Агрегатные состояния пищевых продуктов

Министерство общего и профессионального образования Свердловской области Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение Свердловской области

«Первоуральский политехникум»

 III Областная научно-практическая конференция студентов

«Путь к успеху-2016: Образование. Наука. Профессия»

Тематическое направление

 «Я - исследователь»

Тема: «Агрегатные состояния пищевых продуктов»

Ф.И.О. исполнителей:

Шереметьева Ирина Александровна

Гостевских Виктория Александровна,

студенты I курса ГАПОУ СО «ППТ»,

специальность «Технология продукции общественного питания»

Руководитель:

Кузнецова Алина Валентиновна,

преподаватель физики первой кв. кат.

Ревда

2016 год

Содержание.

стр.

Введение…………………………………………………………………………...3

Агрегатные состояния в технологии продукции общественного питания…...4

1. Классификация продуктов питания по агрегатным состояниям...........4

2. Приготовление шоколада……………………….….…………………….8

3. Приготовление мороженого…………..…..……………………………12

Заключение………………………………………………………………………15

Литература……………………………………………………………………….16

Приложение 1 Рецепт приготовления шоколадных конфет

Приложение 2 Рецепт приготовления мороженого

Введение.

Вещества в природе находятся в различных агрегатных состояниях. Нас, как будущих технологов общественного питания заинтересовали агрегатные состояния, в которых могут находится продукты питания.

На первый взгляд не просто определить в каком именно агрегатном состоянии находится тот или иной пищевой продукт. Также в процессе переработки продукты могут переходить из одного агрегатного состояния в другое.

Поэтому целью нашего исследования является использование  агрегатных состояний веществ в технологии приготовления продуктов  питания.

Задачи исследования:

• изучение классификации агрегатных состояний пищевых продуктов;
• изготовление шоколада;
• изготовление мороженого.

Объектом исследования являются агрегатные состояния пищевых продуктов.

Предметом исследования является изменение агрегатных состояний в технологии продукции общественного питания.

В работе использованы только оригинальные фотографии исполнителей.

Агрегатные состояния в технологии продукции общественного питания.

1. Классификация продуктов питания по их агрегатным состояниям.

Физические свойства играют большую роль при производстве пищевых продуктов, обусловливают способы их перевозки и хранения и учитываются при характеристике качества. По некоторым физическим показателям можно судить о химическом составе продукта, его биологических особенностях и органолептических достоинствах. На эти свойства влияют многие факторы: агрегатное состояние и строение, формы связи воды, температура и давление, технология получения и др.

По агрегатному состоянию пищевые продукты могут быть твердыми, твердожидкими и жидкими.

Твердые тела имеют кристаллическую структуру (сахар, соль, твердые жиры) или аморфную (карамельные изделия). К твердожидким продуктам относят мясной фарш, творог, тесто, студни и др. К группе жидких относят жидкообразные продукты и жидкости — расплавленный жир, бульон, молоко, мед, напитки и др.

Наиболее удачная классификация сырья может быть осуществлена на основе его разделения по физической структуре, так как в большинстве случаев она может быть легко установлена. В соответствии с этой классификацией можно выделить продукты:

• клеточного строения;
• жидкие:
• желеобразные (студни, гели);
• пастообразные;
• жирные;
• стекловидные.

К продуктам клеточного строения, или волокнистым пищевым продуктам, относят пищевые продукты, содержащие волокнистые структуры, образующие нерегулярный каркас (сетку), определяющий в основном консистенцию продукта. В качестве примера продуктов клеточного строения могут служить мышечные ткани животных. Структура фруктов и овощей также образована растительными волокнами.

К жидким относятся продукты, которые легко растекаются при комнатной температуре. Типичными жидкими продуктами являются молоко, соки, различные напитки, а также сиропы, некоторые соусы и др. К жидким продуктам часто относятся продукты с заметными включениями твердых частиц: соки с фруктовой мякотью, пюре и др.

К желеобразным (студням, гелям) пищевым продуктам относят: фруктовые желе, желатиновые десерты, творожные и другие, состоящие в основном из полимерных углеводов (крахмал, пектин или агар) или из белков (глобулин, желатин). Качество желеобразных продуктов зависит от желеобразующей (студнеобразующей) способности этих веществ при определенной концентрации в воде. В пищевой промышленности широко используются крахмальные, пектиновые гели, растительные камеди, желатин и яичный альбумин.

К пастообразным продуктам относятся макароны, вермишель, другие продукты, полученные путем экструдирования через отверстия холодного теста, состоящего из муки и воды. К пастообразным продуктам относятся некоторые грубоизмельченные продукты из растительного сырья, сохранившие в основном клеточную структуру. 

К жирным пищевым продуктам относят сливочное масло, маргарин, шоколад, майонез, другие продукты. Большое содержание жира в этих продуктах определяет их структуру и консистенцию, что и является причиной их выделения в отдельную группу.

К стекловидным относятся продукты, обладающие низкой упругостью (эластичностью), разламывающиеся под действием избыточного напряжения, то есть обладающий типичными свойствами стекла. Типичным стекловидным продуктом является леденцовая карамель. Это аморфный продукт, состоящий из застывших перенасыщенных сахарных сиропов. Карамели стекловидного типа имеют сплошную гомогенную некристаллическую структуру, состоящую из почти обезвоженной смеси углеводов с низкой молекулярной массой. Красители и кристаллические вещества, добавляемые к карамели, мало влияют на ее структуру.

Часто продукты питания представляют собой смесь (дисперсную систему), включающую в своем составе различные агрегатные состояния веществ.  Дисперсная система — это образования из двух или большего числа фаз (тел), которые практически не смешиваются и не реагируют друг с другом химически. Первое из веществ (дисперсная фаза) мелко распределено во втором (дисперсионная среда). Наиболее общая классификация дисперсных систем основана на различии в агрегатном состоянии дисперсионной среды и дисперсной фазы (см. табл. 1).

Таблица 1. Классификация пищевых дисперсных систем.

2. Приготовление шоколада.

Шоколад — кондитерское изделие на основе масла какао, которое является продуктом переработки какао-бобов — семян шоколадного дерева.

Шоколадные изделия часто содержат ароматические добавки (кофе, спирт, коньяк, ванилин, перец), пищевые добавки (изюм, орехи, вафли, цукаты) или начинку.

Родиной шоколада, как и дерева какао, является Центральная и Южная Америка. Индейцы майя и ацтеки на протяжении многих столетий смешивали молотые и обжаренные какао-бобы с водой, а затем в эту смесь добавляли горький перец. В итоге получали горьковатый, острый пенистый напиток высокой жирности, который пили холодным.

В Европе напиток из какао известен с 1520-х годов; первым из европейцев его отведал конкистадор Эрнан Кортес. Вместо холодного и горького этот напиток в Европе превратился к началу XVII века в горячий и сладкий. Но дороговизна сырья ограничивала потребление горячего шоколада  узким кругом наиболее состоятельных людей.

Современный период в истории шоколада открыл голландец Конрад ван Гутен, запатентовавший в 1828 году недорогой способ выжимки масла какао из какао тёртого. Это открытие позволило создавать твёрдый шоколад, который постепенно вытеснил из рациона европейцев шоколад жидкий.

В 1875 году Даниэль Петер  сумел, добавив в число компонентов сухое молоко, получить первый молочный шоколад; вскоре производство этого продукта наладил его партнёр Анри Нестле.

Основными компонентами какао-бобов являются жиры, алкалоиды — теобромин, кофеин (в незначительных количествах), белки, углеводы, дубильные и минеральные вещества, органические кислоты, ароматические соединения и др.

В процессе обработки бобы очищают, сортируют и обжаривают, дробят в крупку, которую размалывают в жидкую массу. Жир составляет 52—56 % сухих веществ какао-боба; он называется масло какао. При температуре 25 °С масло какао твёрдое и хрупкое, а при 32 °С — жидкое, поэтому во рту оно плавится без остатка.

В процессе технологической обработки из какао-бобов получают полуфабрикат — какао тёртое. Из этой жидкой массы на специальном прессе производят отжим какао-масла, после чего в прессе остаётся какао-жмых. Какао тёртое и масло какао с сахарной пудрой используют для приготовления шоколада, а из какао-жмыха получают какао-порошок.

Таким образом, шоколад является дисперсной системой – твёрдой эмульсией, включающей различные компоненты. По агрегатному состоянию шоколад относится к аморфным телам. По структуре относится к жирным пищевым продуктам.

Для исследования мы выбрали приготовление шоколадных конфет. В качестве исходных продуктов использовали какао-порошок, сухое молоко (дисперсная система – порошок), сахар (кристаллическое твёрдое тело), молоко (дисперсная система – жидкая эмульсия), сливочное масло (дисперсная система – твёрдая эмульсия) (рис. 1).

Рис. 1 Исходные продукты

Сливочное масло мы растопили на водяной бане для перевода в состояние жидкой эмульсии, но без закипания. Молоко тоже нагреваем, затем выливаем его в масло. В эту жидкую эмульсию постепенно засыпаем порошки и кристаллический сахар. В качестве ароматической добавки мы использовали ванильный сахар (твёрдый кристаллический продукт). Образуется сложная дисперсная система – будущая основа для шоколадных  конфет (рис. 2).

Рис. 2 Образование дисперсной системы

В качестве пищевой добавки мы использовали обжаренные семена подсолнечника, которые относятся к продуктам клеточного строения.

Хорошо перемешанную горячую шоколадную массу залили в формы и поставили в морозильную камеру минимум на два часа. При низких температурах аморфное тело (шоколад) становится твёрдым и хрупким.

Таким образом, мы получили вкусный и полезный продукт (рис. 3).

Рис. 3 Шоколадные конфеты

Шоколад содержит вещества из группы флавоноидов, которые полезны для сердца и сосудов. В начале XIX века горячий шоколад продавался в аптеках как средство для сил и бодрости. Причины повышения настроения, вызываемого шоколадом, до сих пор окончательно не объяснены.

Но в состав шоколада входит большое количество жира и сахара, поэтому его чрезмерное потребление приводит к ожирению и увеличивает риск возникновения сахарного диабета.

3. Приготовление мороженого.

Мороженое — замороженная сладкая масса из молочных продуктов с различными добавками.

Мороженое изготавливается обычно из: молока, сливок, масла, сахара, вкусовых и ароматических веществ, различных пищевых добавок, обеспечивающих нужную консистенцию, срок хранения и т. д.

Мороженое — высококалорийный продукт, некоторые сорта мороженого содержат до 20 % жиров и до 20 % углеводов. Его часто украшают кусочками фруктов и ягод, шоколадом, вафлями, поливают сиропом, посыпают шоколадной или ореховой крошкой. Мороженое — очень древнее лакомство.

Высказываются предположения, что история мороженого насчитывает более 4000 лет. Первый опубликованный рецепт мороженого появился в 1718 году в сборнике рецептов, выпущенном в Лондоне.

В некоторых странах Европы (в Белоруссии, на Украине и в России) замороженное молоко являлось национальным блюдом. В Киевской Руси подавали мелко наструганное замороженное молоко. В деревнях на масленицу изготовлялась смесь из замороженного творога, сметаны, изюма и сахара. В современном варианте мороженое появилось в России в середине XVIII века.

До появления современных способов замораживания мороженое было роскошным лакомством только для особых случаев. Производство мороженого было довольно сложным.

Процесс производства мороженого на хладокомбинатах и молочных заводах состоит из ряда последовательных операций: приготовления и обработки смеси для мороженого, фризерования, фасования и закаливания мороженого, упаковки и хранения готовой продукции.

Процесс приготовления смеси включает в себя следующие стадии: подготовка исходного сырья; приготовление смеси для мороженого, путем смешивания сырьевых компонентов, согласно рецептуре; фильтрование и пастеризация смеси для очистки от механических примесей и патогенных микроорганизмов; гомогенизация смеси (дробление жировых шариков) для улучшения органолептических свойств готового мороженого; охлаждение до +4°С и созревания смеси.

Процесс фризерования является процессом превращения жидкой смеси в мороженое. Этого добиваются с помощью фризеров непрерывного действия, в которых смесь взбивается с воздухом и замораживается до температуры −4°С.

Непосредственно после фризерования мороженое фасуют и закаливают (подвергают шоковой заморозке в потоке воздуха при температуре от -25 до -37 °С). Закаленное мороженое упаковывают в индивидуальную или групповую упаковку. Упакованное мороженое помещают на склады длительного хранения, откуда в дальнейшем осуществляется отгрузка в торговую сеть.

Для проведения исследования мы использовали молоко (жидкая эмульсия), сахар, ванилин (кристаллические твёрдые тела), яичные желтки (желеобразное тело), клюква (продукт клеточного строения) (рис 4).

Рис. 4 Подготовка исходных продуктов

Сначала сахар тщательно смешиваем с яичными желтками до образования пены (дисперсионная среда – жидкая, дисперсионная фаза – газообразная). Добавляем молоко и нагреваем для образования жидкой эмульсии (рис. 5). На этом этапе также  добавляем ванилин для придания готовому продукту специфического вкуса.

Рис 5. Образование жидкой эмульсии

Полученную густую массу разливаем в формы и помещаем в морозильную камеру при темпкратупе - 18 °С минимум на три часа для образования твёрдой эмульсии. Готовое мороженое украшаем ягодами  клюквы (рис. 6).

Рис. 6 Мороженое – твёрдая эмульсия

Мы получили вкусный десерт. Но нужно помнить, что мороженное сладкий продукт, и следует воздерживаться от его чрезмерного употребления.

Заключение.

Таким образом, в ходе экспериментов мы использовали пищевые продукты в различных агрегатных состояниях, наблюдали различные дисперсные системы, изменяли агрегатные состояния веществ в ходе технологических процессов приготовления шоколадных конфет и мороженого.

Навыки, приобретённые в ходе исследовательской работы, мы будем применять в своей будущей профессиональной деятельности.

Литература.

1. Падохин В. А., Кокина Н. Р. Физико – механические свойства сырья и пищевых продуктов: Учеб. пособие/ Иван. гос. хим.-технол. ун-т., Институт химии растворов РАН. – Иваново, 2007. – 128 с.
2. Журавлева М.Н. Теоретические основы товароведения продовольственных товаров и стандартизации: Учебник для студентов высш. учеб. заведений. – М.: Экономика, 1984. – С. 92-101.
3. https://ru.wikipedia.org

Приложение 1

Рецепт приготовления шоколадных конфет


Ингредиенты:

• Какао – 50 г
• Молоко 3,2% - 250 мл
• Сухое молоко – 50 г
• Сливочное масло – 30 г
• Сахар – 6 ст. ложек
• Ванильный сахар -1 г
• Семечки – 40 г

Способ приготовления:

Растопить масло на водяной бане пока масло топится мы должны вскипятить молоко а затем вылить его в сливочное масло и постепенно вмешивать все ингредиенты которые у нас есть.

Сухое молоко мы не всё берём мы будем вмешивать его постепенно. В первую очередь у нас идёт какао его сразу можно всё высыпать и сахар затем идёт ванильный сахар. Надо мешать эту массу пока не исчезнут комочки

Потом обжарить семечки на сковороде и добавить их в формочки и вылить нашу массу в эти формочки. Потом поставить наш шоколад в морозильную камеру минимум на 2 часа.

Приложение 2

Рецепт приготовления мороженого

• Молоко – 400 мл
• Сахар – 1 стакан
• Яичные желтки – 4 шт.
• Щепотка ванили.

Способ приготовления:

1. Сахар нужно тщательно смешать с яичными желтками до образования пены

2. Затем добавить молоко и поставить на слабый огонь (пока смесь варится и густеет, добавить щепотку ванили

3. После этого необходимо будет остудить полученную массу, разлить в формы и замораживать в течение трех часов.