты өңдеудің қосалқы өнімдері кутиннің жоғары болуына байланысты биополимерлер үшін жаңартылатын көз ретінде ұсынылды. Осыған байланысты әртүрлі экстракция процедуралары арқылы қызанақ қабығынан кутин алуды зерттеді, соның ішінде сілтілі гидролиз, натрий карбоксилатын пайдалану және натрий гидроксидісутегі асқын тотығы (NaOHH 2 O 2). Нәтижелер қолданылған әдіске қарамастан, қызанақ кутинінің негізгі құрамдас бөлігі, 10,16-дигидроксигексадеканой қышқылы 83% және 96% аралығындағы өнімділікпен алынғанын көрсетті. В және С әдістерін қолдана отырып алынған өнімдер сілтілі гидролизден алынғандарға қарағанда төмен полидисперстік және жоғары тазалықты көрсетті. Дегенмен, сілтілі гидролиз арқылы кутиннің сағыз массасы алынады, ол био-шайырды құрастыруда әлеуетті түрде қолданылуы мүмкін ең қызықты өнімді білдіреді [ 8 ].
Басқа зерттеуде термиялық өңдеу, сүзу, қышқылдандыру, центрифугалау және кептіру кезеңдерін қамтитын қызанақ қабығынан кутин алуды зерттеді, нәтижесінде экстракция шығымы 25 +- 2% [60] болды . Бір қызығы, қондырғы операцияларының бірдей реттілігін қолдану арқылы байланыстырушы ретінде әрекет ететін пектинді қамтитын гидрофобты жеуге жарамды пленкалар өндірілді. Олардың нәтижелері кутинпектин (5050 в в ) өндіретін пленкалар кутин пектинге толығымен таралатын біркелкі құрылымды көрсететінін көрсетті. Олар сәйкестік сынақтары (суды сіңіру және ерігіштік сынақтары) липофильді кутиннің суды аз қабылдауға және кутинпектин қабықшасының ерігіштігіне әсерін дәлелдеді.
Пектин өсімдік жасушаларының біріншілік және екіншілік қабырғаларында болады және полисахаридтердің күрделі жиынтығынан тұрады. Бұл күрделі галактурон қышқылына (GalA) бай полиме. Бұл қосылыс биоүйлесімді полисахарид болып табылады, жоғары қолжетімділігімен, өндірісінің төмен құнымен және көздің түріне және экстракция процестеріне қатаң байланысты тән биологиялық сипаттамалары.
Бұл дүние жүзінде ең көп қолданылатын биополимер, оның нарығы 2019 жылы 1 миллиард доллардан 2025 жылы 1,5 миллиард долларға дейін өседі деп болжануда [ 4 ].
Көптеген жылдар бойы тамақ және сусындар өнеркәсібі пектинді гидратталған және тұтқыр тамақ өнімдерінде қолдануға жарамды ететін гидрогель түзу қабілеті сияқты физика-химиялық сипаттамаларына байланысты гель түзетін агент, қоюландырғыш орта және тұрақтандырғыш ретінде сәтті қолданды. Қазіргі уақытта қатерлі ісікке қарсы белсенділік және холестеринді төмендету сияқты денсаулыққа пайдалы әсерлеріне байланысты оны биотехнологиялық және фармацевтикалық салаларда қолдануға қызығушылық артуда. Ол сондай-ақ генді жеткізу, жараларды емдеу және жасанды қабық пен контактілі линзаларды өндіру үшін қолданылады. Ең бастысы, төмен метокси пектин кальций иондарымен (Ca 2+ ) гельдер құра алады, бұл бұл қосылысты препараттарды, жасушаларды және ақуыздарды ұстау және жеткізу үшін матрица ретінде пайдалануға жарамды етеді [ 8 ].
Сонымен қатар, пектинді орау материалдарын, жеуге жарамды жабындарды өндіруде және консервілеу өнеркәсібінде қолданылатын металл қаптамаларында қалайы коррозиясының ингибиторы ретінде пайдалануға болады.

2.4. Белоктардың сипаттамасы, қолданылуы және алынуы
Көптеген зерттеулер қызанақ тұқымдарында қоректік заттардың айтарлықтай мөлшері бар екенін және ақуыздардың жалпы салмағының шамамен 20% -дан 40% -ға дейін (құрғақ негізде) болатынын көрсетті. Томат тұқымдарындағы негізгі аминқышқылдары глутамин қышқылы және аспарагин қышқылы болып табылады, олар әсіресе қышқыл дәмі бар тағамдарда дәм күшейткіштер ретінде қолдануға жарамды [ 8 ].
Әдебиеттерге сәйкес, қызанақ тұқымдарындағы ең көп алмастырылмайтын аминқышқылдары аргинин, треонин, лизин және лейцин. Томат тұқымдарындағы лизиннің жоғары мөлшері (1,34%) осы көзден алынған белоктарды қызықты ингредиент етеді, әсіресе дәнді дақылдар негізіндегі өнімдердегі ақуыздардың сапасын жақсарту және маңызды функционалдық сипаттамалары бар ақуызға негізделген тағамдық қоспаларды өндіру үшін, кальцийді сіңіру, бұлшықет ақуызын құру және гормондарды, ферменттерді және антиденелерді өндіруде үлкен рөл атқарады [7].
Жалпы, қызанақ тұқымынан ақуызды алу процесі екі кезеңнен тұрады, атап айтқанда сілтілі бөлу және изоэлектрлік тұндыру. Майсыздандырылған қызанақ помасынан (қабықтары мен тұқымдары) және ақуыз мөлшері сәйкесінше 35,29% және 44,65% құрайтын қызанақ тұқымдарынан ақуызды оқшаулауды зерттеді. Экстракция процесін температура (10 - 50 °C), сілтілі және қышқыл рН (10 - 12 және 3,1 - 4,3), уақыт (30 - 70 мин) және еріткішқатты қатынас (1:10 - ) бойынша оңтайландыру. Нәтижелер экстракцияның ең жақсы шарттары экстракция температурасы ретінде 37,73 °C, сілтілі жағдайлар үшін рН 12,00 және қышқылдық жағдайлар үшін рН 3,73, еріткішқатты зат қатынасы 1:40 тең және экстракция уақыты ретінде 60 минут екенін көрсетті. Бұл жағдайларда майсыздандырылған қызанақ помасынан және майсыздандырылған қызанақ тұқымдарынан сәйкесінше 86,84% және 64,15% ақуызды экстракция шығымы алынды.
Майсыздандырылған қызанақ тұқымдарынан ақуызды алуды оңтайландыру үшін RSM пайдалануды ұсынды. Авторлар экстракцияның оңтайлы шарттары экстракция кезінде 7,5-ке тең суспензияның тұрақты рН мәнімен 82,811 (кт) суқатты зат қатынасы, 49,76 сағат экстракция уақыты және 24,56 мин араластыру уақыты екенін көрсетті . Осы шарттарда жүргізілген растау зерттеулері 80,37% ақуыз шығымына әкелді, бұл модель болжаған мәнге (81,22%) толығымен сәйкес келді [9 ] .
Әдетте, қызанақ өңдеуде термиялық өңдеулер, мысалы, ыстық үзіліс (85 - 100 °C) және салқын үзіліс (60 - 65 °C немесе қоршаған орта ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.