Проекты

Анализ хлебных изделий и поиск оптимального экологически безопасного состава продукции, способствующего сохранению здоровья населения

Работа призёра конкурса проектов и исследований «Наука для жизни» Открытой городской научно-практической конференции «Наука для жизни» в секции «Экология и природопользование»

Направление работы: Пищевое производство
Авторы работы: ГБОУ Школа № 185
Предметы: Биология, Химия
Классы: 11 класс
Мероприятия: Конкурс проектов и исследований «Наука для жизни» открытой городской научно-практической конференции «Наука для жизни» 2021 года

Актуальность

В настоящее время одно из направлений продовольственной программы Российской Федерации – расширение ассортимента и рост производства продуктов питания, улучшение качества, повышение пищевой ценности. В связи с этим всё большее значение приобретает рациональное использование отходов и побочных продуктов пищевых производств. Для всех отраслей народного хозяйства актуальным и значимым сейчас является комплексное использование нетрадиционного сырья (Бороздина, 2015). Исключением не является хлебобулочное и кондитерское производство.

Цель

Обосновать возможность использования продуктов вторичной переработки на примере кофейных оболочек при производстве хлебобулочных изделий.

Задачи

1. Изучить органолептические показатели исследуемых образцов хлеба.

2. Изучить микробиологические показатели исследуемых образцов хлеба.

3. Изучить физико-химические показатели исследуемых образцов хлеба.

4. Оценить перспективы использования продуктов вторичной переработки на примере кофейных оболочек при производстве хлебобулочных изделий.

5. Разработать буклет.

Оснащение и оборудование, использованное в работе

  • Весы
  • Мерная колба объемом 250 см3
  • Сосуд объемом 500 см3
  • Стеклянная палочка для перемешивания смеси
  • Колба, бюретка, металлический бюкс, марля
  • Пробник Журавлёва

Описание

Для исследования авторы взяли хлеб из пшеничной муки высшего сорта без добавок; хлеб из пшеничной муки высшего сорта с добавлением 5% кофейных оболочек; хлеб из пшеничной муки высшего сорта с добавлением 15% кукурузной муки и 5% кофейных оболочек.

В ходе исследования авторы определяли органолептические, физико-химические, микробиологические свойства. Для исследования выпекали по 2 образца каждого из исследуемых объектов.

Определение органолептических свойств происходило следующим способом: авторы оценили внешний вид изделий, состояние мякиша (прикосновением кончиками пальцев к поверхности мякиша), вкус (небольшие кусочки изделий массой 2 г жевали в течение 5 секунд), запах (глубокого вдыхания воздуха через нос сначала неразрезанного изделия, затем – разрезанного). Результаты сравнили с описанным в стандарте.

Определение кислотности. Мякиш измельчили в крошку, взвесили, навеску поместили в сухой сосуд, добавили дистиллированной воды. Полученную смесь растёрли до получения однородной массы без комочков, перемешали, дали отстояться. Отстоявшуюся жидкость отфильтровали в сухой стакан через марлю. Затем взяли 50 см3 раствора, осуществили титрование раствором гидроокиси натрия (С = 0,1 моль/дм3) с 2-3 каплями фенолфталеина до получения слабо-розового окрашивания, не исчезающего при спокойном состоянии колбы в течение 1 минуты.

Определение влажности хлеба. Мякиш измельчили ножом, перемешали, сразу взвесили две навески массой 5 г каждая в металлических бюксах. В установке для определения данного показателя (СЭШ – 3М) установили постоянную температуру в 130 ºС и поместили навески в открытых бюксах с крышками. После охлаждения бюксы опять взвесили и определили количество испарившейся воды.

Определение пористости хлеба. В центре изделия вырезали кусок шириной 8 см. Острый край пробника Журавлёва смочили растительным маслом, затем вращательными движениями ввели его в мякиш хлеба, делая при этом выемки на расстоянии 1 см от корки. Для определения пористости делали три цилиндрических выемки, которые затем одновременно взвесили.

Также авторы провели анализ основных показателей, которые оказывают влияние на свойства хлебобулочных изделий, с целью выяснить, влияет ли положительно на качество хлебобулочной продукции применение продукта вторичной переработки – кофейных оболочек.

Для этого авторы приготовили тесто из пшеничной муки высшего сорта (контроль), пшеничной муки высшего сорта с добавлением 5% кофейных оболочек, пшеничной муки высшего сорта с добавлением 15% кукурузной муки и 5% кофейных оболочек с целью дальнейшего выпекания образцов хлеба и последующего проведения анализа.

Результаты

1.  Образец с добавлением кукурузной муки и кофейных оболочек, а также образец с добавлением кофейных оболочек отличаются от контрольного образца по цвету, поверхности, цвету мякиша и вкусу. Это объясняется тем, что данные добавки привносят в хлеб свои новые качества и ценные вещества, превосходящие те, которые вносят синтетические добавки.

2. Все физико-химические показатели образцов хлеба (кислотность, пористость, влажность) в том числе и контроля не отклоняются от требований ГОСТа.

3. При исследовании микробиологических показателей отмечено, что хлеб с добавлением кукурузной муки и кофейных оболочек, а также хлеб с добавлением кофейных оболочек являются более стойкими.

Выводы

Качества хлеба улучшаются, при этом себестоимость не увеличивается, так как кофейные оболочки являются продуктами вторичной переработки. Можно сделать вывод, что при правильном решении экологической проблемы по применению продуктов вторичной переработки можно сократить отходы одного производства путём их вовлечения в другое и при этом получить прибыль.

Перспективы использования результатов работы

В следующем году авторы планируют испечь хлеб из пшеничной муки с добавлением 5% кофейных оболочек и 15% кедровой муки и провести анализ органолептических, физико-химических, микробиологических показателей данного хлеба.

Применение кофейной оболочки при изготовлении хлебобулочных изделий, позволит уменьшить количество отходов пищевой промышленности, это поможет снизить экологические риски и решить ряд вопросов, связанных с сохранением здоровья населения.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет пищевых производств».

Награды/достижения

Открытая городская научно-практическая конференция «Старт в медицину» – призёр;

Конференция «Мои первые научные проекты в ФГБНУ ВНИИСБ – 2020» – диплом участника;

Конкурс исследовательских работ «Московский экологический форум учащихся» окружной этап в САО города Москвы – диплом 1 степени;

XII Московский экологический форум учащихся городской этап – победитель;

Федеральный конкурс ЮИОС (итоги пока не подведены).