UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA ІНЖЕНЕРИЙНИЙ ФАКУЛЬТЕТ ПРОФЕСІЙНОЇ ШКОЛИ АГРОПРОМИСЛОВОГО ТЕХНІЧНОГО ВПЛИВУ НА ЕКСТРУЗІЙНУ ТЕМПЕРАТУРУ НА ЯКІСТЬ ЗАГРУЗКИ, ПРИГОТОВЛЕНОЇ З ПАЛЛАРУ (Phaseolus lunatus) І РИСУ (OryzaENTED sativaach). LAURA ELISA LAUREANO CARBAJAL Бах. МАРІЯ РОКСАНА АВЕЛЛАНЕДА ТЕХАДА ТЕЗ ДЛЯ ОТРИМАННЯ ПРОФЕСІЙНОГО ЗВАННЯ ІНЖЕНЕРА АГРОПРОМИСЛОВОГО СТРУКТУРИ NUEVO CHIMBOTE - PERU 2018

santa

ПОСВІТЛЕННЯ Богові за те, що він дав мені мудрість, дав мені сили рухатися вперед, коли я здаюся перед невеликим спотиканням, і за те, що я щодня керував мною для досягнення своїх цілей. Моїм батькам Кармелі та П'єро за те, що вони були моїм взірцем для наслідування, за те, що вони були моїм життям і натхненням, за їх безумовну підтримку в будь-який час, за їхні жертовності та зусилля у наданні мені професійної кар’єри, вірячи в мої здібності. Моїй сестрі Янірі за те, що я беззастережно заохочував і підтримував мене, за те, що я був моїм натхненником для вдосконалення з кожним днем, і щоб вона продовжувала свій професійний розвиток, як і я, адже той, хто наполегливо досягає, досягає. Для Генрі, великої людини, яка зі свого скромного становища зміцнила мої кроки, просто опинившись там, крізь товсту і худу, беззастережно повіривши мені. Лора Л.К.

ПОСВІТЛЕННЯ БОГУ за те, що Він дав мені життя, можливість пізнати Його шлях безмежної любові, співчуття, милосердя та спасіння, за те, що він є світлом мого існування та моїм вічним Батьком. Моїм батькам Хесус Авелланеді та Марії Техаді, бо вони вірили в мене, завжди стежили за моїм благополуччям та освітою, надавали мені безумовну підтримку в будь-який час за їхню любов, самозречення, відданість справі, даючи мені приклади, гідні вдосконалення, мотивуючи мене щодня рухатися вперед, за їхніми порадами, які керували мною приймати найкращі рішення та боротися за краще майбутнє. Моїм сестрам Шаро та Патрісії за те, що вони виховували в мені бажання вдосконалюватися та прагнення до успіху в житті. Шаро, щоб подякувати тобі за підтримку, розуміння та поради у важкі хвилини, які нам поставило життя, подолання перешкод, ти можеш побачити сьогодні кохану сестру та цілі, яких потрібно досягти. Марія А.Т.

ДЯКУЄМО нашому радникові Гілберту Родрігесу Паукару за постійну підтримку в процесі розробки нашої дисертації, який своїми знаннями, досвідом та керівництвом нам вдалося завершити наше розслідування. Усім викладачам кафедри агропромислового машинобудування за те, що вони внесли свої знання під час нашого академічного навчання. Нашим друзям Дженіффером, Елізабет, Юлісою та нашим другом Карлосом, які допомогли нам у проведенні наших досліджень та завершенні дипломної роботи.

ЗАГАЛЬНИЙ ПОКАЗНИК I. ВСТУП. 1 II. БІБЛІОГРАФІЧНИЙ ОГЛЯД. 3 2.1. Рис 3 2.1.1. Рисові загальні риси. 3 2.1.2. Таксономія та морфологія. 5 2.1.3. Національне виробництво рису. 6 2.1.4. Хімічний склад рису. 8 2.2. Паллар. 10 2.2.1. Загальні положення Паллара. 10 2.2.2. Таксономія та морфологія. 10 2.2.3. Національне виробництво Паллара. 12 2.2.4. Хімічний склад Pallar. 14 2.3. Харчові суміші. 15 2.3.1. Хімічні обчислення. 15 2.4. Технологія екструзії для виготовлення закусок. 16 2.4.1. Перекус 16 2.4.2. Екструдовані злакові та бобові культури. 16 2.4.3. Процес видавлення їжі. 17 2.4.4. Двогвинтовий екструдер. 18 2.4.5. Вплив на сировину в процесі екструзії. 18 2.4.5.1. Вплив екструзії на волокно. 18 2.4.5.2. Вплив екструзії на ліпіди. 19 2.4.5.3. Вплив екструзії на крохмаль та білок. 19 2.4.5.4. Вплив екструзії на вуглеводи. 21 2.4.5.5. Вплив екструзії на жир. 21 2.4.5.6. Вплив екструзії на вітаміни. 22 2.4.6. Роль антинутрієнтів у харчових продуктах у процесі екструзії 22 2.4.7. Екструзія їжі. 24 2.5. Контроль якості екструдованих закусок. 24 2.5.1. Визначення. 24

2.5.2. Якість екструдованої закуски. 25 2.6. Сенсорна оцінка. 25 2.7. Мікробіологічний аналіз. 26 2.8. Корисне життя. 27 2.9. Біологічна оцінка. 28 2.9.1. Дієта на гризунах. 28 2.9.2. Засвоюваність їжі. 29 III. МАТЕРІАЛИ І МЕТОДИ. 30 3.1. Місце страти. 30 3.2. Сировина та матеріали. 30 3.2.1. Сирий матеріал. 30 3.2.2. Поставки. 30 3.3. Обладнання, матеріали та реактиви. 30 3.3.1. Приготування рисового борошна та паллер. 30 3.3.2. Опрацювання екструдованої закуски. 31 3.3.3. Для фізико-хімічної оцінки закуски. 31 3.4. Методи. 34 3.4.1. Процедура отримання рисового борошна та паллари. 34 3.4.1.1. Рисове борошно. 34 3.4.1.2. Паллярне борошно. 38 3.4.2. Оцінка борошна. 41 3.4.2.1 Проксимальний хімічний аналіз. 41 3.4.2.2 Колориметрія. 3.4.2.3 Активність води (Aw). 42 3.4.3. Експериментальна статистична конструкція. 43 3.4.3.1. Визначення незалежних змінних. 43 3.4.3.2. Визначення залежних змінних. 43 3.4.3.3. Статистична модель. 43 3.4.3.4. Статистична схема проектування закусочних процедур 44 3.4.3.5. Експериментальна схема. 45 3.4.4. Хімічні обчислення. 46 3.4.5. Процедура виготовлення екструдованих закусок. 46 3.4.6. Оцінка якості екструдованих закусок. 49

3.4.6.1. Сенсорна оцінка. 49 3.4.6.2. Фізико-хімічна характеристика. 50 3.4.7. Оцінка оптимальних закусок. 56 3.4.7.1. Проксимальна хімічна характеристика. 56 3.4.7.2. Корисне життя. 57 3.4.7.3. Біологічна оцінка якості білка. 58 3.4.7.4. Мікробіологічний аналіз. 60 IV. РЕЗУЛЬТАТИ ТА ОБГОВОРЕННЯ. 61 4.1. Проксимальний хімічний аналіз рисового борошна та паллари. 61 4.1.1. Близька характеристика рисового борошна. 61 4.1.2. Близька характеристика Харіни де Паллар. 62 4.2. Фізико-хімічний аналіз рису та рисового борошна. 63 4.2.1. Колориметрія рисового борошна та паллер. 63 4.2.2. Активність води в рисовому борошні та рисі. 64 4.3. Виробництво екструдованих закусок. 64 4.3.1. Форми закусок для екструзії. 64 4.4. Розрахунок хімічної кількості рецептур. 65 4.4.1. Хімічний показник для рецептур. 65 4.5. Оцінка якості закусок. 67 4.5.1. Сенсорний аналіз. 67 4.5.1.1 Колір. 67 4.5.1.2 Запах. 70 4.5.1.3 Смак. 71 4.5.1.4 Текстура. 73 4.5.2. Фізико-хімічний аналіз закуски. 75 4.5.2.1. Колориметрія. 75 4.5.2.2. Інструментальна текстура. 76 4.5.2.3. Відсоток вологи. 80 4.5.2.4. Активність води (Aw). 84 4.5.2.5. Індекс водопоглинання (IAA). 88 4.5.2.6. Індекс розчинності у воді (ISA). 92 4.5.2.7. Ступінь клейстеризації (GG). 96 4.5.2.8. Питомий об’єм (VE). 101

4.5.2.9. Індекс розширення (IE). 104 4.5.3. Вибір найкращих методів лікування. 109 4.6. Оцінка найкращих закусочних процедур. 110 4.6.1. Проксимальний хімічний аналіз. 110 4.6.2. Фізико-хімічні характеристики. 112 4.6.3. Корисне життя. 115 4.6.3.1. Визначення терміну придатності за допомогою сенсорної оцінки. 115 4.6.3.2. Визначення строку корисного використання за допомогою фізико-хімічного аналізу. 123 4.6.4. Біологічна оцінка. 130 4.6.4.1. Коефіцієнт ефективності білка (PER). 130 4.6.4.2. Уявна засвоюваність (DA). 131 4.6.4.3. Біологічна цінність (BV). 132 4.6.5. Мікробіологічний аналіз найкращих методів лікування. 133 V. ВИСНОВКИ. 134 VI. РЕКОМЕНДАЦІЇ. 136 VII. БІБЛІОГРАФІЧНА ЛІТЕРАТУРА. 137 VIII. ДОДАТКИ. 151

Таблиця 32: Результати індексу розчинності у воді. 93 Таблиця 33: Аналіз дисперсії для індексу розчинності у воді (ISA). 94 Таблиця 34: Результати ступеня желатинізації. 97 Таблиця 35: Аналіз дисперсії на ступінь желатинізації (GG). 99 Таблиця 36: Результат конкретного обсягу. 101 Таблиця 37: Аналіз дисперсії для конкретної величини (VE). 103 Таблиця 38: Результати індексу розширення. 105 Таблиця 39: Аналіз дисперсії для індексу розширення (IE). 106 Таблиця 40: Вибір найкращих методів лікування за їх найважливішими ознаками. 109 Таблиця 41: Процентний склад найкращих методів лікування. 110 Таблиця 42: Фізико-хімічні характеристики найкращих методів лікування. 112 Таблиця 43: Колориметрія найкращих методів лікування. 114 Таблиця 44: Активність води найкращих процедур протягом 49 днів зберігання. 123 Таблиця 45:% Вологість найкращих процедур протягом 49 днів зберігання. 125 Таблиця 46: Текстура (mj) найкращих обробок протягом 49 днів зберігання. 127 Таблиця 47: Аналіз, проведений під час дослідження строку корисного використання. 129 Таблиця 48: Результати біологічної оцінки. 130 Таблиця 49: Мікробіологічне визначення найкращих методів лікування. 133

Згідно з усім поясненим вище, виникла ідея виробництва екструдованого продукту якісного та харчового значення. Назва цього дослідницького проекту: Вплив температури екструзії на якість закуски з пальми (Phaseolus lunatus) та рису (Oryza sativa), основною метою якої є оцінка впливу температури та рецептури на сенсорні та фізико-хімічні якості екструдованої закуски з пальми (Phaseolus lunatus) та рису (Oryza sativa) за допомогою методології реакційної поверхні, застосовуючи факторний дизайн 3 2, що має наступні конкретні цілі: - Фізико-хімічна характеристика пальмового борошна та рису. - Оцініть фізико-хімічні та сенсорні характеристики екструдованих закусок. - Визначте проксимальний хімічний аналіз та біологічну оцінку найкращих закусочних процедур. - Визначте термін корисного використання найкращих методів лікування. два

Лише невелика кількість споживається в якості інгредієнта продуктів переробки, найбільше споживання - у вигляді зерна. Рис є чудовим джерелом енергії завдяки високій концентрації крохмалю, що також забезпечує білки, вітаміни та мінерали, а також має низький вміст ліпідів (Walter et al., 2008). Згідно з результатами Національного обстеження сімейних бюджетів в Перу, рис - це злак, який присутній у раціоні, що надає перевагу річному споживанню на душу населення 47,4 кг/особа порівняно з 5,1 та 2,8 кукурудзи та пшениці відповідно; тобто 3,9 кг щомісячного споживання на душу населення (INEI, 2009). Таблиця 1: Перу: середньорічне споживання зернових на душу населення за географічним районом, за видами злаків (кг/особа) Основні види злаків Джерело: (INEI, 2009) Загальний обсяг столиці Ліми Решта країни Міське сільське узбережжя Сьєрра Сельва Рис 47, 4 46,6 47,6 47,6 46,4 36,2 36,2 58,1 Подібний овес та 1,8 1,7 1,9 1,9 1,6 1,9 2,1 1,1 Ячмінь 0,7 0,1 1,0 0,3 2,1 0,2 1,8 0,2 Кукурудза 5,1 1,5 6,7 2,9 12,6 2,3 10,5 2,5 Пшениця, подібна (морон) Інші злаки та 2,8 0,8 3,7 1 8,8 0,6 7,2 0,6 0,6 0,5 0,7 0,5 1,1 0,4 1,2 0,2 ​​4

2.1.2. Таксономія та морфологія 2.1.2.1. Таксономія Gramene (2007) запропонувала таку таксономію рису: Королівство: Plantae Рослини Відділ: Magnoliophyta Квіткові рослини Клас: Liliopsida або Monocotyledons Підклас: Commelinidae Порядок: Cyperales або glumiflora Родина: Poaceae або Gramineae Рід: Oryza L. Види: O. sativa 2.1 .2.2. Морфологія Рисове зерно (неочищений рис) складається із зовнішнього захисного покриву, лушпиння та плодів каріопсису або рису (коричневий або коричневий рис). Коричневий або коричневий рис складається із зовнішніх шарів: околоплодника, оболонки насіння або оболонки насіння та ядерних; зародка або ембріона; і ендосперму. Він складається з алейронового шару, самого ендосперму, що складається з сублейронового шару та крохмалистого або внутрішнього ендосперму. Алейроновий шар містить ембріон. Пігмент відновлюється до околоплодника. Зародок або зародок розташовується на черевній стороні біля основи зерна, багатий білками та ліпідами і становить 2-3% коричневого рису. Ендосперм формує більшу частину зерна (89-94% бурого рису) і складається з клітин, багатих гранулами крохмалю та з деякими білковими тілами (Marchezan et al., 2008). На малюнку 1 показані деталі морфології та складу зерна рису. 5

Рисунок 1: Внутрішня та зовнішня структура насіння рису Джерело: CIAT, 2010. 2.1.3. Національне виробництво рису Виробництво неочищеного рису зростало щорічно на 3,1% з 2001 по 2016 рік. Таким чином, у 2001 році вони виробили 2028 тис. Тонн, поки в 2016 році не досягли 3166 тис. Тонн. За ці 16 років спостерігалась тенденція до зростання національного виробництва, за винятком 2004 року, року, в якому було отримано найнижче виробництво, оскільки вони досягли лише 1,84 млн. Тонн. Збільшення виробництва між 2001 і 2006 роками було зумовлене більшим приростом урожаю (2,2% на рік) та збільшенням врожаю (0,8% на рік) (MINAGRI, 2017). 6

Графік 1: Перу: Національне виробництво неочищеного рису (2001-2016) Джерело: MINAGRI-DGESEP, 2016 Основні регіони виробництва Основним регіоном виробництва неочищеного рису в 2016 році був Сан-Мартін з участю 22%. Малюнок 2: Основні регіони виробництва неочищеного рису в 2016 році в Перу Джерело: MINAGRI-DGESEP 7

2.1.4. Хімічний склад рису Білий рис (рафінований) завдяки поліруванню вдається повністю або частково усунути кутикулу або висівки, втрачаючи таким чином велику частину вітамінів, мінералів і клітковини. Незважаючи на те, що вміст білка у нього низький (7-9% середнього за вагою), рисове зерно є найбільшим джерелом білка в країнах, що споживають цю злакову їжу, і становить 60% загального білка в раціоні в Азії. (Ши, 2003). Рис - злак, багатий крохмалем, він складається з амілози та амілопектину, має невеликий внесок білків (7%), містить значну кількість вітамінів (тіамін, рибофлавін та ніацин), він також містить такі мінерали, як фосфор і калію. Однак при його доопрацюванні та поліруванні відбувається втрата 50% вмісту мінеральних речовин і 85% вітамінів групи В (FEN, 2011). Таблиця 2: Хімічний склад рису на основі 100 г корму Компоненти Білий рис Енергія (ккал) 358 Вода (г) 13,4 Білки (г) 7,8 Загальна кількість жиру (г) 0,7 Загальна кількість вуглеводів (г) 77,6 Клітковина (г) 0,4 Зола g) 0,5 кальцію (мг) 6 фосфору (мг) 134 цинку (мг) 1,51 заліза (мг) 1,04 β каротину (мкг) - ретинолу (мкг) - вітаміну А (мкг) - тіаміну (мг) 0,11 рибофлавіну (мг) 0,04 Ніацин (мг) 2,19 Вітамін С (мг) 0,9 Джерело: Reyes et al., 2009 8

Таблиця 3: Харчовий склад рисового борошна GRUPO ARROZ (г/100 г) Їстівна порція 1,00 Вода (мл) 12,10 Енергія (Ккал) 361,00 Білки (г) 7,40 Ліпіди (г) 0,60 Холестерин (мг) 0,00 Натрій (мг) 6,20 Калій ( мг) 112,00 Кальцій (мг) 13,60 Фосфор (мг) 117,00 Залізо (мг) 0,83 Ретинол (мг) 27,90 Кислота аскорбінова (Віт. С) (мг) 0,00 Рибофлавін (В2) (мг) 0,03 Тіамін (В1) (мг) 0,05 Фолієва кислота (ug) 0,00 Ціанокобаламін (B12) (ug) 0,00 Рослинна клітковина (g) 0,20 Поліненасичені жирні кислоти (g) 0,00 Насичені жирні кислоти (g) 0,00 Лінолева кислота (g) 0,00 Ліноленова кислота (g) 0,00 Джерело: Nutriguia, 2003 9

Малюнок 3: Паллар (Phaseolus Lunatus) Джерело: Леон, 2000. 2.2.3. Національне виробництво Паллар Паллар є важливою зерновою бобовою культурою для Перу та для Департаменту lca, завдяки ідеальним агроекологічним умовам для цієї культури; З цієї причини він становить понад 95% національного виробництва. Долини регіону Іка відповідають належним агроекологічним умовам для вирощування долоні в різних її різновидах - тих, що мають невизначений ріст, злегка покладені або напівлежачи, або рішуче; будучи цікавою економічною альтернативою для виробників, оскільки зараз вони більше, ніж раніше, можуть продавати своє зерно за вигіднішими цінами, оскільки це рагу є важливим джерелом рослинного білка; Однак врожайність підтримує низькі показники, які в середньому не перевищують 2000 кг через неадекватне управління ґрунтом, водою, поживними речовинами, шкідниками та хворобами (Melgar, 2012). 12

Таблиця 4: Сухий дощ за регіонами за продуктивними змінними Березень 2015/2016 Зібрана площа (га) вар. Частина. % Регіон 2015 2016% 2016 2015 2016 Виробництво (т) Вар. % Урожайності (кг/га) Пар. % 2016 2015 2016 Вар.% Національний 20 102 407,5 100,0 58182 216,2 100,0 2880 1794-37,7 Амазони 0 0-0 0 0 0 0 0 0 0 Анкаш 0 18-17,7 0 0 0 0 0 0 0 Апурімак 0 0-0 0 0 0 0 0 0 0 Арекіпа 0 0-0 0 0 0 0 0 0 0 Айякучо 0 2-0 0 0 0 0 0 0 0 Кахамарка 0 0-0 0 0 0 0 0 0 0 Кальяо 0 0-0 0 0 0 0 0 0 0 Куско 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 Митрополит Ліма 0 0-0 0 0 0 0 0 0 0 Лорето 0 0-0 0 0 0 0 0 0 0 Мадре де Діос 0 0- 0 0 0 0 0 0 0 0 Мокегуа 0 0-0 0 0 0 0 0 0 0 Паско 0 0-0 0 0 0 0 0 0 0 Піура 0 0-0 0 0 0 0 0 0 0 Пуно 0 0-0 0 0 0 0 0 0 0 Сан-Мартін 0 0-0 0 0 0 0 0 0 0 Такна 0 0-0 0 0 0 0 0 0 0 Тумбес 0 0-0 0 0 0 0 0 0 0 Укаялі 0 0-0 0 0 0 0 0 0 0 Джерело: Мінагрі, 2016. 13

2.5.2. Якість екструдованої закуски Indecopi (2011) виражає такі необхідні вимоги до закусочного продукту або закусок, як зазначено в таблиці 6. Таблиця 6: Органолептичні та фізико-хімічні вимоги до закусок ХАРАКТЕРИСТИКИ ОПИС Органолептичні - Характерний запах продукту. - Характерний смак продукту. - Текстура: характерна хрусткість продукту. Характеристика товару. - Колір Фізико-хімічний Препарат не повинен мати симптомів прогорклості, ароматизаторів, барвників, що вказують на розкладання: Джерело: Indecopi, 2011. ПАРАМЕТР ВИДАЛЕНОГО ФРІЯ Вологість (%) 3 6 Загальний попіл (%) 4 4 Перекисне значення 5 5 (мекв/кг) Кислотне число (%) 0,3 0,3 2,6. Сенсорна оцінка В даний час існують інструментальні фізичні або хімічні методи вимірювання таких властивостей харчових продуктів, як колір, консистенція, аромат тощо, які є дуже корисними для рутинного контролю харчової промисловості. Ці методи характеризуються великою кількістю аналізів, які можна провести, їх швидкістю, відтворюваністю та великою кількістю аналізів, які можна провести. У цьому сенсі сенсорний аналіз може надати цілісне уявлення про органолептичну якість продукту, який можна визначити 25

як сенсорної якості, не втрачаючи з виду того, що, зрештою, успіх їжі залежить від абсолютно суб'єктивних реакцій споживача, коротше кажучи, від реакції органів чуття. (Ібаньєс, 2000). 2.7. Мікробіологічний аналіз Згідно з квітнем (2003), вологість має великий вплив на розвиток цвілі, але визначальним параметром, ніж вологість субстрату, є наявність води (aw). При 25 С деякі види можуть рости з ав