Document 2430648
advertisement
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высIцего профессион€lпьного образования <Кубанский государственный технологиrIеский университет) На правах рукопuсu кУРАкиНА РАЗРАБОТКА Ашна Николаевна ТЕХНОЛОГИИ ЖЕВАТЕЛЬНЫХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ КОНФЕТ 05.18.01 -Технология обработки, хранениrI и переработки злаковьIх, бобовых культур, крупяньD( продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства ДИССЕРТАЦИЯ на соискание уlеной степени кандидата технических наук Наl"rный руководитель: доктор технических наук, профессор Красина Ирина Борисовна Краснодар -2014 r. 2 Содержание Введение……………………..……………………………………………….. 4 1 Аналитический обзор литературы……………………………………… 9 1.1 Сахар и его заменители……………………………………………….. 9 1.2 Изомальт как сахарозаменитель нового поколения…………………. 11 1.3 Пищевые волокна, состав и свойства …………………........................ 15 1.4 Кондитерские изделия с использованием пищевых волокон……….. 25 1.5 Жевательные изделия функционального назначения……………….. 26 1.6 Роль и свойства различных ингредиентов в технологии жевательных кондитерских изделий………………………………….. 2 Методическая часть ………………………………..………………. 27 36 2.1 Характеристика объектов исследования…………………………… 36 2.2 Методы исследования………………………………………………… 38 2.2.1 Методы исследования химического состава и функциональных свойств сырья………...……………………… 2.2.2 Методы исследования реологических свойств полуфабрикатов и готовых изделий…….……………………… 2.2.4 Методы исследования показателей качества полуфабрикатов и готовых изделий………….………………………………….. 2.3 Методы математической обработки результатов исследований…. 38 46 49 54 3 Экспериментальная часть …………..…………………………………… 56 3.1 Обоснование выбора функциональных рецептурных компонентов для создания жевательных конфет без сахара……………………… 56 3.1.1 Обоснование выбора изомальта……………………………….. 56 3.1.2 Обоснование выбора пищевых волокон………………………. 66 3.2 Разработка модельной рецептуры для создания жевательных конфет с использованием изомальта………………………………… 75 3.3 Формирование структурно-механических свойств конфетной массы для жевательных конфет……………………………………… 84 3.4 Влияние апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 на структурно-механические свойства массы для жевательных 108 конфет…………............................................................................... 3 3.5 Разработка научно-обоснованной рецептуры функциональных жевательных конфет с использованием изомальта и апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 ………………………………………. 123 3.6 Разработка технологии функциональных жевательных конфет на с использованием изомальта апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200…………………………………………………... 127 3.7 Оценка потребительских свойств функциональных жевательных конфет с использованием изомальта и апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200…………………………………………………… 136 3.7.1 Оценка показателей качества жевательных конфет………….. 136 3.7.2 Сохраняемость жевательных конфет с использованием изомальта и апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 …… 139 3.7.3 Оценка пищевой и энергетической ценности функциональных жевательных конфет………………………... 143 4. Оценка экономической эффективности от внедрения разработанных технологических решений………………………………………………... 148 Выводы ……………………………………………………………………….. 155 Список использованных источников …………………………………...…. 158 Приложения………………………………………………………………….. 170 4 Введение Концепция здорового питания зародилась в начале 80-х годов, где приобрели большую популярность функциональные продукты, содержащие ингредиенты приносящие пользу здоровью человека, повышающие сопротивляемость заболеваниям, способные улучшить физиологические процессы в организме человека. Качество функциональных продуктов определяется пищевой ценностью, вкусовыми свойствами и физиологическим воздействием. Все продукты позитивного питания содержат ингредиенты, придающие им функциональные свойства. К ним относятся растворимые и нерастворимые пищевые волокна, витамины, минеральные вещества, полиненасыщенные жирные кислоты, антиоксиданты, олигосахариды, а так же группа, включающая микроэлементы и бифидобактерии [1]. Один из основных принципов концепции здорового питания состоит в том, что пища должна не только удовлетворять потребности организма человека в пищевых веществах и энергии, но и выполнять профилактические и лечебные цели. Исследования в области биохимии и физиологии показали, что пища за счет наличия в ней определенных биологически активных веществ способна контролировать и модулировать различные функции организма и, как следствие, участвовать в поддержании здоровья человека. В последнее время вопрос получения продуктов питания прогнозируемого и гарантированного качества все чаще выступает на первый план по сравнению с вопросом о производимом их количестве. При этом наиболее актуальный вопрос – создание продуктов с заданным химическим составом, с учетом медико-биологических рекомендаций. Во многих странах большой интерес проявляют к добавкам растительного происхождения, содержащим эссенциальные вещества, такие как витамины, макро- и микроэлементы, полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК), пищевые волокна (ПВ). В составе правильно подобранной композиции экономится не только определенное количество сырья, но и создается новый или усиливается 5 имеющийся положительный биологический эффект питания. Любое обогащение имеет характер взаимообогащения, т. е. в такой композиции увеличивают свою биологическую ценность все входящие в смесь компоненты. Применение добавок растительного происхождения дает возможность получать новые продукты, обладающие повышенной пищевой ценностью, хорошими органолептическими показателями и функциональными свойствами [2]. Одним из компонентов, используемых при обогащении продуктов, являются пищевые волокна, которые выводят из организма человека некоторые метаболиты пищи и загрязняющие ее вещества – соли тяжелых металлов, шлаки, избыток слизи, а также способствуют регуляции физиологических процессов в органах пищеварения, снижению массы тела, уровня сахара и холестерина в крови [3]. В последнее время наблюдается тенденция увеличения потребления продуктов, изготовленных с использованием заменителей сахарозы. За последние 15 лет доля пищевых продуктов в сегменте «без сахара» возросла на 27 %, а количество людей, пользующихся заменителями сахара, возрастает ежегодно на 5–6 % [4]. Поскольку высокая энергетическая ценность потребления сахарозы сопряжена с риском возникновения эффекта переедания; относительно легкая усвояемость – к резкому выбросу инсулина в кровь и возникновению его дефицита в организме, что сопряжено с быстрым накоплением в нем жировых клеток; высокая скорость разложения под действием микроорганизмов в ротовой полости приводит к образованию в ней органических кислот, приводящих в конечном итоге к разрушению зубов, и т.д. [5]. С учетом мировых тенденций развития пищевой промышленности с ориентацией на функциональные пищевые продукты следует констатировать, что кондитерские изделия нуждаются в существенной коррекции их химического состава в направлении увеличения содержания 6 витаминов, минеральных элементов и пищевых волокон при одновременном снижении энергетической ценности. В связи с этим актуальным и перспективным направлением развития кондитерского производства является разработка на научной основе конкурентоспособной технологии изготовления жевательных конфет, обогащенных физиологически функциональными ингредиентами [6]. В данной работе мы стремились изучить влияние пищевых волокон на структуру и физические свойства жевательных конфет изготовленных на изомальте. Цель и задачи исследований. Целью исследований явилась разработка технологии функциональных жевательных конфет на основе изомальта, с использованием апельсиновых пищевых волокон. В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи: – анализ мировых тенденций в производстве жевательных конфет путем изучения, анализа и систематизации научной и патентной литературы; – обоснование выбора изомальта в качестве сахарозаменителя в рецептуре жевательных конфет; – обоснование выбора апельсиновых пищевых волокон в качестве функционально-технологической добавки; – разработка модельной базовой рецептуры для создания жевательных конфет с использованием изомальта; – исследование влияния основных структурообразующих ингредиентов на формирование структурно-механических свойств конфетной массы для жевательных конфет; – исследование влияния пищевых волокон на структурно-механические свойства массы для жевательных конфет; – разработка рецептуры и технологии функциональных жевательных конфет с использованием изомальта и апельсиновых пищевых волокон; – оценка потребительских свойств, пищевой ценности и безопасности функциональных жевательных конфет на основе изомальта; 7 – опытно-промышленная апробация результатов исследований, разработка и утверждение комплекта технической документации на функциональные жевательные конфеты с использованием изомальта и апельсиновых пищевых волокон; – расчет ожидаемого экономического эффекта от внедрения разработанных технологии и рецептуры и реализации функциональных жевательных конфет. Научная новизна. Научно обоснована и экспериментально подтверждена целесообразность и эффективность использования изомальта при создании и производстве функциональных жевательных конфет. На основании впервые исследованных функциональных и технологических свойств апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 установлена целесообразность их использования в рецептуре функциональных жевательных конфет. Получены новые научные данные, позволившие осуществить выбор основных сырьевых ингредиентов в рецептуре жевательных конфет. Установлено соотношение компонентов, обеспечивающее получение жевательных конфет с необходимыми структурными характеристиками. Впервые выявлено и оценено влияние апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 на технологические свойства массы для жевательных конфет, что позволило рекомендовать их использование для регулирования технологического процесса и реологических свойств конфетной массы. Впервые компонентов на с основе научных заданными принципов свойствами подбора методом сырьевых математического моделирования разработана рецептура функциональных жевательных конфет с заданными структурно-механическими свойствами. Впервые определены на основании оптимальные полученных технологические новых научных параметры данных, производства жевательных конфет с заданными реологическими свойствами. Практическая значимость. Разработана рецептура функциональных жевательных конфет «Версаль», обладающих высокими потребительскими 8 свойствами и физиологической ценностью. На основе анализа и обобщения результатов теоретических и экспериментальных исследований разработаны практические рекомендации по выпуску функциональных жевательных конфет, обогащенных пищевыми апельсиновыми волокнами Сitri-Fi 200 и не содержащих сахара. Разработан комплект технической документации на жевательные конфеты на изомальте (ТУ 9128-287-02067862-2014; ТИ 02067862-2014; РЦ 02067862-287). Разработанные технологические режимы приготовления жевательных конфет, обогащенных пищевыми апельсиновыми волокнами Сitri-Fi 200 на основе изомальта, а также рецептура сахаристых кондитерских изделий прошли производственные испытания в условиях ЦКП «Исследовательский центр пищевых и химических технологий» перерабатывающей промышленности. института пищевой и 9 1. Аналитический обзор литературы 1.1 Сахар и его заменители Лет двести назад сахар был редкостью, дорогим лакомством. Сахар употребляли при варке варенья. Не приходило людям в голову злоупотреблять этим замечательным продуктом питания. Но в двадцатом веке добыча сахара из сахарной свеклы и ввоз в страну тростникового сахара стали совсем недороги, и сахар оказался одним их самых демократичных продуктов питания, к тому же высококалорийным, питательным [1]. Сахароза, которую многие люди воспринимают просто как сахар, занимает в настоящее время одно из ведущих мест в рационе питания человека. Следует при этом отметить, что такого рода положения и признания сахарозе удалось добиться за сравнительно небольшой, с исторической точки зрения, промежуток времени, немногим превышающий около двух столетий. При этом ряд других, специально приготавливаемых, продуктов питания, таких как, например, хлеб, сыр, вино и др., являются спутниками человека на протяжении уже многих тысячелетий. Справедливости ради, необходимо признать, что такой лидирующей роли сахарозе удалось добиться в результате неоспоримой победы по результатам своеобразного экспертного опроса, в котором принимали участие миллиарды людей на всех континентах Земли в течение нескольких поколений. Сахарозе, выступавшей в этом состязании первоначально под названием «тростниковый сахар», удалось уверенно превзойти по своим вкусовым, физико-химическим и физиологическим характеристикам таких соперников, как глюкоза или «виноградный сахар»; фруктоза или «фруктовый сахар»; лактоза или «молочный сахар»; сорбит, который мог бы получить название «рябинового сахара», вследствие того, что он присутствует в заметных количествах в ягодах этого дерева; мальтозу или «солодовый сахар» и целый ряд других конкурентов среди встречающихся в природе моно - , ди - , три - и других углеводов с ещё большей молярной массой [2]. 10 Несомненными достоинствами сахарозы, как продукта питания, являются ее приятный, полный, гармоничный вкус, высокая степень сладости при отсутствии каких-либо посторонних оттенков и послевкусия, относительно низкая гигроскопичность, сыпучесть и ряд других высоких технологических показателей. Следует указать также на высокую энергетическую ценность сахарозы, как продукта питания, и возможность ее длительного хранения (до пяти лет) в соответствии с действующим в РФ стандартом [3]. Многие элементы вкуса сахарозы часто принимаются за 100%, т. е. рассматриваются в качестве своеобразного эталона при проведении оценки вкусовых характеристик других видов подсластителей [7,8]. Все это вместе взятое привело к тому, что сахароза в настоящее время практически единодушно признается в качестве «королевы» среди углеводов. В результате она является самым распространенным индивидуальным органическим соединением, производимым на нашей планете. Объем ее мирового выпуска в настоящее время превышает 170 млн. тонн в год и сохраняет устойчивую тенденцию к дальнейшему росту [9,10]. Вместе с тем, с течением времени оказался выявленным и ряд принципиальных недостатков, присущих сахарозе, как продукту питания. Как это часто бывает в жизни, они оказались продолжением ее достоинств – высокая энергетическая ценность потребления сахарозы сопряжена с риском возникновения эффекта переедания; относительно легкая усвояемость – к резкому выбросу инсулина в кровь и возникновению его дефицита в организме, что сопряжено с быстрым накоплением в нем жировых клеток; высокая скорость разложения под действием микроорганизмов в ротовой полости приводит к образованию в ней органических кислот, приводящих в конечном итоге к разрушению зубов, и т.д. Следствием этого явилось возникновение очевидного интереса к подслащивающим соединениям, в той или иной степени, лишенных указанных недостатков сахарозы. Начало этому процессу было положено с открытия и последующего достаточно широкого использования на практике синтетических соединений, 11 когда Фальбергом в 1885 году был открыт сахарин со сладостью в 400-500 большей, чем у сахарозы, при нулевой его калорийности [11,12]. Впоследствии группа используемых в пищевой промышленности различных подсластителей существенно расширилась. В последние годы у потребителей все больший интерес вызывают подсластители, относящиеся к природным соединениям. В качестве однoго из перспективных из них может рассматриваться изомальтулоза, которая также с полным основанием может претендовать и на близкое родство с «царствующей королевой», т.е. сахарозой [13,14,15]. 1.2 Изомальт как сахарозаменитель нового поколения Создание заменителей сахара нового поколения, обладающих не только чистым сладким вкусом, безопасностью и высокими технологическими характеристиками, но и способных проявлять функциональные свойства, оказывая положительное регулирующее воздействие на организм в целом, либо на его отдельные органы и системы, одна из основных задач, стоящих перед учёными в области функционального питания [16,17]. Предметом пристального изучения, после открытия их специфического биологического действия, стали некоторые сахарозаменители (неусваиваемые), имеющие особую ценность для здоровья человека. Было установлено, что они являются пребиотиками - веществами, которые не гидролизуются и не всасываются в верхней части желудочно-кишечного тракта, а поступают в нижние его отделы и способствуют развитию полезных бактерий, обитающих в толстом кишечнике. Как все пребиотики, эти вещества регулируют кишечную микрофлору, индуцируют полезные эффекты как на уровне желудочно-кишечного тракта, так и организма в целом, способствуя поддержанию иммунной системы человека [18, 19,20]. Одно из таких веществ - изомальтулоза (6-О-α-D-глюкопиранозид-Dфруктоза), известная как натуральный заменитель сахара, присутствующий в меде, соке сахарного тростника. За рубежом этот углевод рекомендуют использовать в рационе питания людей, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями, ожирением, атеросклерозом, а также при диабете [21,22]. 12 Этот сладкий продукт был получен в 1960 г. из сахара. Он является смесью двух дисахаридных спиртов — глюкозоманнитола и глюкозосорбитола [23,24]. Внешне изомальтулоза представляет собой белый порошок, похожий на обычный сахар-песок. Кристаллы изомальтулозы легко измельчаются, что является ценным свойством в целом ряде технологических процессов производства пищевых продуктов. Температура плавления иомальтулозы составляет 122-124°С, что ниже точки плавления сахарозы – 160-185°С. Многие другие физико-химические свойства изомальтулозы, учитывая тот факт, что она является изомером сахарозы, достаточно близки к аналогичным параметрам последней. Это относится, например, к такой важной для технологии производства многих видов пищевых продуктов характеристике, как вязкость растворов. Однако отмечается и ряд некоторых отличий. Так, растворимость изомальтулозы в водных растворов меньше, чем растворимость сахарозы, особенно при низких температурах. Она составляет, например, около 30% при 25°С по сравнению с 68% для сахарозы; 60% при 70°С для изомальтулозы и 74,4% для сахарозы при той же температуре. При 80°С растворимость изомальтулозы составляет уже 85% от растворимости сахарозы. Изомальтулоза в отличие от сахарозы является редуцирующим дисахаридом и поэтому она может принимать участие в реакции Майяра, что будет приводить к повышению цветности растворов изомальтулозы в присутствии аминокислот. Вместе с тем, чистые растворы изомальтулозы являются стабильными в отношении нарастания их цветности при нагревании в течение до 90 мин [25,26]. Важным обстоятельством является то, что изомальтулоза оказывается более стойкой по сравнению с сахарозой в отношении реакции гидролиза в кислых средах. Так, например, в растворе с рН, равном 2, созданном с помощью соляной кислоты, 20% раствор изомальтулозы оказывается стабильным в течение 60 мин при нагревании до 100°С, в то время как 20% раствор сахарозы при этих условиях практически полностью подвергается 13 инверсии. Она является также гораздо более устойчивым соединением и по отношению к бактериальному разложению, нежели сахароза [27]. К числу достоинств изомальтулозы можно отнести ее низкую гигроскопичность, хотя она и содержит в своем составе одну молекулу кристаллизационной воды. Поэтому минимальное количество воды в составе изомальтулозы составляет 5% масс [28]. Равновесная влажность изомальтулозы сохраняется в широком интервале относительной влажности окружающего воздуха. В результате изомальтулоза характеризуется хорошей сыпучестью и отсутствием эффекта комкования, что является важным для ряда технологических процессов, связанных с ее дозированием при смешении пищевых ингредиентов в сухом виде. Изомальтулоза создает ощущение сладости, очень похожее на сахарозу, однако оно составляет от 42 до 48 % от соответствующего показателя для сахарозы. При потреблении продуктов, содержащих изомальтулозу, это ощущение сладости возникает быстро, обеспечивает оттенок свежести и не оставляет постороннего привкуса или послевкусия. Метаболизм изомальтулозы в организме, в принципе, является аналогичным механизму усвоения сахарозы, однако он протекает с использованием другой группы ферментов для осуществления расщепления изомальтулозы на составляющие элементы, т.е. глюкозу и фруктозу. Этот процесс, как и в случае сахарозы, протекает в основном в тонком кишечнике. Энергетическая ценность изомальтулозы аналогична сахарозе и составляет 4 ккал/г (16,7 кДж/г) [2]. Изомальтулозу можно рассматривать как ценный источник постепенно поступающей в организм низкогликемической энергии. Гликемическая реакция при потреблении изомальтулозы оказывается значительно меньшей, чем в случае глюкозы и сахарозы. Также важным является тот факт, что при приеме изомальтулозы концентрация глюкозы в крови не снижается ниже исходного уровня, и ранняя гипогликемия, часто отмечаемая при потреблении других сахаров, не наблюдается [2, 29]. 14 В случае изомальтулозы энергетический компонент в форме глюкозы появляется в крови медленнее и расходуется в течение более длительного времени. Это находит свое отражение в более пологой, но и более протяженной зависимости её концентрации от времени по сравнению с сахарозой. Такое свойство изомальтулозы будет помогать потребителям в их усилиях избежать переедания и слишком частого приема пищи [2]. Важным дополнительным достоинством изомальтулозы по сравнению, например с сахарозой и многими другими сахарами, является то, что ее не способны разрушать бактерии, находящиеся в ротовой полости, вследствие чего не образуется кислота, способная разрушать зубную эмаль. В связи с этим продуктам, содержащим в качестве одного из основных компонентов изомальтулозу, разрешается использование специального символа «happy tooth» или « tooth friendly » ( « друг зубов»). Изомальтулоза широко используется в качестве ингредиента пищевых продуктов в Японии, начиная с 1985 года, а в Европе с 2005 года, хотя первые попытки ее получения на полупроизводственной установке относятся к 1970 году ( компания Tate and Lyle, Великобритания). Свойства же изомальтулозы, как химического соединения, были подробно изучены еще в 1957 году [30], хотя тогда она рассматривалась только как один из многочисленных представителей семейства низкомолекулярных углеводов. С недавнего времени изомальтулоза получила в Европе статус « Novel food » (« новый пищевой продукт функционального назначения»). В США изомальтулоза имеет статус GRAS ( « generally recognized as safe »), присвоенный Федеральным агентством по пищевым продуктам и лекарственным средствам ( GRN 184 ), для использовании изомальтулозы в качестве натурального подсластителя при производстве широкой гаммы пищевых продуктов. В Японии изомальтулоза вообще рассматривается как обычный пищевой продукт [2]. В настоящее время изомальтулоза в промышленных масштабах производится и реализуется несколькими компаниями под различными торговыми наименованиями: палатинозаТМ, XtendТМ изомальтулоза, 15 W*Ergotex 17002, лилоза и некоторыми другими. Изомальтулоза может использоваться в составе рецептур целого ряда пищевых продуктов. Таким образом, изомальтулозу можно рассматривать как природный заменитель сахара, предназначенный для широкого использования [2]. Изомальт и другие продукты этой серии используют за рубежом при изготовлении леденцовой карамели, жевательных конфет, засахаренных изделий, шоколада, таблеток, жевательной резинки и практически всех других видов кондитерских изделий, а также хлебобулочных изделий, мороженого, конфитюра. На российском рынке представлены леденцы без сахара фирм «Марс», «Дирол», «Орбит», «Нестле» и многих других. Относительно невысокая стоимость, благоприятные физико- химические характеристики, вместе с наличием уникального механизма ее метаболизма в организме, позволяют разрабатывать на ее основе широкий спектр пищевых продуктов функционального назначения. Особый интерес они будут представлять для лиц, заинтересованных в понижении скорости глюкозно-фруктозного усвоения, в том числе людей, регулярно занимающимися видами деятельности, характеризующимися длительными и интенсивными физическими нагрузками [2]. 1.3 Пищевые волокна, состав и свойства Пищевые волокна (ПВ) – это комплекс биополимеров растений, включающий некрахмальные полисахариды, к которым относятся целлюлоза, гемицеллюлоза, пектин, гумми, камеди, слизи, пентозаны. Кроме того, в состав ПВ входят лигнины и связанные с ними белковые вещества, формирующие клеточные стенки растений [31, 32]. Пищевые волокна разделяются на два больших класса – нерастворимые (клетчатка) и растворимые, существенно отличающиеся по своим физикохимическим и физиологическим эффектам в организме. В пищеварительном тракте нерастворимые ПВ не изменяются, а растворимые ПВ могут подвергаться частичной деструкции под влиянием микрофлоры кишечника. Нерастворимая фракция ПВ, поступающая с пищей, необходима для нормальной работы толстого кишечника. 16 Таким образом, клетчатка составляет часть, причем не преобладающую (от 30 % до 40 % для плодоовощного сырья и 10–20 % для зерновых), фактических пищевых волокон и не может ни в какой степени правильно характеризовать этот важный показатель пищевой ценности [33]. Среди нерастворимых пищевых волокон при производстве продуктов питания наиболее широко применяется целлюлоза – в качестве эмульгатора и как добавка, препятствующая слеживанию и комкованию. Целлюлозу применяют в производстве хлебобулочных изделий, замороженных полуфабрикатов, экструдированных продуктов и макаронных изделий и т.д. Целлюлоза (клетчатка) представляет собой волокнистое, прочное, водонерастворимое вещество. Она входит в состав оболочек зерна, стеблей злаков, трав и других древянистых частей растений. Целлюлоза – линейный неразветвленный гомополисахарид, который состоит из 10 000 и более остатков D-глюкозы, связанных друг с другом 1,4-глюкозидными связями. Ее молекулы имеют нитевидную форму и соединены в мицеллы. Целлюлоза в значительной степени структурирует пищу, практически не переваривается в кишечнике, ее усвояемость в происхождением, содержанием в большей пищевом степени рационе определяется и характером предварительной обработки и колеблется от 6 до 23 % [32,34]. Дневной суммарный прием с пищей всех производных целлюлозы может составлять до 25 мг на килограмм массы тела человека. Из дозировки в пищевых продуктах определяются конкретными технологическими или функциональными задачами. Целлюлоза, так же как крахмал и гликоген, является полимером глюкозы. Однако вследствие различий в пространственном расположении кислородного «мостика», соединяющего остатки глюкозы, крахмал легко расщепляется в кишечнике, тогда как целлюлоза не атакуется ферментом поджелудочной железы - амилазой. Целлюлоза принадлежит к числу чрезвычайно распространенных в природе соединений. На ее долю приходится до 50 % углерода всех органических соединений биосферы [5]. Препараты целлюлозы выпускают в двух модификациях: микрокристаллической (Е460i) и порошкообразной (Е460ii). Наиболее 17 распространены такие препараты как метилцеллюлоза (Е461), гидроксипропилметилцеллюлоза (Е464), гидроксипропилцеллюлоза (Е463), карбоксиметилцеллюлоза (Е466) [32,36]. К растворимым пищевым волокнам относятся полисахариды растений (пектины, инулин, камеди и слизи и др.), морских водорослей (альгинаты, каррагинаны и агароиды) или микробного происхождения (камеди). Пектины (Е440) получают из растительного сырья, наиболее распространены цитрусовый и яблочный пектин. Главное свойство, на котором основано применение пектинов в пищевых технологиях, гелеобразующая способность. Пектины используют при производстве кондитерских изделий, выпечных продуктов, для приготовления фруктовых начинок, фруктовых консервов и др. в качестве загустителей, стабилизаторов, гелеобразователей [37,38]. Гемицеллюлозами называют группу высокомолекулярных полисахаридов, которые хорошо растворимы в воде и щелочных растворах. При гидролизе с кислотами гемицеллюлозы образуют маннаны (состоящие из моносахарида маннозы), галактаны (состоящие из моносахарида галактозы). По содержанию в растениях и по распространенности гемицеллюлозы занимают второе место после целлюлозы. Содержание гемицеллюлозы в клеточных стенках зависит от анатомических и морфологических особенностей последних. Растительные гемицеллюлозы обычно представлены как гомо-, так и гетеросахаридами, разнородными по составу, строению и молекулярной массе. Большинство полисахаридов гемицеллюлоз относятся к гетеросахаридам, которые построены из различных моносахаридов: D-ксилоз, L-арабинозы, L-рамнозы, D-глюкозы, D-фруктозы. Роль гемицеллюлоз в питании многообразна. Они безвредны для человека и перевариваются в зависимости от строения на 65 – 95 % [32,39]. Лигнин – природный полимер нерегулярного сетчатого или трехмерного строения, формирующий клеточные стенки растений. Играет роль инкрустирующего вещества, скрепляющего волокна целлюлозы и гемицеллюлоз. Лигнин представляет собой аморфное вещество, лишь 18 небольшая часть которого (5–10 %) растворяется в органических растворителях (этиловый спирт, ацетон), он лучше растворяется после продолжительного размола клеточных стенок. Пектиновые вещества – биополимеры, входящие в состав клеточной стенки. Общим признаком пектиновых веществ является основная цепь полигалактуроновой кислоты [32]. Пектины - вещества, способные в присутствии органических кислот и сахара образовывать желе. Это свойство широко благодаря используется своим в кондитерской специфическим промышленности. свойствам, ряд важных Выполняя, функций (регулирование водного режима тканей, транспорт водного тока и др.), пектиновые вещества участвуют в процессах роста и растяжения клеточной стенки. Одним из важнейших свойств пектиновых веществ является комплексообразующая способность, молекулы ионами пектина с основанная тяжелых на металлов взаимодействии и радионуклидов (профилактическая норма пектина, утвержденная ФАО/ ВОЗ, составляет 2–4 г в сутки; для лиц, работающих в неблагоприятных условиях, – 8–10 г в сутки) [40, 41]. Гумми (камеди) являются разветвленными полимерами глюкуроновой и галактуроновой кислот, к которым присоединены остатки арабинозы, маннозы, ксилозы, а также соли магния и кальция. Камеди – сложные неструктурированные полисахариды, не входящие в состав клеточной оболочки, растворимые в воде, обладающие вязкостью; они способны связывать в кишечнике тяжелые металлы и холестерин [5]. Увеличение объемов потребления пищевых волокон, расширения спектра функциональных свойств – все это заставляет производителей ингредиентов задумываться над созданием новых видов и форм пищевых добавок. Французская фирма Roqette разработала новую линию растворимых пищевых волокон под торговой маркой Nutriose, которая обладает стабилизирующими и желирующими свойствами. Новый продукт содержит 85% пищевых волокон, минимум сахаров. Представители компании считают, что «Nutriose» – очень функциональный ингредиент, хорошо сочетающийся с 19 подсластителями и полиолами, что сообщает конечному продукту необходимую сладость. Кроме того, они неприхотливы при хранении, их легко адаптировать к большинству произведенных процессов благодаря низкой вязкости, отличной растворимости, стабильности при нагреве и устойчивости к кислотам» [4]. Французской компанией NEXIRA производятся различные виды пищевых волокон . Пищевые волокна EQUACIA, EQUACIA XE, EQUACIA HV, являющиеся отличным источником пищевых волокон с пребиотическими свойствами (подтверждено клиническими испытаниями), используются для обогащения всевозможных видов продуктов питания и снижения содержания жира в пищевых продуктах. Это полностью натуральный продукт, состоящий из комбинации растворимых волокон акации и нерастворимых волокон пшеницы без глютена, является уникальным текстурообразователем и стабилизатором, позволяет снизить содержание жира до 50%, обладает загущающей способностью, увеличивает срок годности продукта и сохраняет его свежесть на протяжении всего периода хранения, обеспечивает идеальный пищевой баланс [42]. Пищевые волокна торговой марки FIBREGUM являются отличным источником пищевого растворимого волокна - пребиотика (подтверждено клиническими испытаниями), используется для обогащения всевозможных видов продуктов питания [45]. Это полностью натуральный продукт из отборных сортов смолы акации, имеет низкий гликемический индекс и низкую калорийность, безопасен для зубов, не содержит ГМО, легок в применении, улучшает органолептические свойства продуктов, имеет синергичное взаимодействие с пробиотиками, увеличивает срок годности продукта и сохраняет его свежесть на протяжении всего периода хранения, доказан бифидогенный эффект. Пищевые волокна FLORACIA для функциональных обогащенных продуктов (молочные, быстрорастворимые продукты, фруктовые наполнители, продукты с низким содержанием углеводов и т.д.) [44]. Это отличный источник пищевого волокна, улучшает вкус продукта, текстуру, частично заменяет сахар. Состоит из очищенной и растворимой смолы 20 акации и фрукто-олигосахаридов, является инновационным пребиотиком, легко вводится в основной пищевой продукт, улучшает вкус и текстуру, увеличивает жизнеспособность пробиотических штаммов, снижает уровень кислотности, устойчив к тепловой обработке [45]. В настоящее время компания National Starch Food Innovation производит коммерческие препараты крахмалов [46]. Коммерческие препараты RS (National Starch) производятся под названием – Hi-maize – порошок белого цвета с однородным размером частиц, полученный из специального сорта кукурузы не генетической модификацией, а в результате успешной двадцатилетней селекционной работы. Hi-maize натуральный продукт, который может быть добавлен к продуктам питания, не изменяя их вкус, текстуру и внешний вид. Hi-maize дает возможность производителям пищевой продукции выпускать изделия: с уменьшенным содержанием углеводов; со сниженным гликемическим индексом; с пониженной калорийностью; с высоким содержанием волокон, необходимых для улучшения пищеварения. Hi-maize может непосредственно заменять часть пшеничной муки при выработке хлеба, что приводит к снижению содержания углеводов и энергетической ценности изделий более, чем на 60 %, оказывая при этом минимальное воздействие на качество продукта и позволяя увеличить количество воды, добавленной при замесе теста [47]. "MOGUCEL" изготавливается из структурообразующих компонентов соевых бобов, отделяемых при промышленной переработке сои. Является продуктом высоких технологий, созданным производственно-технологического процесса в результате глубокой сложного переработки генетически не модифицированных соевых бобов [48]. "MOGUCEL" является натуральным пищевым волокном - наиболее востребованным нейтральным пищевым наполнителем в производстве продуктов питания. Эффективность его использования определяется 21 полезностью с точки зрения физиологии и гигиены питания, а также функциональными свойствами, позволяющими решать вопросы расширения ассортимента, улучшения качества готовой продукции, снижения себестоимости производства, создания продуктов здорового питания. "MOGUCEL" отличается способностью быстро и стабильно связывать воду в соотношении 1: 5-6, образует холодные и горячие жировые эмульсии 1:5:5, обладает высокой степенью диспергирования и скоростью набухания в том числе и в эмульсионных системах на основе животного и растительного белков и стабилизирует эти системы в широких диапазонах рН и температур, что позволяет использовать его при изготовлении: вареных колбас, ветчин, в сосисках и сардельках, полукопченых и варено-копченых колбас, паштетов и ливерных колбас, сырокопченых колбас, полуфабрикатов. Наиболее целесообразно использование "MOGUCEL" в рецептурах с высоким уровнем замены мясосырья, обводненного сырья, мяса птицы механической обвалки, изделий из рыбы и рыбного фарша. "MOGUCEL" - продукт с содержанием не менее 60% съедобных пищевых волокон и 20% сырого протеина - уникально сочетает достоинства соевых белков, наиболее близких по аминокислотному составу белкам мышечной ткани, и диетических пищевых волокон - пищевого ингредиента нового поколения [49]. В качестве источника пищевых волокон может быть использована растительная клетчатка торговой марки «Витацель» производства фирмы JRS (Германия). Растительная клетчатка «Витацель» производится из колосистой части зерновых культур, фруктовых или овощных шротов. Она представляет собой полые пищевые волокна различной длины и органолептическим показателям является диаметра. По порошкообразным мелкозернистым веществом белого цвета с нейтральным вкусом и запахом или соответствует по этим показателям исходному сырью. Содержит 60-98 % балластных веществ - целлюлозы и гемицеллюлозы. «Витацель» не имеет классификационного номера в международной системе кодификации добавок с литерой «Е» и относится к пищевому сырью. 22 Функциональные свойства растительной клетчатки «Витацель»: высокая влагопоглащающая способность (1:3-1:8) и жиросвязывающая способность за счет уникальной природной капиллярной структуры волокон; продление сроков хранения, а также микробиологической устойчивости продуктов за счет снижения показателя активности воды; стабилизация текстуры, способствующая уменьшению лома и крошки при транспортировании и хранении [60]. Использование растительной клетчатки «Витацель» позволяет волокнами, улучшить обогатить продукты органолептические питания растительными показатели, уменьшить калорийность и увеличить выход продукции. «Витацель» рекомендуется использовать при производстве печенья, вафель, пряников, заварных полуфабрикатов и др.[51]. В Северо-Кавказском НИИ сахарной свеклы и сахара [51] разработана, запатентована и внедрена в производство экологически чистая безотходная технология получения пищевых свекловичных волокон из побочного продукта свеклосахарного производства – свекловичного жома. По данной технологии были получены опытные партии пищевых свекловичных волокон (неосветленных и осветленных), содержащие, % к массе сухих веществ (СВ) : пектин-целлюлозы – 42-45; клетчатки – 26-28; лигнина – 7-9; белков –5-6; минеральных веществ – 3,5-5,0; растворимого пектина (в осветленных волокнах) до 12-15;. В составе золы, %: калия – 0,16; натрия – 0,37; магния – 0,31; кальция – 82, фосфора – 0,04. По заключению ВНИИ мясной промышленности пищевые свекловичные волокна могут быть использованы при выработке вареных колбас, рубленых полуфабрикатов и пельменей; гидратированные волокна при этом используются взамен до 10 % мясного сырья. Пищевые свекловичные волокна нашли применение и в молочной промышленности [52,53,54]. Выпущены первые партии паст творожных с волокнами, нормализующие обмен веществ и улучшающие работу органов пищеварения, а также напиток кисломолочный с волокнами. Пищевые свекловичные волокна могут найти применение и в кондитерской промышленности. В частности, в НИИ кондитерской 23 промышленности установлены нормы потребления пищевых волокон с кондитерскими изделиями – 5-7 г/сут.; выявлены оптимальные пределы использования волокон в кондитерских изделиях – 4-12% - в зависимости от состава; установлено оптимальное содержание пищевых волокон в конфетных массах типа пралине. уменьшить сахароемкость изделий Использование волокон на 10 т кг на 1 позволило конфет, снизить калорийность изделий. Установлено, что свекловичные волокна могут применяться при изготовлении хлебобулочных изделий, в том числе профилактического назначения, при производстве готовых блюд, горчицы, соусов, супов, кетчупов, изделий консервной и рыбной промышленности. При этом снижается калорийность изделий, повышается их биологическая ценность, экономится дорогостоящее основное сырье [55]. Пищевые волокна «Камецель FW30» получают из вегетативных частей пшеницы физико-механическим способом. Пищевые волокна «Камецель FW30» имеют наибольшее содержание пищевых волокон - 97%. Высокое содержание пищевых волокон обусловлено способом получения «Камецель FW30», которые получают путем многостадийных очисток структурообразующих частей пшеницы [56,57,58]. Наиболее распространенным препаратом, содержащим растворимые и нерастворимые пищевые волокна, является Fibrim 1020, получаемый из клеточных стенок соевых бобов. Препарат рекомендован для использования при производстве как традиционных, так и лечебных продуктов питания. Содержит 66-70% пищевых волокон, 5,0-5,5% воды, 12% белка, 0,1% жира. Энергетическая ценность - 0,9 ккал/г, рН препарата 6,7 [59]. Пищевые волокна «Цитри-Фай» (производства завода Fiberstar Inc. США) – это совершенно новая серия натуральных улучшенных пищевых волокон, извлеченных из высушенной апельсиновой мякоти посредством механической обработки без использования химических реагентов. Такая структура способна удержать большое количество воды и сохранить ее на протяжении всего времени производственного процесса и хранения продукта. 24 Пищевые волокна применяются для связывания воды и жира, улучшения структуры, предотвращения отделения влаги в процессе хранения, улучшения вкусовых характеристик, обогащения полезным для здоровья пищевым волокном [50]. Способность апельсиновых волокон связывать воду и удерживать ее после термообработки или замораживания зависит от степени гидрофильности, характера поверхности и пористости частиц волокна. «Цитри-Фай» имеет свойство поглощать от 8 до 15 массовых долей воды на 1 массовую долю волокна [51]. По органолептическим показателям «Цитри-Фай» представляет собой порошок светло-кремового цвета с нейтральным вкусом и запахом. Срок хранения не более 36 мес. при температуре не ниже 0°С и не выше 32 °С и относительной влажности воздуха 30-75 % с соблюдением условий транспортирования и хранения [52]. Пищевые апельсиновые волокна «Цитри-Фай» не входят в перечень ингредиентов, подлежащих обязательному декларированию в составе продукта с индексом «Е». Высокие функционально-технологические свойства в сочетании с биологической ценностью относят их к полифункциональным волокнам для пищевой промышленности. Основное назначение апельсиновых волокон «Цитри-Фай» – это повышение энергоценности, снижение себестоимости, появление новых вкусовых решений, улучшение качества и органолептических свойств конечного продукта [63]. Благодаря своим уникальным улучшенным свойствам апельсиновые волокна «Цитри-Фай» находят широкое применение при производстве мясной, кондитерской, молочной хлебобулочной, рыбной и молокосодержащей продукции, продуктов продукции, функционального назначения, в том числе и при производстве масложировой продукции [64]. Основным преимуществом применения апельсиновых волокон «Цитри-Фай» является то, что наряду с технологической задачей формирования необходимой консистенции и улучшения органолептических свойств пищевых продуктов «Цитри-Фай» позитивно 25 воздействуют на физиологические процессы организма человека: очищают от шлаков, снижают холестерин, выводят тяжелые металлы, улучшают функционирование желудочно-кишечного тракта [65]. Т.е. волокна позволяют расширить ассортимент продуктов, полезных для здоровья: на основе пищевых апельсиновых волокон «Цитри-Фай» можно создать молочные и масложировые продукты лечебно-профилактического назначения [66]. Инновационный процесс производства и высокие технологические свойства «Цитри-Фай» в сочетании с биологической ценностью позволяют определить основное назначение апельсиновых волокон «Цитри-Фай» — это снижение себестоимости, улучшение качества и органолептических свойств готового продукта, повышение питательной ценности, что делает его уникальным по сравнению с другими видами пищевых волокон [67]. 1.4 Кондитерские изделия с использованием пищевых волокон Результаты анализа мировых тенденций развития технологий кондитерских изделий свидетельствуют о том, что, наряду с расширением ассортимента традиционных изделий, появляется все больше продукции, имеющей повышенную пищевую ценность за счет введения физиологически функциональных ингредиентов, способствующих улучшению состояния здоровья (функциональных пищевых продуктов) [68]. Перспективным объектом обогащения являются принадлежащие к категории продукции регулярного потребления мучные кондитерские изделия, потребительский спрос на которые постоянно повышается [69,70]. Мучные кондитерские изделия являются важным элементом в рационе питания россиян, и они принадлежат к числу излюбленных продуктов, пользующихся постоянно растущим спросом у всех категорий населения, что является достаточным основанием для придания им функциональных свойств путем совершенствования их состава. Кондитерские изделия отличаются высоким содержанием сахара-песка, который не содержит физиологически функциональных ингредиентов. В связи с этим в кондитерской отрасли разных стран в последнее время 26 уделяется большое внимание расширению ассортимента функциональных изделий [71]. Обогащают такие кондитерские изделия, как сахарное печенье [72,73], пряничные изделия [66,67], вафли [74,75], зефир [74], кексы [71], жевательные конфеты [68]. 1.5 Жевательные изделия функционального назначения Результаты анализа мировых тенденций развития технологий кондитерских изделий свидетельствуют о том, что, наряду с расширением ассортимента традиционных изделий, появляется все больше продукции, имеющей повышенную пищевую ценность за счет введения физиологически функциональных ингредиентов, способствующих улучшению состояния здоровья (функциональных пищевых продуктов) [68,76]. С учетом мировых тенденций развития пищевой промышленности с ориентацией на функциональные пищевые продукты следует констатировать, что кондитерские изделия нуждаются в существенной коррекции их химического состава в направлении увеличения содержания витаминов, минеральных элементов и пищевых волокон, в частности, инулина и ФОС при одновременном снижении энергетической ценности [77]. В связи с этим актуальным и перспективным направлением развития кондитерского производства является разработка на научной основе конкурентоспособной технологии изготовления жевательных конфет, обогащенных физиологически функциональными ингредиентами [68]. Известно много пищевых продуктов, в том числе конфет и жевательных резинок, содержащих различные биологически активные добавки. Например, известны жевательные резинки, содержащие добавки, полученные из растительного сырья – мумие, вытяжку золотого корня, зиру [78,79,80,81]. Описана жевательная резинка, содержащая витамины – тиамина бромид, рибофлавин, кальция пантотенат, линолевую кислоту [82]. Однако жевательная резинка, в качестве лекарственной формы, не устраивает многих людей. Известен состав, описанный в изобретении «Способ производства 27 кондитерских изделий на основе желатина» [83]. Этот состав не содержит биологически активных добавок. Наиболее близок к предлагаемому состав для приготовления желирующее желейных вещество, лактат конфет, натрия, содержащий сахар, лимонную кислоту, патоку, масло апельсиновое или эссенцию и морс кураги в качестве биологически активной добавки [84]. Существует изобретение состава жевательных конфет, содержащих сахар, патоку, желирующее вещество, лимонную кислоту и биологически активные добавки. В качестве биологически активной добавки используют лекарственное средство олифрен [85]. Известна Формула Ацерола жевательная [86], содержащая витамин С и рибофлавоноидный комплекс, обладающий антиоксидантной активностью и влияющий на проницаемость кровеносных сосудов. Разработан состав для жевательных конфет, содержащий сахар, патоку, желирующее вещество, лимонную кислоту и вещества, обладающие антиоксидантной активностью. В качестве вещества с антиоксидантной активностью используют ферментный комплекс (ФК), полученный из биомассы культивируемых клеток женьшеня или полисциаса [87]. Жевательных изделий, содержащих в своем составе пищевые волокна наряду с сахарозаменителями, известно не так много, поэтому целесообразно разрабатывать жевательные конфеты с использованием изомальта и пищевых волокон, в частности «Цитри-Фай». 1.6 Роль и свойства различных ингредиентов в технологии жевательных кондитерских изделий Фруктовые жевательные конфеты – данный вид кондитерских изделий в последние годы стал очень популярным – особенно летом, так как изделия в основном имеют кисловатый вкус. Основа этого продукта – сочетание сахара и глюкозного сиропа с желирующим веществом, в качестве которого может применятся желатин, аравийская камедь, мальтодекстрин или модифицированный крахмал. Для 28 улучшения текстуры и предотвращения ощущения избыточной липкости во рту добавляют жир. Смесь после составления обрабатывают на тянульной машине, что также способствует формированию текстуры. Эти конфеты подобно жевательной резинке долго сохраняются во рту, но без присутствия нерастворимой резиноподобной основы. На текстуру влияет также добавление помадки, придающей изделию рассыпчатость. Популярными ароматизаторами являются эфирные масла (лимонное, апельсиновое, лаймовое, перечной мяты) и сочетания натуральных и синтетических фруктовых ароматизаторов. Так как эти изделия частично аэрированы, применяемые ароматизаторы должны быть устойчивы к окислению [88]. Твердые жевательные изделия — еще один тип кондитерских изделий, обязанных своим появлением на рынке фармацевтам, которые сочетали лекарства с аравийской камедью, сахарными сиропами и медом. Присутствие камеди обеспечивало медленное растворение — качество, особенно полезное при лечении заболеваний горла. Большинство рецептур жевательных изделий основано на аравийской камеди или смеси с желатином, действующих как желирующие вещества, но применяют и некоторые модифицированные крахмалы. Базовая рецептура требует добавления ароматизаторов и кислот, и при этом могут использоваться самые разные вещества. Хорошие цитрусовые ароматы дают лимонное, апельсиновое и лаймовое масла, а для придания других фруктовых ароматов широко применяют концентрированные соки. Сок солодки, мед и другие вещества (например, ментол, эвкалиптовое и анисовое масла) используются в специальных изделиях для лечения горла. В более мягкие жевательные изделия (наряду с аравийской камедью) включают желатин, а содержание глюкозного сиропа в них выше; в остальном технология аналогична [89]. Рассмотрим свойства отдельных ингредиентов и их роль в технологии жевательных конфет. Сахар является основным ингредиентом кондитерских изделий и 29 шоколада. По поводу преимуществ тростникового и свекловичного сахар существуют значительные разногласия, и когда-то кондитеры и производители джема, узнав о том, что сахар произведен из сахарной свеклы, даже отказывались его использовать. В действительности все зависит от степени очистки сахара, и рафинированный сахар высокой очистки, независимо от того, тростниковый он или свекловичный, представляет собой практически чистую, порядка 99,9%, сахарозу. Благодаря современным технологиям рафинированный невозможно отличить от свекловичный тростникового, сахар высокой однако при очистки сравнении нерафинированных сахаров их различие весьма заметно. Нерафинированный тростниковый сахар обладает приятным вкусом и запахом, тогда как нерафинированный свекловичный сахар, будучи недостаточно чистым, обладает неприятными вкусоароматическими характеристиками. Даже в наше время иногда случается, что в продажу поступает свекловичный сахар, уступающий по качеству хорошо очищенному тростниковому сахару. Сироп, который варят из такого свекловичного сахара, имеет слегка заметный запах, и кроме того, для него характерно сильное пенообразование, что крайне нежелательно при производстве джема и кондитерских изделий. Это связано с присутствием небольших количеств белков и продуктов их разложения, сапонинов и растительных клейких веществ, которых в неочищенном тростниковом сахаре быть практически не может; напротив, в недостаточно рафинированном тростниковом сахаре может содержаться небольшое количество воска сахарного тростника, который действует как ингибитор пенообразования. Чистота сахара и его пенообразование также связаны с зольностью; низкая зольность говорит о хорошей очистке [90]. Важную роль в формировании текстуры жевательных конфет играет соотношение углеводных компонентов (сахара и патоки). Изменение соотношения сахар:патока в направлении увеличения содержания патоки приводит к двум следующим результатам: изменяются жевательные характеристики масс, что связано с содержанием в патоке высокомолекулярных веществ; 30 укрепляется аморфная структура за счет антикристаллизационных свойств патоки. Однако, введение патоки в количестве, превышающем 60%, вызывает упрочнение структуры массы, что затрудняет её механическую обработку. Увеличение дозировки сахара приводит к ухудшению жевательных характеристик и вызывает повышение пластических свойств за счет частичного перехода массы из аморфной в аморфно–кристаллическую, причем при введении модифицированном 60% крахмале, сахара масса, приготовленная кристаллизуется уже в на процессе перетягивания [68]. Кукурузный сироп (глюкозный сироп) является очищенным концентрированным водным раствором пищевых сахаридов, полученных из пищевого крахмала и имеющих декстрозный эквивалент (ДЭ) 20 и более. В соответствии с определением, принятым в Директиве ЕЭС от 27.12.73 «О сахарах», под предмет настоящего раздела попадают «очищенные и сгущенные водные растворы пищевых сахаридов, полученных из кукурузного или картофельного крахмала, имеющие следующие характеристики: сухое вещество (по массе) – не менее 70% (обычно 80-82%); декстрозный эквивалент – не менее 20; сульфатный зольный остаток – не более 1,0% от массы СВ; диоксид серы – обычно менее 20 ppm, но для кондитерского применения допускается его содержание до 40 ppm (при условии, что это допускается принятыми в конкретной стране нормами)». Декстроза является одной из составляющих глюкозного сиропа, а этот сироп является важным ингредиентом кондитерских изделий из сахара и мучных кондитерских изделий, безалкогольных напитков [90]. Глюкозный сироп является одним из основных и наиболее ценных ингредиентов кондитерских изделий, не говоря уже о его энергетической ценности. Он обладает большей растворимостью, чем сахароза, и если к раствору сахарозы добавить глюкозный сироп, это замедляет кристаллизацию. Поскольку смесь сахарозы и глюкозного сиропа обладает большей растворимостью, чем отдельно взятая сахароза, содержание растворимых сухих веществ легко может поддерживаться на уровне выше 31 75%, а это препятствует активности микроорганизмов. По той же самой причине поддерживается низкий уровень равновесной влажности. Что предотвращает засыхание. Но в зависимости от степени гидролиза глюкозного сиропа это свойство может проявляться в разной мере. Все эти сиропы состоят исключительно из углеводов, легко усвояемы и питательны, причем степень осахаривания в значительной степени влияет на их физиологические свойства. По мере возрастания степени осахаривания сиропы становятся более сладкими и менее вязкими, легче сбраживаются и обладают большей гигроскопичностью. Сиропы с меньшей степенью осахаривания обладают большей вязкостью и занимают больший объем, что задерживает кристаллизацию, и действуют как антивспениватели. Мальтодекстрины – это продукты с низким ДЭ (от 3до20), получаемые ферментативным осахариванием (обычно используется α-амилаза). Как правило, они представлены в виде порошков распылительной сушки (с содержанием влаги менее 5%), поскольку у соответствующих жидких продуктов очень высокая вязкость и при хранении они зачастую мутнеют. Сиропы с низким ДЭ и мальтодекстрины характеризуются высокой вязкостью и пониженной сладостью. Они препятствуют кристаллизации сахарозы и выступают в роли стабилизаторов в пористых (аэрированных) продуктах (например в маршмеллоу) [91,92]. Глюкозные сиропы и мальтодекстрины обладают очень низкой гигроскопичностью и могут использоваться в качестве защитной глазури на карамели и других кондитерских изделиях, а благодаря своей вязкости онипридают продукции способствующую жеванию текстуру. В некоторых случаях мальтодекстрины могут заменять гуммиарабик (аравийская камедь) [93]. Нередко применяются природные подсластители, такие как сорбит, манит, ликазин 80/55, ксилит. Сорбит является многоатомным спиртом; он широко распространен в природе, и наиболее богата эти веществом рябина ликерная или обыкновенная, но для производства природные запасы сорбита не имеют значения. В настоящее время он производится путем химического 32 редуцирования глюкозы (декстрозы). Сорбит ценится в производстве диабетических шоколадных изделий и кондитерских изделий, так как, в отличие от некоторых сильных подсластителей, он обладает не только сладостью, но и большим объемом. В этом отношении его можно считать примерно равноценным глюкозе. Сорбит промышленно выпускается как в кристаллической форме, так и в виде сиропа. Кристаллический сорбит применяется в производстве шоколада, причем решающую роль играют чистота его состава и содержания влаги, так как в противном случае возникают технологические проблемы. Жидкий сорбит используется в изготовлении различных продуктов, в том числе и кондитерских изделий, в качестве пластификатора и «античерствителя». Он применяется в производстве кондитерских изделий и жевательной резинки, не содержащих сахара. Доказано, что усваивается 98% употребляемого в пищу сорбита, а оставшиеся 2% выводятся из организма. Сорбит не токсикогенен. Данные медицинской литературы свидетельствуют о том, что сорбит, используемый в диабетических продуктах, является предшественником (прекурсором) гликогена и, следовательно, фруктозы, но при этом благодаря задержке в преобразовании сорбита во фруктозу не происходит перегрузки ослабленной поджелудочной железы. Сорбит обладает слабительным действием, и употреблять его рекомендуется не более трех унций (93,3 г) в сутки [94]. Маннит широко распространен в природе – он содержится, например, в сельдерее, коре лиственницы, причем особенно много его в манном ясене (Fraxinus ornus). Высохший сок последнего называют «манной». Искусственно маннит производится путем гидрогенизации фруктозы и является многоатомным спиртом. Сладость маннита составляет 0,6 от сладости сахарозы. Применение маннита ограничено его низкой растворимостью. Но он ценится как ингредиент жевательной резинки «без сахара», а также (из-за своей низкой гигроскопичности) шипучих порошков. Ликазин представляет собой жидкость с 75%-ным содержанием сухих веществ. В его составе присутствует примерно 7% сорбита. 33 Это вещество обладает некотрыми характерными свойствами, полезными в производстве кондитерских изделий и жевательной резинки. Продукт не кристаллизуется даже при низких температурах. Продукт гигроскопичен и полезен в качестве увлажнителя. Сладость ликазина составляет около 0,75 сладости сахарозы. При производстве кондитерских изделий низкая вязкость позволяет легко обрабатыать смесь с включением ликазина. Всесторонние исследования показали, что ликазин играет важную роль в профилактике кариеса. Ликазин может использоваться для производства твердой карамели с очень низким содержанием влаи(1%), при этом не происходит инверсии или потемнения. При производстве жевательной резинки «без сахара» ликазин может заменять глюкозный сироп и содержащиеся в рецептуре сахара [95]. Ксилит является пятиосновным атомным спиртом с пятью атомами углерода, и этим он отличается от декстрозы и фруктозы, обладающих шестью атомами углерода. Ксилит содержится во многих натуральных веществах – например во фруктах, овощах и грибах; его можно извлечь и из древесины березы. Ксилит представляет собой белый гигроскопичный и термостойкий кристаллический порошок. При употреблении ксилита в пищу он, хотя и медленно, но без остатка впитывается кишечником, причем для обеспечения обмена веществ не требуется инсулина и, следовательно, ксилит не вызывает у диабетиков изменения уровня сахара в крови. Он не метабилизируется кариогенными бактериями, благодаря чему он обладает особой ценностью как некариогенный подсластитель. По интенсивности сладости ксилит близок к сахару, то есть его сладость примерно вдвое выше сладости сорбита или глюкозного сиропа. Ксилит не токсикогенен, но употребление слишком больших доз может вызвать болезненные проявления. Как и сорбит, он обладает слабительным действием (при единовременном употреблении 30-40 г). В кондитерской промышленности ксилит особо полезен в случаях, когда 34 требуется некариогенный подсластитель (например в продуктах вязкой консистенции – жевательной резинке и молочных конфетах) [96]. Для производства всех видов кондитерских изделий – молочных конфет, фаджа (молочных конфет со свойствами помадки), нуги, трюфелей, а также конфетной массы для начинок вафель и печенья – в больших количествах применяются растительные жиры. Единственным животным жиром, который часто используется в подобной продукции, является сливочное масло, но для большинства видов хлебобулочных изделий и в других отраслях пищевой промышленности применяют и другие животные жиры [97]. Для получения натуральных масел и жиров могут использоваться многие растения, но, как правило, без дополнительной физической и химической обработки растительные масла применяться не могут. Растительное масло, отжатое из плодов или семян, рафинируют, а затем подвергают отверждению либо путем выделения глицеридов, либо с помощью гидрогенизации, после которой проводится дезодорация. Степень отверждения определяется видом применения данного жира [98]. Растительные жиры обычно подразделяют на масла местного производства и импортируемые масла, первые из которых вырабатываются из семян и плодов растений, выращиваемых в умеренном климате, а вторые импортируют из тропических стран. Исследование влияния жирового компонента на текстуру жевательных конфет было определено в работах Сафонова [68]. В качестве жирового компонента использовали пальмовое масло, содержание которого в рецептуре жевательных конфет изменялось в диапазоне 2 ÷ 8%. Оптимизация количества жира в соотношении со структурой жевательных конфет проводилась при оптимальной дозировке гидроколлоида. В кондитерской промышленности используется множество игредиентов, добавляемых в небольших количествах, и одну из наиболее важных их групп составляют желирующие вещества [99]. 35 Очевидно, что желирующее вещество должно быть, как следует растворено, а для удаления любых инородных тел раствор должен быть профильтрован. Некоторые желирующие вещества, в частности, желатин, агар и аравийская камедь (гуммиарабик), требуют сначала замачивания в холодной воде. После этого необходимо внимательно проверить, не зажелировало ли твердое вещество на дне резервуара для замачивания. При замачивании необходимо аккуратное перемешивание (это относится особенно к порошковому желатину и агару). Растворы желатина необходимо подогревать, но не кипятить. Аравийская камедь требует медленного растворения в теплых условиях (избыточное перемешивание или кипячение ведет к неконтролируемому пенообразованию). Агар для растворения необходимо кипятить, но кипячение не должно быть длительным. Немодифицированные крахмалы для растворения требуют кипячения, но сначала из них и холодной воды должна быть модифицированные приготовлена крахмалы рас негустая творимы суспензия. в Некоторые холодной воде. Высокоамилозный крахмал для растворения нуждается в кипячении под давлением. Пектин при растворении нуждается в особых условиях — порошок необходимо тщательно размешать с раствором и соотношение «пектин/сахар/кислота» должно быть правильным [100,101]. В работах Сафонова были проведены исследования влияния гидроколлоидов на текстуру жевательных конфет. Объектами исследования являлись три гидроколлоида (ГК): желатин, гуммиарабик и модифицированный крахмал. Анализ профильных диаграмм текстуры жевательных конфет показал, что увеличение количества гидроколлоида в рецептуре вызывает повышение упругих свойств и снижение пластических. Следствием увеличения упругих свойств является повышение твердости массы, как при надкусывании, так и при жевании, а также увеличение продолжительности жевания и снижение прилипаемости массы [68]. 36 2 Методическая часть 2.1 Характеристика объектов исследования В качестве объектов исследования были выбраны жевательные конфеты для производства которых используется следующее сырье: изомальт Е 953; патока (ГОСТ Р 52060); жир кондитерский (ГОСТ Р 28931); желатин (ГОСТ 11293); лецитин Е 322 (ГОСТ 53970); пищевые волокна «Citri-Fi 200» - порошок, состоящий из натуральной апельсиновой клетчатки, гуаровой камеди (Е 412), производства завода Fiberstar Inc США; На первом этапе исследования изучали состав, физико-химические показатели качества натуральных безопасности сахарозаменителей обогащающих для обоснования добавок, свойства возможности их применения для создания функциональных жевательных конфет. С использованием методов математического планирования эксперимента разрабатывали модельную рецептуру основы для жевательных конфет. На следующем этапе исследований изучали влияние вносимых добавок на структурно механические характеристики полуфабрикатов и готовой продукции. В полученных кондитерских изделиях определяли органолептические и физико-химические показатели. Органолептические показатели разработанных кондитерских изделий оценивали по комплексному показателю качества. На основе полученных данных осуществляли разработку рецептур и комплектов технической документации на жевательные конфеты. Структурная схема исследования приведена на рисунке 2.1. Эксперименты обеспечивающей осуществляли получение в достоверных пятикратной результатов, повторности, и проводили математическую обработку результатов экспериментов в соответствии с рекомендациями [102]. 37 Разработка технологии функциональных жевательных конфет (ЖК) Патентный поиск разработок по рецептурным составам Анализ роли и свойств сырья Исследование зарубежных образцов ЖК Анализ технологических параметров Обоснование необходимости обогащения кондитерских изделий Выбор физиологически функциональных ингредиентов Выбор температуры уваривания, времени обработки, последовательности загрузки, основных физикохимических показателей Выбор основных ингредиентов Разработка базовой рецептуры и технологии жевательных конфет Расчет необходимого количества ингредиентов на основании РНП* Исследование влияния основных структурообразующих ингредиентов на текстуру жевательных конфет Исследование влияния соотношения изомальта:патоки Исследование влияния желатина Исследование влияния жирового компонента Исследование влияния эмульгаторов Исследование влияния количества апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi Создание рецептуры и технологии жевательных конфет с функциональными ингредиентами Апробация рецептуры и технологии в промышленных условиях Исследование процесса хранения ЖК Оценка потребительских свойств Рисунок 2.1 – Структурная схема исследований Определение пищевой и энергетической ценности Расчет экономической эффективности от внедрения 38 Экспериментальные исследования проводили в научно- исследовательской лаборатории кафедры «Технологии хлебопекарного, макаронного и кондитерского производства» Кубанского государственного технологического университета, а также разработанные изделия апробированы в производственных условиях ОАО «Кондитерский комбинат «Кубань» (г. Тимашевск) и ООО «Новые технологии» (Республика Адыгея, аул Тахтамукай). 2.2 Методы исследования 2.2.1 Методы исследования химического состава и функциональных свойств сырья На первом этапе исследования изучали особенности химического состава и свойств пищевых волокон с целью обоснования возможности их использования для создания пряничных изделий функционального назначения с повышенными потребительскими свойствами. Эксперименты осуществляли в пяти повторностях, обеспечивающих получение достоверных результатов, и проводили математическую обработку результатов экспериментов. При проведении аналитических исследований использовали общепринятые и специальные методы[103-162]. Массовую долю влаги определяли высушиванием до постоянной массы при температуре (130 ± 2) °С [103]. Насыпную массу пищевых волокон определяли по методике, описанной в руководстве [104]. Водоудерживающую способность пищевых волокон определяли по следующей методике. Макромолекулы высоко молекулярных соединений (ВМС) при взаимодействии с растворителями способны к набуханию, увеличению массы и объема ВМС за счет поглощения низкомолекулярной жидкости или ее пара. Оно характеризуется степенью набухания α. 39 Для выполнения анализа берут навеску массой 5 г с точностью 0,01 г. Затем помещают навеску в воду в специальной камере, изготовленной из сетки. Предварительно камеру опускают в воду, вынимают, вытирают фильтровальной бумагой и взвешивают. Заполненную камеру опускают в сосуд с водой с температурой 17 (22, 27, 32, 37, 42)0С на 20 мин. После этого камеру вынимают из воды, вытирают с внешней стороны и взвешивают с набухшим изделием. Степень набухания рассчитывают по формуле α =(m-m0)/m0=mж/m0 , где (2.1) m0, m – масса объекта исследования до и после набухания; mж – масса поглощенной жидкости. Изменение степени набухания с течением времени определяет скорость набухания υн, которая рассчитывается по формуле υн = (α2 – α1)/(τ2- τ1), где (2.2) α 1, α 2 – степень набухания в период времени; τ1 , τ2 - начальное и конечное время набухания. Плотность определяют волюмометрическим методом. Для этого необходимо взять емкость известного объема, заполнить ее исследуемым веществом. Далее взвесить количество вещества, поместившегося в данную емкость. Плотность рассчитывают по формуле ρ= т1 т2 V , (2.3) где m1 – масса мерника с продуктом, кг; т2 — масса мерника без продукта, кг; V— объем мерника, м3. Гранулометрический состав и растворимость пищевых волокон в воде определяли седиментационным методом при температуре 250С, основанным на измерении массы осадка продукта, выпавшего из суспензии за определенные промежутки времени [105]. 40 Активную кислотность пищевых волокон определяли в их растворе 10% концентрации на рН-метре И-130 [106]. Массовую долю золы, нерастворимой в 10%-ой соляной кислоте определяли по ГОСТ 5901-87 [107]. Определение массовой доли золы проводили с ускорителем - азотной кислотой [107,108,109]. В заранее прокаленные до постоянной массы и взвешенные с погрешностью не более 0,0002 г тигли отвешивали навеску исследуемого продукта (1,5-2 г). Тигли помещали у края дверцы муфельной печи, нагретой до темно-красного каления, что соответствует 400-500оС. Обугливали навески, не допуская воспламенения продуктов сухой перегонки. После прекращения выделения продуктов сухой перегонки тигли продвигали вглубь печи и вели прокаливание в течение 1 часа. Затем тигли вынимали из муфельной печи на фарфоровую или металлическую подставку, давали остыть на воздухе, добавляли с помощью пипетки 2-3 капли химически чистой азотной кислоты плотностью 1,2 г/см3 и помещали на открытую дверцу муфельной печи для выпаривания азотной кислоты. Выпаривали азотную кислоту осторожно, не допуская кипения, во избежание ее разбрызгивания и потери озоляемого продукта. После испарения кислоты тигли прокаливали в течение 20 минут в муфельной печи, нагретой до 500-550оС (темно-красного каления). Затем тигли охлаждали в эксикаторе, взвешивали и рассчитывали массовую долю золы. Массовую долю золы в пересчете на сухие вещества З, %, с точностью 0,01 % рассчитывали по формуле З= где m1 m0 mу m m0 m1 – масса тигля с золой, г; m0 – масса пустого тигля, г; 100 , (2.4) 41 m – масса тигля с исследуемым образцом, г; mу – масса золы ускорителя, г. Для определения гигроскопичности подсластителя взвешивали на аналитических весах навеску 3г на предварительно взвешенном и просушенном часовом стекле, ставили в эксикатор, насыщенный раствором NH4NO3 до относительной влажности воздуха 62,7 %. Навеску на часовом стекле взвешивали после выдерживания в эксикаторе при температуре 20 °С через 1, 2, 3, 5, 10 сут. Гигроскопичность подсластителя Х, %, рассчитывали по формуле [110,111] Х=((m2 –m1)/m1)·100, где (2.5) m1 – исходная масса навески, г; m2 – масса навески после выдерживания через 10 сут., г. Привес влаги, отнесенный к массе навески, выраженный в процентах, характеризует гигроскопичность подсластителя. Определение коэффициента сладости подсластителя заключалось в последовательном парном сравнении раствора исследуемого подсластителя с одним и тем же эталонным раствором сахара. В качестве эталонного был взят сахарный раствор, соответствующий пороговой сладости 0,4 г/л. 10 дегустаторов определяли в каком из двух образцов сладость более интенсивная. Исследуемые растворы готовили в концентрациях, соответствующих предполагаемому диапазону эквивалентной сладости (минимум тестовых 5 растворов). На основании полученных данных строится кривая, где по оси Х откладывается концентрация подсластителя в продукте (или соответствующая эквивалентная сладость), а по оси Y – процент положительных ответов на вопрос: «Является ли исследуемый раствор (или продукт) более сладким, чем эталонный?». Концентрация, при которой ровно половина дегустаторов ответили, что исследуемый раствор слаще, и является коэффициентом сладости. 42 Массовую долю белка в пищевых волокнах определяли методом Кьельдаля [112,113,114,115]. Метод Кьельдаля основан на минерализации навесок продукта при нагревании с концентрированной серной кислотой в присутствии окислителя, инертной соли (сульфата калия) и катализатора (сульфата меди). При этом аминогруппы белка превращаются в сульфат аммония, растворенный в серной кислоте. Аммиак отгоняют в раствор борной кислоты и оттитровывают его раствором кислоты. Массовую долю общего азота Ха, %, вычисляли по формуле Ха = 1,4 (V1 V2 ) С , m (2.6) где V1, V2 – объемы кислоты, затраченные на титрование исследуемого раствора и при контрольном измерении, см3; С – концентрация соляной кислоты, моль/дм3; m – масса навески продукта, г; 1,4 – коэффициент пересчета объема кислоты в массовую долю общего азота, % г дм3 / моль см3 . Массовую долю белка Х, % определяли по формуле Х= 6,38 Ха, (2.7) где 6,38 – масса молочного белка, эквивалентная единице общего азота. Общее количество липидов определяли по Рушковскому [111,112,113, 116,117]. Сущность данного метода заключается в определении «сырого» жира по разности масс сухого исследуемого продукта и продукта после обезжиривания. Для этого навески исследуемого высушенного материала массой 1 г пересыпают в предварительно высушенные и пронумерованные пакетики из фильтровальной бумаги. Пакеты с навесками по 10-12 шт. помещают в марлевые мешочки, опускают в банку с притертой пробкой и настаивают с 43 петролейным эфиром в течение двух суток. После настаивания мешочек с частично обезжиренными пакетиками помещают в аппарат Сокслета и извлекают в течение 2-4 часов остатки масла диэтиловым эфиром, причем эфир в эксикаторе аппарата Сокслета должен сифонировать 4 раза в час. После эксикации обезжиренные пакетики помещают в широкий кристаллизатор и дают под тягой испариться растворителю, затем помещают в бюксы с притертыми крышками и сушат в течение 2-3 часов при 100-1050С в сушильном шкафу. После этого стаканчики закрывают крышками и, охладив в эксикаторе, взвешивают. Разницу массы пакетика с навеской до экстракции и после экстракции относят за счет масла. Содержание липидов вычисляют по формуле: X = (m1 – m3) 100 / (m1 – m2), (2.2) где X – содержание липидов, %; m1 – масса пакетика с навеской до обезжиривания, г; m2 – масса пустого пакетика, г; m3 – масса пакетика с навеской после обезжиривания, г. Определение содержания сырой клетчатки в пищевых волокнах [112,113,118]. Для анализа на аналитических весах взвешивали от 2 до 3 г навески и помещали в стакан вместимостью 600 см 3, наливали туда точно 300 см 3 1,25 %-го раствора серной кислоты, отмечали уровень жидкости восковым карандашом и нагревали жидкость до слабого кипения. Кипятили в течение 30 мин. при постоянном перемешивании стеклянной палочкой. По окончании кипячения осадку давали несколько отстояться, затем с помощью водоструйного насоса отсасывали еще горячую жидкость. Отсасывали раствор почти досуха. После этого к осадку до метки наливали горячую дистиллированную воду. Хорошо перемешивали осадок стеклянной палочкой, давали отстояться и вновь отсасывали жидкость. Такое промывание водой повторяли два-три раза. После промывания в стакан наливали 200 см 3 1,25 %-го раствора гидроксида калия и кипятили 30 44 мин., затем жидкость отсасывали, и остаток навески промывали два-три раза водой. После последнего промывания остаток заливали водой, подкисленной 2-3 каплями разведенной соляной кислоты, и переносили на ранее высушенный (при 100-105 ОС) и взвешенный в бюксе фильтр. Осадок на фильтре промывали водой до нейтральной реакции на фенолфталеин. Фильтр с осадком переносили в бюкс и высушивали до постоянной массы (в бюксе) в сушильном шкафу при температуре 100-105ОС. Первое взвешивание проводили через 2 часа сушки, последующие - через каждый час. За окончательный результат принимали тот, который отличался от предыдущего не более чем на 0,004 г. Содержание клетчатки К1 в %, при фактической влажности рассчитывали по формуле К = (а –в) 100 / n , (2.3) где К – содержание клетчатки, %; а – масса высушенного фильтра в бюксе с клетчаткой, г; в – масса высушенного пустого фильтра в бюксе, г; n – навеска измельченного сырья, г. Содержание клетчатки на абсолютно сухое вещество К1 в %, рассчитывали по формуле К1 = К 100 / (100 – W) , (2.4) где К – содержание клетчатки при фактической влажности, %; W – влажность сырья, %. Выделение и определение количества пектина в пищевых волокнах, проводили кальций-пектатным методом [112,113]. Для этого 25 г продукта растирают в ступке и переносят в колбу объемом 200 см3, заливают 100 см3 воды, нагретой до 450С , и выдерживают при периодическом взбалтывании 30 мин. при той же температуре на водяной бане. Затем колбу закрывают пробкой и энергично взбалтывают 15- 45 20 мин. в шуттель-аппарате. После этого содержимое колбы центрифугируют и собирают прозрачный раствор пектина. В коническую колбу объемом 500 см3 отмеривают 25 см3 фильтрата и приливают 100 см3 0.1 н раствора гидроксида натрия, оставляют на тридцать минут. Затем добавляют 50 см3 1 н раствора уксусной кислоты и получают свободную пектиновую кислоту. К полученной пектиновой кислоте через 5 мин. прибавляют 50 см3 2 н раствора хлорида кальция и оставляют на 1 час. За это время выпадает осадок пектина кальция, который промывают водой (600С) на взвешенном фильтре до тех пор, пока не исчезнет реакция на ион хлора с каплей нитрата серебра. Осадок вместе с фильтром помещают в бюкс и доводят до постоянной массы в сушильном шкафу при 1100С. При расчете массу осадка уменьшают на 8%, т.е. вносят поправку на содержания в нем кальция. Содержание пектиновой кислоты вычисляют по формуле: X=А V 92 / n V1, (2.5) где X – содержание пектиновой кислоты,%; А – количество определенного пектина кальция, г; 92 – коэффициент пересчета, % ( с поправкой содержание кальция в пектате); n – навеска исследуемого материала, г; V – объем водного гидролизата протопектина, см3; V1 – объем фильтрата, взятый для омыления и осаждения в нем пектата кальция, см3 (V1 = 25 см3). Массовую долю макро- и микроэлементов (калия, натрия, кальция, магния, железа) в пищевых волокнах определяли методом атомноабсорбционной спектрофотометрии (ААС) на анализаторе ААS-1 фирмы Цейс (Германия). Принцип метода ААС основан на способности диссоциированных атомов элементов (свободных от химических связей) поглощать свет в очень узкой области спектра. Через слой атомных паров 46 пробы, получаемых с помощью атомизатора, пропускают излучение в диапазоне 190-850 нм. В результате поглощения квантов света атомы переходят в возбужденное энергетическое состояние. Этим переходам в атомных спектрах соответствуют так называемые резонансные линии, характерные для данного элемента [119]. Фосфор определяли методом с использованием молибденового реактива. 2.2.2 Методы исследования реологических свойств полуфабрикатов и готовых изделий Для определения структурно-механических характеристик полуфабрикатов использовали специальные методы и приборы [120,121]. Для определения адгезионных свойств, упругих и пластических деформаций, кинетики деформации, нормальных напряжений и времени релаксации использовали прибор Структурометр СТ-2 [109,121]. Для определения адгезионных свойств исследуемую массу (адгезиво) помещали в специальные стаканчики диаметром 35 мм, высотой 30 мм. Стаканчики закрепляли на столике структурометра, нагружали исследуемый образец (усилие F=25 Н), продолжительность воздействия ограждающей поверхности (субстрата) с адгезивом Т=50 с. Так как происходит равномерный отрыв, при котором нагрузка прикладывается перпендикулярно плоскости субстрата, сила адгезии характеризуется величиной адгезионного напряжения (прилипания) σ, в кПа, и определяется по формуле σад =P/S , (2.8) где Р – усилие отрыва, Н; S – площадь контакта, м2. При определении упругих и пластических деформаций исследуемые образцы конфетной массы исследовали в режиме №1. Столик двигался вниз с заданной скоростью до исходного положения. 47 На индикатор выводились значения общей Н1 и пластической Н2 деформации пробы. Упругая деформация пробы Н3, в мм, определяется по формуле Н3 = Н1 – Н2 . (2.9) Для определения кинетики деформации исследовали образцы конфетной массы в режиме №5. Для определения нормальных напряжений принимали скорость перемещения столика V = 100 мм/мин, глубину погружения инструмента Н = 7мм, значение паузы Т = 50 сек. При этом определяли значение максимального усилия при движении столика вверх и значение максимального усилия при движении столика вниз. При исследовании процесса релаксации напряжений задавали начальное усилие и конечное усилие сжатия. Глубина или степень релаксации ψ определяется по формуле ψ= 1- F , Fm ax (2.10) где F – текущее значение усилия, Н; Fmax – начальное значение усилия. Эффективную вязкость, в зависимости от различных напряжений сдвига, определяли методом построения реологических кривых. Для определения структурной вязкости и механических свойств дисперсных систем как в области разрушенных, так и не разрушенных структур применяли методику, предусматривающую построение полной реологической кривой зависимости эффективной вязкости от напряжения сдвига. Такие реологические кривые течения позволяли получить следующие характеристики: - наибольшую вязкость практически не разрушенной структуры; - наименьшую вязкость практически разрушенной структуры; - минимальный предел текучести, соответствующий началу течения (разрушенной структуры); - предел текучести по Бигману; 48 - максимальный предел текучести, соответствующий течению полностью разрушенной структуры. Для определения реологических характеристик использовали ротационный вискозиметр “Reotest-2” (Германия) [122]. Данный прибор позволяет определить эффективную (структурную) вязкость в пределах от 10-2 до 10-4 Па·с при определенных скоростях деформации от 0,2 до 1,3 . 103 с-1 в интервале температур от –30 до + 150ОС. Для проведения измерений навеску конфетной массы массой 50 г помещали в наружный неподвижный цилиндр, который фиксировали в муфте корпуса вискозиметра. Касательное напряжение определяли вращения цилиндра. пропорциональна Для этого касательному при различных измеряли величину напряжению. Значение скоростях , которая касательного напряжения , Па, находили по формуле , где (2.11) - постоянная цилиндра, - показания прибора. Значение эффективной вязкости = где Dr , Па·с, рассчитывали по формуле 100, (2.12) Dr – скорость деформации, с-1. Предельное напряжение сдвига как одна из важных реологических характеристик материала, служащих для оценки прочности его структуры, находили при помощи автоматического пенетрометра АР-4/2 [110,122]. Реологические свойства конфетной массы определяли при длительности погружения 5 с. Предельное напряжение сдвига неразрушенной структуры Qо, в Па, рассчитывали по формуле Ребиндера Qо= К m , h2 где К - константа конуса, зависящая от угла при его вершине (2.13) , град; 49 m – масса, действующая на конус ,кг (за вычетом трения и сопротивления пружины индикатора); h – глубина погружения конуса ,м. Константу конуса рассчитывали по формуле К= 0,687 ctg2 , (2.14) где α – угол основания конуса, град - 30; 40; 45; 60; 90. 2.2.3 Методы исследования показателей качества полуфабрикатов и готовых изделий При оценке качества полуфабрикатов и готовых изделий использовали общепринятые и специальные методы, применяемые при оценке мучных кондитерских изделий [110,116,123,124,125]. Определение содержания сухих веществ по ГОСТ 5900 [103]. Определение содержания редуцирующих веществ в помаде проводили йодометрическим методом по ГОСТ 5903 [126]. Общее количество золы определяли методом сжигания с ускорителем [109,110]. В качестве ускорителя использовали концентрированную азотную кислоту. Массовую долю металлов устанавливали методом атомно- абсорбционной спектроскопии [110,119,127]. Определение ионов железа проводили по модифицированной методике, применительно к хлебобулочным и мучным кондитерским изделиям [128].Определения проводили на спектрофотометре «OSS – 1» (Германия). Массовую долю белка определяли методом Дженнингса [108]. Остаточное содержание хлорорганических пестицидов определяли по методам, утвержденным органами санитарно-эпидемиологического надзора России [129] 50 После охлаждения массу взвешиваем и определяем растекаемость [118]. Под растекаемостью понимаем площадь (в см ), которую занимает 1 г конфетной массы, выливаемой на горизонтальную плоскость. Растекаемость, К, см /г, рассчитываем по формуле К=S/m, где (2.15) S – площадь круга, см ; m – количество карамельной массы, г. Методика определения гигроскопичности жевательной конфетной массы. Готовые охлажденные изделия взвешивали и помещали на длительное хранение, спустя некоторое время снова взвешивали. Гигроскопичность определяли по формуле Н=(mb-mc)/mc×100, где (2.16) Н – гигроскопичность,%; mc – изначальная масса пробы,г; mb – масса пробы увлажненная, г. Для определения физико-химических и органолептических показателей качества жевательных конфет использовали следующие методы: Методика бальной оценки [130,131] качества жевательных конфет. Качество жевательных конфет выражается суммой баллов, определяемой с помощью следующей математической модели i n mi x i , 0 i 1 где 0 - комплексная оценка качества жевательных конфет; m i - коэффициент весомости каждого показателя; x i - оценка каждого показателя по пятибалльной шкале; i - показатели качества жевательных конфет; (2.17) 51 n - количество показателей. Каждый показатель оценивают по пятибалльной шкале, каждый балл которой количественно характеризует конкретный уровень качества: балл 5 – отличный, 4 – хороший, 3 – удовлетворительный, 2 – недостаточно удовлетворительный, 1 – неудовлетворительный. Формула справедлива для х ≥ 2, при х < 2 карамели признаются неудовлетворительными по качеству независимо от суммы баллов. По этой модели максимально возможная оценка качества карамели составляет 100 баллов. Коэффициент весомости m i каждого показателя определяют методом экспертных оценок, степень важности каждого показателя – эксперты. Объективную обработку результатов их опроса проводят с помощью метода парных сравнений. В сформированную группу экспертов входят 10 человек, каждый эксперт дает независимую от других оценку, а затем все оценки обобщаются. По экспертной карте (матрице) по горизонтали и вертикали в одинаковой последовательности располагают показатели качества карамели: органолептические (вкус, запах, внешний вид, форма) и физико-химические (содержание сухих и редуцирующих веществ), предусмотренные ГОСТ 4570 (таблица 2.5) Таблица 2.5 ─ Экспертная карта Индекс i Вкус Запах Форма Индекс j Внешний Содержание Содержание редуцирую вид сухих щих веществ веществ Вкус Запах Форма Внешний вид Содержание сухих веществ Содержание редуцирующих веществ 1 0 0 2 1 1 2 1 1 1 1 0 0 1 0 2 1 0 1 1 2 1 1 1 2 1 2 1 1 0 0 1 2 1 2 1 52 В данной карте представляют оценки парного сравнения показателей качества жевательных конфет. При этом важность анализируемых параметров оценивают цифрами 0; 1; 2. Карту заполняют следующим образом: если i важнее j ,то элемент матрицы aij 0, 2 , a ji когда j важнее i , элемент матрицы a ji i равнозначном j элемент матрицы aij 1 , a ji карте сумма элементов матрицы a ij a ji 2. 1. 2 , aij 0, при В правильно заполненной Экспертные карты предлагают заполнить специалистам, которые при проведении попарных анализируемых сравнений показателей отвечали важнее и на вопрос: предпочтительнее? какой При из этом определяют также согласованность мнений экспертов и ее степень по сравниваемым парам показателей качества. В результате обработке данных матриц парного сравнения получили групповую матрицу (табл. 2.5). Установлено, что наиболее важным показателем качества жевательных конфет, по мнению экспертов является вкус и аромат. Определение микробиологических показателей жевательных конфет Отбор и подготовку проб жевательных конфет для органолептических и физико-химических показателей проводили по ГОСТ 30004.2-93 [132]. Пробы для микробиологических анализов отбирались и подготавливались в соответствии с ГОСТ 26669-85 и ГОСТ 26671-85 [133,134]. Подготовка проб для микробиологических анализов, а культивирование микроорганизмов производили по ГОСТ 26670-91 [135]. Готовили реактивы, краски и индикаторы для проведения микробиологических анализов по ГОСТ 10444.1-84 [136]. Выявление staphylococcus и aureus количество проводили коагулазоположительных методом посева на стафилококков агаризованные селективно-диагностические среды. Метод основан на высеве навески соуса 53 в агаризованную селективную среду, инкубировании посевов, подсчете типичных и атипичных колоний, подтверждении по биохимическим признакам принадлежности выделенных колоний к коагулазоположительным стафилококкам и Staphylococcus aureus, согласно ГОСТ 31746-2012 [137]. Количество плесневых грибов и дрожжей определяли методом основанным на высеве продукта в питательные среды и определении принадлежности выделенных микроорганизмов к плесневым грибам и дрожжам по характерному росту на питательных средах и морфологии клеток, согласно ГОСТ 10444.12-88 [138]. Количество мезофильных аэробных и факультативно- анаэробных микроорганизмов (бактерий, дрожжей и плесневых грибов) определяли методом посева в агаризованные питательные среды, согласно ГОСТ10444.15-94 [139]. Количество бактерий группы кишечных палочек (колиформных бактерий) определяли по ГОСТ Р 52816-2007 [140], выявление колиформных бактерий и определения количества по методу НВЧ. Бактерии рода Sallmonella определяли методом предварительного обогащения в неселективной жидкой среде, обогащения в селективной жидкой среде, пересев на чашки для идентификации и проведение идентификации, согласно ГОСТ Р 52814-2007 [141,142,143,144]. Выявление и количество сульфитредуцирующих клостридий проводили методом посева в агаризованную среду, согласно ГОСТ 29185-91 [145]. Определение показателей безопасности жевательных конфет Пробы для определения токсичных элементов готовили согласно ГОСТ 26929- 94 [146]. Ртуть определяли колометрическим методом, согласно ГОСТ 26927- 86 [147]. 54 Мышьяк методом измерения интенсивности окраски раствора комплексного соединения мышьяка с диэтилдитиокарбаматом серебра в хлороформе, согласно ГОСТ 26930- 86 [148]. Свинец, кадмий, минерализации медь, продукта цинк способом и железо сухого определяли озоления и методом определения концентрации элемента в растворе минерализата методом плазменной атомной адсорбции по ГОСТ 30178-96 [149]. Остаточное количество пестицидов определяли методом газовой хроматографии по ГОСТ 30349- 96 [150]. Содержание нитратов определяли фотометрическим методом, согласно ГОСТ 29270-95 [151]. Определение радионуклидов Стронция -90 и Цезия -137 проводили по МУК 1194-2003 [152]. Выявление и определение содержания афлатоксина В1 определяли методом высокоэффективной жидкостной хроматографии, согласно ГОСТ 30711-2001 [153]. 2.3 Методы математической обработки результатов исследований Математическую планирование обработку эксперимента экспериментальных исследований проводили данных с и помощью современных статистических пакетов Microsoft Office Excel 2010 [154] и Statistica 6,0 for Windows [155,156] с учетом статистической достоверности результатов измерений. Моделирование оптимальных способов и режимов получения функционально значимых рецептур вафель осуществляли в среде Statistica с помощью дробного 2** (к-р) факторного плана и регрессионного анализа, в результате чего были получены адекватные регрессионные модели, позволяющие определить оптимальные выбранных интервалов факторов. параметры процесса внутри 55 Используя математические средства программ Excel и Statistica, определяли влияние синбиотических добавок на качество полуфабрикатов и готовых изделий кондитерского производства. С помощью факторного анализа в среде Statistica установили зависимость между содержанием функциональных ингредиентов (белков, пищевых волокон и минеральных веществ) в синбиотических добавках и мучных кондитерских изделиях с их использованием. Подробно результаты математической обработки экспериментальных данных представлены в Приложении 1. Для определения наличия регрессионных зависимостей между адгезионными свойствами и периодом релаксации начинки для вафельных изделий и временем замеса начинки использовали графические возможности пакета статистических приложений Statistica 6.0 for Windows фирмы Microsoft, в частности модуля Факторный анализ (Factor Analysis), позволяющего определить характер зависимости между переменными. 56 3 Экспериментальная часть 3.1 Обоснование выбора функциональных рецептурных компонентов для создания жевательных конфет без сахара Выбор и обосновании необходимого и достаточного количества рецептурных компонентов в составе функциональных жевательных конфет, которые способны целенаправленно влиять на изменение функциональнотехнологических свойств конфетной массы в процессе технологической обработки осуществлялся на основе комплексного изучения функциональнотехнологических свойств сырья, при определении рационального состава конфетной массы и соблюдения условия стабилизации органолептических, структурно-механических и физико-химических показателей модельных конфетных масс. 3.1.1 Обоснование выбора изомальта Для того чтобы заменитель сахара можно было использовать в производстве жевательных кондитерских изделий без сахара, он должен удовлетворять особым технологическим требованиям. Для разработки технологических приемов использования изомальта при производстве изделий жевательной структуры мы исследовали физико-химические свойства его растворов изомальта. Под растворимостью понимается количество килограммов изомальта способного раствориться в 1 кг воды при данной температуре. С повышением температуры растворимость изомальта резко возрастает. Растворы, используемые в кондитерском производстве, как правило, многокомпонентны. Преобладающим компонентом в исследуемых растворах является изомальт, на растворимость которого оказывают влияние другие растворимые вещества. Взаиморастворимость веществ - это важное свойство, 57 от которого в значительной степени зависят концентрация сиропов, вязкость и температура их кипения. Изомальт чрезвычайно устойчив к высокой температуре, к химическому и микробиологическому разрушению благодаря наличию связи 1:6 между фрагментом маннита или сорбита и фрагментом глюкозы. Когда кристаллический изомальт нагревают свыше температуры спекания или когда его водный раствор нагревают свыше температуры кипения, никаких изменений в молекулярной структуре не происходит. При плавлении, экструзии или уваривании не происходит карамелизации изомальта или иных процессов изменения цвета. Вообще изомальт не реагирует с другими ингредиентами в рецептуре, например, с аминокислотами (в этом случае возможно было бы протекание реакций Майара с образованием меланоидинов). Изомальт очень стабилен в кислых и щелочных средах. На рисунке 3.1 приведены данные, характеризующие скорость расщепления сахарозы и изомальта по воздействием кислоты. Изомальт более устойчив к воздействию высокой температуры и химическому разрушению, чем сахароза. Проявляет высокую стабильность при длительном нагревании в кислых и щелочных средах, так при нагревании 75% растворов сахарозы и изомальта до 1400С при рН 1,9 сахароза гидролизуется полностью менее чем за 30 мин, тогда как полного гидролиза изомальта не удается достичь даже за 5 часов, что видно из данных рисунка 3.1. На рисунке 3.2 приведен график поглощения влаги изомальтом при хранении при различных температурах и относительной влажности воздуха 85%. Из изотермы сорбции (рисунок 3.2) видно, что при температуре хранения 25°С и относительной влажности до 85 % изомальт не поглощает значительного количества влаги. Таким образом, изомальт можно хранить и транспортировать без особых мер предосторожности. Эта особенность свойственна и готовой продукции, также мало гигроскопичной. 58 100 90 80 Расщепление, % 70 60 50 40 30 20 10 0 0 0,5 1 2 3 4 5 Время гидролиза,ч Сахароза Изомальт Рисунок 3.1 – Степень гидролиза сахарозы и изомальта при рН 1,9 и температуре 140оС 59 Влагопоглощение, кг/кг 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 0 0,2 0,4 0,6 0,7 0,8 0,9 1 Относительная влажность, % 25оС 60 оС 80оС Рисунок 3.2 – Поглощение влаги изомальтом в процессе хранения при различных температурах 60 При температуре 20° С изомальт обладает растворимостью, равной 24,5 г/100 г раствора, хотя при температурах, встречающихся в большинстве технологических операций, растворимость сравнима с растворимостью сахарозы. Очевидно, что растворимость изомальта достаточна для большинства процессов, так как она растет с повышением температуры. Тем не менее, низкую величину растворимости следует учитывать при необходимости растворить изомальт в ходе технологического процесса. Проведены сравнительные исследования по изучению растворимости сахарозы и изомальта в воде в зависимости от температуры, результаты которых представлены в таблице 3.1. Таблица 3.1 - Сравнительная характеристика растворимости сахарозы и изомальта в воде Температура, в ° С Содержание, г/100 г. сахароза изомальт 0 64,2 9,8 10 65,6 15,0 20 67,1 24,0 30 68,7 32,0 40 70,4 40,0 50 72,3 48,0 60 74,2 57,0 70 76,2 64,0 80 78,4 71,0 90 80,6 80,0 100 83,0 88,0 Из данных, представленных в таблице 3.1 видно, что растворимость сахарозы в пределах температур от 0°С до 80°С несколько выше растворимости изомальта. Однако, уже при 90°С растворимость сахарозы и 61 изомальта выравнивается, что говорит об идентичности процесса уваривания сиропа. Вязкость водных растворов изомальта находится в зависимости от его концентрации и температуры раствора. Причем увеличение вязкости раствора при росте концентрации носит нелинейный характер, что вероятнее всего связано со степенью гидратации и взаимодействием молекул изомальта между собой. Результаты изменения динамической вязкости водных растворов изомальта представлены в таблице 3.2. Таблица 3.2 – Зависимость динамической вязкости водных растворов изомальта в зависимости от концентрации и температуры Концентрация изомальта, % 0 20 3,78 Вязкость МПа × с, при температуре, °С 10 2,64 20 1,94 30 1,49 40 1,184 50 0,97 60 0,81 70 0,68 80 0,59 25 4,93 3,38 2,44 1,85 1,451 1,17 0,97 0,82 0,70 30 6,69 4,48 3,18 2,37 1,833 1,47 1,14 0,96 0,81 35 9,54 6,23 4,32 3,15 2,390 1,87 1,51 1,25 1,05 40 14,55 9,16 6,16 4,37 3,241 2,49 1,97 1,60 1,32 45 24,29 14,55 9,38 6,42 4,611 3,46 2,66 2,11 1,71 50 44,74 25,21 15,43 10,11 6,991 5,07 3,81 2,94 2,34 55 93,86 48,90 28,07 17,42 11,50 8,02 5,81 4,36 3,37 60 235,7 110,9 58,49 33,82 21,04 14,0 9,66 6,98 5,20 65 767,7 313,1 147,2 77,29 44,36 27,5 17,9 12,4 8,81 70 3628 1206 481,6 221,6 114,0 64,4 39,0 25,0 16,8 75 30207 7402 2328 884,8 389,5 193 105 61,4 38,3 114 80 — 93300 20700 6280 2250 855 394 203 85 — 4,2 × 106 5,4 × 105 3,0 × 104 8000 2740 1170 598 1,1 × 105 Изменение вязкости насыщенных растворов изомальта аналогично изменению вязкости насыщенных сахарных растворов. С повышением 62 температуры до 700С вязкость раствора снижается, при дальнейшем повышении температуры до 900С она начинает увеличиваться. При производстве кондитерских изделий используются различные сиропы, в качестве одного из компонентов которых является патока. Изменение компонентного состава этих сиропов может привести к изменению растворимости изомальта и, следовательно, к изменению параметров приготовления конфетной массы. Таблица 3.3 – Растворимость изомальта в присутствии патоки Температура, °С 20 50 70 В % от массы (веса) В г/100 мл воды раствора изомальта сухих изомальта сухих веществ веществ патоки патоки 41,5 203,00 - Общее количество сухих веществ в г/100 мл воды 203,00 32,26 10,56 180,20 33,10 213,30 25,95 17,74 165,09 57,17 222,26 23,23 21,76 163,16 73,19 236,35 17,98 28,80 154,82 103,07 257,89 46,97 - 260,36 - 260,36 37,69 10,05 233,39 37,25 207,64 29,77 18,26 208,16 69,01 277,17 25,75 24,00 204,37 96,12 300,49 21,53 28,86 193,19 119,52 312,71 19,19 32,02 189,15 136,20 325,35 12,68 40,54 176,56 188,56 365,12 50,94 - 322,83 - 322,83 42,15 9,92 207,70 43,70 341,49 35,32 17,55 277,35 80,32 357,67 29,86 24,95 276,95 125,31 402,26 27,42 28,10 274,48 146,35 420,83 24,41 32,16 273,77 177,19 450,96 Экспериментальные данные, представленные в таблице 3.3, позволили 63 выявить закономерности и механизм влияния патоки на растворимость изомальта. Увеличение растворимости изомальта в присутствии патоки обусловлено растворяющим действием декстринов патоки, составляющих ее основную часть. Механизм действия может быть объяснен гидратационными явлениями. Согласно существующим в настоящее время представлениям часть молекул воды, присутствующих в насыщенном растворе, находится в связаном состоянии. Другая часть, так называемая свободная вода, располагается между гидратированными молекулами изомальта. Соотношение между гидратированной и свободной частью молекул воды находится в динамическом равновесии и зависит от температуры и примесей. Механизм повышения растворимости изомальта в присутствии патоки при увеличении их концентрации, по-видимому, обусловлен тем, что происходит агрегация глобул с образованием общей гидратной оболочки. В результате часть гидратной воды переходит в свободную форму. Эта вода участвует в растворении изомальта. Появление ассоциатов вызывает изменение структуры раствора и образуется новая, более прочная структура, что подтверждается увеличением вязкости растворов. Экспериментальные данные о вязкости приведены на рисунке 3.3. Как показывают данные, представленные на рисунке 3.3, при исследовании вязкости насыщенных растворов изомальта в присутствии патоки следует выделить две концентрационные области. В первой области при низких значениях концентрации патоки вязкость возрастает незначительно и обусловлена в основном увеличением содержания сухих веществ. Во второй концентрационной области наблюдается более интенсивное увеличение вязкости. Экспоненциальный характер изменения вязкости в этой области обусловлен, по-видимому, ростом содержания декстринов в растворе и увеличением за счет этого межмолекулярного взаимодействия. Вязкость сиропа на изомальте с патокой в сравнении с сахаро-паточным 64 600 500 Вязкость, Па·с 400 300 200 100 0 0 5 10 15 20 25 30 35 Содержание патоки,% 70 40 45 50 90 Рисунок 3.3 – Влияние патоки на вязкость насыщенных растворов изомальта при различных температурах 65 сиропом при одинаковом компонентном соотношении в зависимости от температуры приведена в таблице 3.4 Таблица 3.4 – Вязкость сиропов Состав сиропа Вязкость сиропа, кПа·с, 50°С 60°С 70°С 90°С На изомальте 1,7 0,8 0,5 0,2 На сахаре 1,2 0,6 0,5 0,2 Из данных представленных в таблице 3.4 видно, что вязкость сиропа на изомальте аналогична вязкости сахаро-паточного сиропа, то есть обеспечивается возможность использования имеющегося на предприятиях оборудование для приготовления и перекачивания сиропов. Наличие в структуре молекулы изомальта кристаллизационной воды (до 5%) потребовало проведения исследований по установлению температуры уваривания растворов изомальта. В таблице 3.5. приведены данные по изменению влажности изомальтного сиропа при различных температурах уваривания Таблица 3.5 – Влажность изомальтного сиропа в зависимости от температуры его уваривания Температура, °С 110 Влажность сиропа на изомальте, % 18,5 Влажность сиропа на сахаре, % 16,5 115 16,0 13,0 120 12,0 10,2 130 8,0 6,0 135 6,0 4,5 140 5,0 3,5 150 3,2 2,0 155 2,5 1,5 160 2,2 1,2 66 Как показали данные, приведенные в таблице 3.5, растворы на основе изомальта для достижения заданного содержания сухих веществ необходимо уваривать при более высокой температуре. Так, например, для получения сиропа на изомальте с влажностью 16,0 % масса уваривается до температуры 115 °С, а 12,0 % до 120 °С. Тогда как при приготовлении сахаро–паточных сиропов температура уваривания составляет 110 °С и 116 °С соответственно. Интервал плавления изомальта составляет 145-150 °С. При нагревании выше этого интервала так, чтобы содержание воды в расплаве было менее 2 %, происходит образование маловязкой жидкости, затвердевающей в виде прозрачного продукта при условии быстрого охлаждения. Рекристаллизация не происходит даже после более чем двух лет хранения. Таким образом, полученные результаты позволили сделать вывод о возможности использования сахарозаменителя – изомальт в производстве различных видов кондитерских масс и не только в порошкообразном виде, но и в виде высококонцентрированных растворов. 3.1.2 Обоснование выбора пищевых волокон Теоретическим обоснованием использования апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi для обогащения жевательных конфет стала совокупность доказанных эффектов их физиологического действия, к которым относятся высокая сорбционная способность, что позволяет им связывать на своей поверхности самые разные вещества — как полезные, так и вредные для организма человека. Физиологическое действие пищевых волокон, прежде всего, касается процессов пищеварения и всасывания в желудочно-кишечном тракте, кишечной моторики, детоксикации энтеральной среды и регуляции микробиоценоза кишечника. Пищевые волокна, кроме местных эффектов - на уровне желудочно-кишечного тракта, проявляют целый ряд системных эффектов - на уровне всего организма, оказывая влияние на обмен веществ, 67 процессы интоксикации и канцерогенеза, на работу печени, почек и других внутренних органов. Сравнительный анализ пищевых волокон, представленных на отечественном рынке ингредиентов, позволил выбрать апельсиновые пищевые волокна Citri-Fi производства завода Fiberstar Inc., США. Результаты исследования химического состава образцов апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi представлены в таблице 3.6. Таблица 3.6 – Химический состав апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi Наименование показателя Массовая доля влаги, % Массовая доля жира, %, в том числе насыщенный жир Значения показателей Citri-Fi Citri-Fi Citri-Fi 100 200 300 6,88 7,42 6,53 1,05 1,08 1,06 0,31 0,31 0,31 мононенасыщенные жиры 0,35 0,37 0,36 полиненасыщенные жиры 0,39 0,40 0,39 Массовая доля углеводов, %, в том числе 80,73 82,55 81,62 общее количество пищевых волокон 68,21 75,37 72,72 растворимые 33,31 39,65 36,58 нерастворимые 34,90 35,72 36,14 7,36 4,31 5,38 Массовая доля белка, % 8,15 7,38 7,98 Массовая доля золы, % 2,65 2,46 2,46 сахара Как видно из представленных данных, апельсиновые пищевые волокна Citri-Fi содержат в своем составе свыше 80% углеводов, из которых большую часть составляют пищевые волокна. Растворимые пищевые волокна в зависимости от марки апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi составляют от 49 до 53 % от их общего количества. Нами исследованы функционально-технологические свойства пищевых волокон Citri-Fi, основными из которых являются водопоглотительная и 68 влагоудерживающая способности. Водопоглотительную способность апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi определяли по мере их набухания в воде в течение определенного промежутка времени. Изучение водопоглотительной способности исследуемых пищевых волокон Citri-Fi показало, что, находясь в водном растворе, они обладают способностью поглощать воду и удерживать ее. В таблице 3.7 приведены основные показатели функционально технологических свойств апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200, содержащие в своем составе гуаровую камедь, в сравнении с чистыми апельсиновыми пищевыми волокнами Citri-Fi 100 и Citri-Fi 300, в состав которых входит ксантановая камедь. Таблица 3.7 – Фукнкционально-технологические свойства апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi Наименование показателя Водопоглотительная способность, % Значения показателей Citri-Fi Citri-Fi Citri-Fi 100 200 300 647 720 493 Водоудерживающая способность, г/г 10,5 16,5 6,0 Жиросвязывающая способность, г/г 9,6 8,2 7,8 На основании данных таблиц 3.6 и 3.7 для дальнейших исследований были выбраны апельсиновые пищевые волокна Citri-Fi 200 содержащие в своем составе гуаровую камедь, как имеющие наиболее оптимальный состав и самые высокие показатели функционально технологических свойств наиболее важных при производстве конфет с жевательной структурой. Основываясь на полученных данных кинетики набухания, которые приведены на рисунке 3.4 отмечали, что процесс набухания волокон зависит от температуры воды – при увеличении температуры воды скорость набухания увеличивается. При этом волокна независимо от температуры быстро набухают в течение 5-10 мин, затем скорость набухания замедляется Водопоглотительная способность, г/г 69 16 14 12 10 8 6 4 2 0 0 5 10 20 30 40 Продолжительность набухания, мин 20 50 100 Рисунок 3.4 – Водопоглотительная способность пищевых волокон Citri-Fi 200 при различных температурах 70 и к 30 минуте волокна практически прекращают поглощать влагу, при этом устанавливается динамическое равновесие. Это вероятнее всего связано с тем, что пищевые волокна имеют низкую растворимость в воде, и, вследствие этого, обладают способностью фиксировать воду, образуя белый непрозрачный кремообразный гель. Полученный гель имеет нейтральный вкус и текстуру, очень близкую к текстуре жира, и имитирует присущие жиру вкусовые ощущения. Процесс набухания включает интенсивное диспергирование сухого пищевого волокна в водной среде с помощью мешалки или гомогенизатора с последующим выдерживанием полученной дисперсии в течение некоторого времени. В результате этого процесса пищевые волокна распадаются на мелкие субмикронные твердые частицы, которые образуют трёхмерную ячеистую структуру, имеющую форму геля, в состав которого входит ассоциированная вода. На степень и скорость набухания апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 в различных технологических средах значительно влияет pH среды. В кислой среде, в результате избытка водородных ионов подавлена ионизация карбоксильных групп, молекула апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 ведет себя как основание, приобретает положительный заряд и при электрофорезе движется к катоду. В щелочной среде подавлена ионизация аминогрупп, и макромолекула ведет себя как кислота и при электрофорезе передвигается к аноду. Определение влияния рН среды на водопоглотительную способность апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 проводилось при рН от 2,5 до 7. На рисунке 3.5 представлена зависимость влияния рН среды на водопоглотительную способность исследуемых апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 при оптимальной температуре набухания для пищевых волокон 80 ºС. Как видно из представленных на рисунке 3.5 данных для пищевых волокон характерно увеличение водопоглотительной способности Водопоглотительная способность, % 71 740 730 720 710 700 690 680 3 4 5 6 7 рН среды 8 9 10 Рисунок 3.5 – Влияние рН среды на водопоглотительную способность апельсиновых пищевых температуре 80оС волокон Citri-Fi 200 при 72 с понижением рН среды, что может повлиять на консистенцию готовой массы при внесении подкислителей. Водоудерживающая способность апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 в значительной степени будет зависеть от температуры и времени их растворения в воде. Для установления этой зависимости апельсиновые пищевые волокна Citri-Fi 200 растворяли в воде при температуре 20, 70, 80 и 90оС, водоудерживающую способность определяли сразу после перемешивания и через 10 мин набухания. На рисунке 3.6 приведена зависимость водоудерживающей способности апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 от температуры и времени набухания. Из данных представленных на рисунке 3.6 следует, что максимальная водоудерживающая способность апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 достигается при нагревании водного раствора до температуры выше 80оС с выдержкой в течение 10 мин, что подтверждает сделанные ранее выводы об интенсивном поглощении влаги волокнами в первые минуты набухания. Поскольку, использование пищевых волокон Citri-Fi 200 планируется в жиросодержащих продуктах, исследовали влияние температуры жира на их жиросвязывающую способность. На рисунке 3.7 приведены данные по изменению жиросвязывающей способности апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 в зависимости от температуры. Полученные данные, как видно на рисунке 3.7, показывают, что при повышении температуры жира жиросвязывающая способность пищевых волокон Citri-Fi 200 изменяется незначительно. Высокая жиросвязывающая способность апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 по-видимому обусловлена ячеистой структурой апельсинового волокна, которая позволяет не только связывать свободный жир, но и удерживать его на поверхности ячеек. 73 Водоудерживающая способноть, г/г 25 20 15 10 5 0 20 50 70 Температура, 0С 0 мин 80 90 10 мин Рисунок 3.6 – Зависимость водоудерживающей способности апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 от температуры и времени набухания Жиросвязывающая способность, г/г 74 12 11,5 11 10,5 10 9,5 9 20 30 35 Температура жира, 0С 40 Рисунок 3.7 – Жиросвязывающая способность пищевых волокон Citri-Fi 200 при различных температурах жира 75 Таким образом, полученные результаты при изучении свойств позволяют сделать вывод, что апельсиновые пищевые волокна Citri-Fi 200 могут использоваться не только как функциональная составляющая, но и как ингредиент, который способен проявлять определенные технологические свойства и регулировать технологический процесс производства кондитерских изделий. 3.2 Разработка модельной рецептуры для создания жевательных конфет с использованием изомальта Для составления рецептуры и обоснования необходимых рецептурных компонентов был проведен анализ рецептур, жевательных конфет, представленных не российском рынке, результаты которого приведены в таблице 3.8. Таблица 3.8 – Рецептурный состав жевательных конфет Наименование сырья Сахар Глюкозный сироп Патока Желатин Модифицированный крахмал Кислота Глюкоза Эмульгатор Сорбит Гидрогенезированное растительное масло Ароматизатор Концетрат Кондитерский жир Растительный жир Загуститель Фруктовые соки Экстракты Декстрины Рисовый крахмал Mamba Fruit Toffee + + + + + + + + + + + Наименование конфет Toffix ФруSkittles Starburs фру + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + Fruittella + + + + + + + + + + 76 Анализ данных таблицы 3.8 показывает, что в состав всех жевательных конфет входит сладкое вещество в виде сахара и глюкозного сиропа или сахара и патоки, желатин, жировой компонент (различные виды жиров) и эмульгатор, а также вкусовые и красящие добавки. На основе метода, предложенного Маршалкиным Г.А. и Васькиной В.А., для упрощения расчетов приняли состав жевательных конфет состоящим из 4 видов основного сырья: сладкого компонента – сахара и патоки, жирового компонента, желатина и лецитина В результате расчетов основных ингредиентов построены графические зависимости, отражающие соотношение основных видов сырья входящего в состав жевательных конфет, которые приведены на рисунках 3.8 и 3.9. Установлено, что среднее количество каждого из 4 основных видов сырья для всей совокупности рецептур жевательных конфет можно выразить линейной зависимостью вида: Y = A×X + B, (3.1) где Y – среднее содержание каждого из 4-х основных видов сырья (% масс. по сухому веществу) для общей совокупности рецептур; X – содержание одного из 4-х основных видов сырья (% масс. по сухому веществу) для единичной рецептуры; А, В – коэффициенты уравнения регрессии. В результате статистической обработки были найдены коэффициенты уравнения регрессии для каждого из выбранных видов сырья в рецептуре жевательных конфет: Для сладкого компонента: Y = 0,024×X + 83,94 Для желатина: Y = -0,00315×X + 2,38 Для жирового компонента: Y = 0,0461×X + 6,06 Для лецитина: Y = -0,0017×X + 0,52 Для характеристики зависимости качества жевательных конфет от доли каждого рецептурного компонента и оптимизации состава рецептуры было Содержание сладкого компонента, % 77 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Mamba Fruit Toffee Toffix Фру-фру Skittles Starburs Fruit-tella Рисунок 3.8 – Содержание сладкого компонента в рецептурах жевательных конфет 78 Содержание компонента, % 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Mamba Fruit Toffee Toffix Жировой компонент Фру-фру Skittles Желатин Starburs Fruit-tella Лецитин Рисунок 3.9 – Содержание основных рецептурных компонентов в рецептурах жевательных конфет 79 проведено планирование однофакторного эксперимента, факторы и уровни факторов приведены в таблице 3.9. Таблица 3.9 – Факторы и уровни факторов при планировании эксперимента Фактор Доля сладкого компонента в рецептуре Доля желатина в рецептуре Доля жирового компонента в рецептуре Доля лецитина в рецептуре Уровни фактора min max 69,0 97,0 Шаг варьирования 3,0 Критерий оптимизации Уровень качества 0,5 4,0 0,5 3,0 10,0 1,0 Упругая деформация Пластичность 0,2 0,9 0,1 Плотность Поле рецептур жевательных конфет, которые можно приготовить с использованием выбранных рецептурных ингредиентов приведено на рисунках с 3.10 по 3.13. Оптимальные дозировки рецептурных компонентов, позволяющие получить изделия с необходимыми упруго-пластичными свойствами и хорошими органолептическими показателями находятся в поле ограниченном максимальной высотой диаграммы. Таким образом, на основе математического анализа были получены данные по содержанию основных рецептурных ингредиентов в рецептуре жевательных конфет. Разработанная модельная рецептура основы для жевательных конфет приведена в таблице 3.10. Таблица 3.10 – Рецептура основы для жевательных конфет Наименование Сладкий компонент Жировой компонент Желатин Лецетин Содержание, % min 89,0 4,1 1,4 0,5 max 94,0 7,0 3,0 0,7 80 Summary: Сладкий компонент Normal P-Plot: Сладкий компонент K-S d=,09962, p> .20; Lilliefors p> .20 Expected Normal 2,0 1,5 Expected Normal Value No. of obs. 3 2 1 1,0 0,5 0,0 -0,5 -1,0 -1,5 0 65 70 75 80 85 90 95 100 -2,0 65 70 X <= Category Boundary 75 80 85 90 95 100 Value 105 100 95 Сладкий компонент Summary Statistics:Сладкий компонент Valid N=13 Mean= 83,938462 Minimum= 69,500000 Maximum= 96,400000 Std.Dev.= 8,196904 90 85 80 75 70 65 Mean = 83,9385 Mean±SD = (75,7416, 92,1354) Mean±1,96*SD = (67,8725, 100,0044) Рисунок 3.10 – Доля сладкого компонента в рецептуре жевательных конфет 81 Summary: Жировой компонент Normal P-Plot: Жировой компонент K-S d=,11813, p> .20; Lilliefors p> .20 Expected Normal 2,0 1,5 Expected Normal Value No. of obs. 3 2 1 1,0 0,5 0,0 -0,5 -1,0 -1,5 0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 8,5 -2,0 4,0 4,5 5,0 X <= Category Boundary 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 8,5 Value 9 8 Жировой компонент Summary Statistics:Жировой компонент Valid N=14 Mean= 6,057143 Minimum= 4,200000 Maximum= 8,200000 Std.Dev.= 1,188221 7 6 5 4 3 Mean = 6,0571 Mean±SD = (4,8689, 7,2454) Mean±1,96*SD = (3,7282, 8,3861) Рисунок 3.11 – Доля жирового компонента в рецептуре жевательных конфет 82 Summary: Желатин Normal P-Plot: Желатин K-S d=,15076, p> .20; Lilliefors p> .20 Expected Normal 2,0 4 Expected Normal Value 1,5 No. of obs. 3 2 1 1,0 0,5 0,0 -0,5 -1,0 -1,5 0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 -2,0 0,5 1,0 X <= Category Boundary 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 Value 4,5 4,0 3,5 3,0 Желатин Summary Statistics:Желатин Valid N=14 Mean= 2,378571 Minimum= 0,900000 Maximum= 4,000000 Std.Dev.= 0,828510 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 Рисунок 3.12 – Доля желатина в рецептуре жевательных конфет Mean = 2,3786 Mean±SD = (1,5501, 3,2071) Mean±1,96*SD = (0,7547, 4,0025) 83 Summary: Лецитин Normal P-Plot: Лецитин K-S d=,16832, p> .20; Lilliefors p> .20 Expected Normal 2,0 1,5 Expected Normal Value No. of obs. 3 2 1 1,0 0,5 0,0 -0,5 -1,0 -1,5 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 -2,0 0,1 0,2 X <= Category Boundary 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 Value 1,0 0,9 0,8 0,7 Лецитин Summary Statistics:Лецитин Valid N=14 Mean= 0,521429 Minimum= 0,200000 Maximum= 0,800000 Std.Dev.= 0,180506 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 Рисунок 3.13 – Доля лецитина в рецептуре жевательных конфет Mean = 0,5214 Mean±SD = (0,3409, 0,7019) Mean±1,96*SD = (0,1676, 0,8752) 84 На основании лабораторной апробации рецептур и оценки качества полученных жевательных конфет были отобраны образцы с наилучшими органолептическими и структурно-механическими свойствами. На основе анализа полученных данных была выбрана рецептура, которую в дальнейших исследованиях использовали в качестве базовой и на основании которой технологических осуществляли параметров оптимизацию изготовления рецептуры жевательных конфет и с использованием функциональных ингредиентов. 3.3 Формирование структурно-механических свойств конфетной массы для жевательных конфет Для решения проблем, связанных с определением влияния рецептурных компонентов на формирование структуры жевательных конфет и разработкой оптимальной технологии ее изготовления, исследовали реологические свойства конфетной массы с использованием изомальта. Наиболее важную роль в формировании текстуры жевательных конфет играет соотношение сладких компонентов (изомальта и патоки). При исследованиях это соотношение изменяли в пределах от 70:30 до 30:70 и определяли изменение вязкости растворов. На рисунке 3.14 приведены данные характеризующие изменение вязкости жевательной конфетной массы при 100 оС при различном соотношении изомальта и патоки. Необходимо отметить, что при увеличении массовой доли патоки улучшаются жевательные характеристики конфетной массы, что связано с содержанием в патоке высокомолекулярных веществ, при этом укрепляется аморфная структура за счет антикристаллизационных свойств патоки. Однако, введение патоки в количестве, превышающем 60 %, вызывает увеличение вязкости, что затрудняет её обработку. За счет проявления желатином антикристаллизационных свойств и формированием более стабильной структуры массы в его присутствии, 85 0,9 Вязкость, кПа с 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 70:30 60:40 50:50 40:60 30:70 Соотношение изомальт : патока Рисунок 3.14 – Изменение вязкости жевательной конфетной массы при 100оС при различном соотношении изомальта и патоки. 86 оптимальным является соотношение изомальта и патоки, составляющее от 50:50 до 40:60, что подтверждается также результатами математической обработки. Для установления реологических свойств жевательной конфетной массы необходимо определить к какому типу структур они относятся. Структуры с точечными контактами в ряду переходных коагуляционных структур ближе всего соответствуют конденсационно-кристаллизационному типу структур с прочными фазовыми контактами между частицами. Главные признаки конденсационно-кристаллизационных структур: - высокая, по сравнению с коагуляционными структурами, прочность, определяемая высокой прочностью самих фазовых (непосредственных) контактов между частицами; - необратимый характер разрушения, т.е. отсутствие тиксотропного восстановления структуры; - ярко выраженная упругость, весьма малая пластичность и большая хрупкость из-за жесткости контактов; наличие внутренних упругих напряжений, возникающих в самом процессе образования фазовых контактов при развитии пространственной структуры; отсутствие остаточных деформаций (ползучести). Этим структурам присущи особенности, свойственные частицам, в результате сцепления которых они образовались. Исследования показали, что разработанные жевательные конфеты имеют конденсационно-кристаллизационную структуру. Основным показателем, характеризующим механические свойства таких структур, является прочность. Критерием прочности твердых тел при разных деформациях служит предел упругости, после достижения которого наступает разрушение. С целью определения прочности жевательной конфетной массы проведены исследования по изучению изменения предела упругости при различных соотношениях патоки и изомальта в конфетной массе. На рисунке 3.15 приведены диаграммы распределения усилия по времени при разрушении жевательной конфетной массы с различным Характеристическое время резания, с 87 5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 70:30 60:40 50:50 40:60 Соотношение изомальт:патока 30:70 Рисунок 3.13 - Диаграммы распределения усилия по времени при разрушении жевательной конфетной массы 88 соотношением изомальта и патоки. Исследования показали, что характер кривых распределения усилия по времени при разрушении жевательной конфетной массы с различным соотношением изомальта и патоки идентичен. Разрушение начинается изнутри изделия аналогично аморфным структурам и только в самом конце происходит скачкообразное поверхностное разрушение. Однако при увеличении доли патоки для разрушения структуры требуется большее усилие, что еще раз подтверждает сделанные выводы о возрастании упругих свойств массы. Как видно из графика, представленного на рисунке 3.13, зависимость характеристического времени от соотношения изомальт:патока характеризуется наличием минимума при соотношении 40:60. Следовательно жевательная конфетная масса с данным соотношением обладает наибольшими упругими свойствами. Одновременно происходит увеличение общей деформации конфетной массы для жевательных конфет, что говорит о снижении твердости конфет и может привести к тому, что отформованные изделия не будут сохранять свою форму. В таблице 3.11 приведены данные по изменению упруго-пластичных свойств массы для жевательных конфет при изменении соотношения изомальта и патоки в конфетной массе и их влияние на уровень качества и органолептическую оценку жевательных конфет. Таблица 3.11 – Влияние соотношения изомальта и патоки на характеристики жевательных конфет Соотношение Деформация, мм Твердость, Уровень Органолептическая изомальт : упругая пластическая Н качества, оценка, балл патока % 70:30 0,96 2,19 69 85 25,5 60:40 1,02 2,17 54 87,3 26,2 50:50 1,12 2,15 47 93,7 28,1 40:60 1,18 1,96 45 93,3 28,0 30:70 1,32 1,89 31 82,3 24,7 89 Анализ упруго-пластичных свойств жевательной конфетной массы показал, что изменение соотношения изомальта и патоки приводит и к изменению уровня качества готовой массы, а так же ее органолептической оценки. Получены многофакторные математические модели, адекватно описывающие изменение уровня качества, Y жевательных конфет при изменении 3-х независимых факторов: Х1 – соотношение изомальта и патоки, Х2 – адгезия массы, Х3 – упругая деформация. Уравнение, описывающее модели, имеет вид: Y = 79,24852 +19,27322X1-7,402X12+1,7X2+0,68329X22-0,4867X3+0,1121X32 (3.2) Адекватность модели проверена по коэффициентам детерминации R2 = 95 %, свидетельствующим о высокой качественной характеристике связи коэффициентов системы, а также сделана проверка с помощью F-теста (Fкритерий Фишера) и t-распределения Стьюдента для оценки надежности коэффициентов корреляции. Для комплексного изучения и оптимизации компонентного состава жевательной конфетной массы в зависимости от соотношения изомальт:патока были построены трехмерные регрессионные модели, адекватно описывающие изменение их уровня качества при попарном изменении двух независимых параметров (количественное соотношение изомальта и патоки в конфетной массе / адгезия конфетной массы, количественное соотношение изомальта и патоки в конфетной массе / упругая деформация). Для этих моделей адекватность была проверена по среднеквадратичным отклонениям рассчитанных данных от экспериментальных, которые меньше единицы. Поверхности отклика и линии постоянных значений уровня качества для жевательных конфетных масс при переменных показателях структурно-механических свойств приведены на рисунке 3.14. Анализ приведенных на рисунке 3.14 математических моделей и их графических интерпретаций дает основание утверждать, что соотношение 90 106 104 102 100 У р о в е н ь к а ч е с тв а , % 98 96 94 92 90 88 86 84 4 ,0 82 75 70 Сод 4 ,2 4 ,4 65 60 епж а 55 50 ние изом 45 аль т 40 а в сме с и, 4 ,6 4 ,8 5 ,0 35 % 30 > < < < < < < езия Адг 5,2 25 5,4 а) 104 101 97 93 89 85 81 1,25 1,20 Упругая деформация, кПа 1,15 1,10 1,05 1,00 0,95 0,90 0,85 20 30 40 50 60 70 Содержание изомальта в с мес и, % 80 > < < < < < 100 96 76 56 36 16 б) Рисунок 3.14 – Поверхность отклика (а) и линии постоянных значений (б) уровня качества для жевательных конфетных масс при различном соотношении изомальта и патоки 91 изомальта и патоки существенно влияет на показатели структурно- механических свойств жевательной конфетной массы и уровень ее качества. Таким образом, в результате математической обработки экспериментальных данных области оптимальных значений основной характеристики (уровня качества) наиболее сужены в диапазоне соотношения изомальта и патоки от 50:50 до 45:55. Использование желатина при производстве жевательных конфет позволяет регулировать упругие свойства конфетной массы. Необходимо отметить, что увеличение упругих свойств конфетной массы приводит к повышению ее твердости как при надкусывании, так и при жевании, а также увеличивается продолжительность жевания и снижается прилипаемость массы к зубам. При изучении влияния желатина на структурно-механические свойства жевательной конфетной массы изменяли его содержание в конфетной массе от 1 до 3 %. Поскольку консистенция конфетной массы является характеристикой текстуры, отражающей совокупность реологических свойств продукта, в процессе исследований изучали вклад дозировки желатина в каждую из этих характеристик. При анализе текстуры жевательных конфет необходимо учитывать, что жевательные конфеты относятся к структурам переходного типа (от коагуляционных к конденсационно-кристаллизационным), так как они образуются путем конденсации (при этом в качестве химических связей выступают водородные связи) из раствора смеси изомальта, мальтозы, глюкозы и декстринов. Изменение текстуры жевательной конфетной массы связано с изменением относительной плотности конфетной массы при внесении желатина, поскольку желатин обладает способностью образовывать и стабилизировать пеноподобную структуру. Благодаря желатину можно насыщать массу воздухом при ее аэрации вследствие формирования 92 оболочек вокруг его пузырьков, равномерно распределять их в массе и получать продукт более мягкой текстуры. На рисунке 3.15 приведены данные по изменению относительной плотности жевательной конфетной массы при различных дозировках желатина. Анализ данных, приведенных на рисунке 3.15, показывает, что относительная плотность жевательной конфетной массы снижается при увеличении дозировки желатина от 1 до 2,5 % дальнейшее увеличение содержания желатина до 3% приводит к повышению относительной плотности, что вероятнее всего связано с тем, что происходит увеличение вязкости массы и затруднено, в результате этого, равномерное распределение пузырьков воздуха по всему объему массы. Изучение изменения упруго-пластичных свойств жевательной конфетной массы при различных дозировках желатина показало, что происходит изменение общей деформации массы, при этом доля пластической деформации в общей деформации выше, чем упругой. На рисунке 3.16 приведены данные, характеризующие изменение общей, упругой и пластической деформации при различных дозировках желатина. Из данных приведенных на рисунке 3.16 видно, что изменение упруго – пластичных свойств массы для жевательных конфет происходит от пластических при низких дозировках желатина до упругих при их увеличении. Таким образом, на основании полученных данных, можно сделать вывод, что для формирования необходимых упруго-пластичных свойств массы для жевательных конфет дозировка желатина должна составлять от 2,1 до 2,7% к массе. Влиянием желатина на процесс структурообразования жевательной конфетной массы можно объяснить изменение уровня органолептической оценки жевательных конфет (таблица 3.12). качества и 93 Относительная плотность, ед 1,4 1,35 1,3 1,25 1,2 1,15 1,1 1,1 1,3 1,5 1,7 1,9 2,1 2,3 2,5 2,7 2,9 3,1 Массовая доля желатина,% Рисунок 3.15 – Зависимость относительной плотности жевательной конфетной массы от дозировки желатина 94 14 Величина деформации, мм 12 10 8 6 4 2 0 1,1 1,3 1,5 1,7 1,9 2,1 2,3 2,5 Массовая доля желатина, % Общая Пластическая 2,7 2,9 3,1 Упругая Рисунок 3.16 – Изменение общей, упругой и пластической деформации жевательной конфетной массы при различных дозировках желатина 95 Таблица 3.12 – Влияние желатина на показатели жевательной конфетной массы Показатели Дозировка желатина, % 1,1 1,3 1,5 1,7 1,9 2,1 2,3 2,5 2,7 2,9 5,1 5,0 4,6 4,5 4,4 4,3 4,1 4,1 4,0 4,0 Уровень 84,5 85 85,5 качества, % Органолептиче 25 25,5 25,7 ская оценка, балл 87 89 92 95,5 94,8 93 90 Адгезия, Н 26 26,7 27,6 28,7 28,4 27,9 27 В результате математической обработки получены математические модели в виде уравнений регрессии, адекватно описывающие взаимосвязь зависимого фактора Y – уровня качества с независимыми переменными. Во всех уравнениях регрессии присутствует независимый параметр – дозировка желатина, как наиболее важный фактор, остальные факторы сравнивались с ним попарно. Результаты регрессионного анализа показали высокую степень соответствия модели реальным данным, т. к. коэффициент множественной корреляции R практически равен единице. На основании полученных данных уравнение линейной множественной регрессии с не стандартизованными коэффициентами имеет вид: Y=104,024+15,984×X1 -6,391×X2-1,366×X3+1,042×X4, (3.3) где Y – уровень качества; Х1 – дозировка желатина Х2 – упругая деформация; Х3 – адгезия; Х4 – плотность массы. Так как коэффициент детерминации (R2 = 0,92) регрессионных зависимостей близок к 1, то можно утверждать, что полученные зависимости адекватно описывают изучаемый процесс и имеют минимальную ошибку 96 прогнозирования изучаемого процесса. Поверхности отклика и линии постоянных значений уровня качества для жевательных конфетных масс при переменных показателях структурномеханических свойств и различных дозировках желатина приведены на рисунке 3.17. Разработанные математические модели позволяют моделировать изучаемый процесс и рассчитать ошибку прогнозирования. Совокупность полученных данных и результаты математического моделирования позволили оптимизировать количество желатина – от 2,1 до 2,7 % от массы компонентов. Благодаря гидрофильной природе желатин связывает воду в полужесткую структуру, предупреждая синерезис в готовой продукции, и в то же время эмульгирующие обеспечивает свойства ей необходимую желатина влажность. способствуют Высокие равномерному распределению жира в конфетной массе. Для оптимизации жевательных свойств конфетной массы и увеличения ее пластической составляющей и снижения твердости проводили ее пластификацию. В основные размягчители входят жиры, которые в процессе жевания модифицируют текстуру жевательной конфеты путем фазового расплавления. Жиры, пригодные для применения в рецептуре жевательных конфет, включают триглицериды негидрированного, частично гидрированного и полностью гидрированного хлопкового масла, соевого масла, пальмового масла, косточкого пальмового масла, кокосового масла, масла подсолнечника, таллового масла, масла какао, триглицериды со средней длиной цепи и им подобные. В качестве пластификаторов конфетной массы использовали кокосовое масло в количестве от 4 до 8 % к конфетной массе. Одним из показателей характеризующих структурно-механические свойства массы для жевательных конфет является растекаемость массы. 97 102 100 98 % Уровень качества, 96 94 92 90 88 86 84 5,2 5,0 4,8 4,6 Ад гез ия 4,4 4,2 4,0 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 До зи 2,2 2,4 вк а ро 2,6 2,8 3,0 3,2 > < < < < < < < < а тин ла же а) 100 99 97 95 93 91 89 87 85 1,28 1,26 1,24 1,22 Упругая деформация 1,20 1,18 1,16 1,14 1,12 1,10 1,08 1,06 1,04 1,02 1,00 0,98 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 Дозиров ка желатина 2,8 3,0 3,2 > 90 < 88 < 83 < 78 < 73 < 68 < 63 б) Рисунок 3.17 – Поверхность отклика (а) и линии постоянных значений (б) уровня качества для жевательных конфетных масс при различных дозировках желатина 98 Под растекаемостью понимают площадь в квадратных сантиметрах, которую занимает один килограмм конфетной массы, выливаемой на горизонтальную плоскость при 108 °С. Этот показатель является косвенной характеристикой вязкости и зависит от рецептуры конфетной массы и ее температуры. В процессе исследований была изучена зависимость растекаемости жевательной конфетной массы от количества вносимого кокосового масла. На рисунке 3.18 приведены полученные зависимости. При определении зависимости растекаемости жевательной конфетной массы от количества вносимого кокосового масла было установлено, что увеличение дозировки жира приводит к снижению растекаемости конфетной массы. При этом отмечается увеличение ее пластичности, что вероятнее всего связано с тем, что жир обладает свойством пластификатора и увеличивает вязкость конфетной массы. Это позволяет предположить, что изменение содержания жира в конфетной массе может одновременно повлиять и на адгезионные свойства жевательной конфетной массы. Адгезия жевательной конфетной массы будет зависеть от многих факторов, основными из которых можно считать энергию образующихся на границе раздела связей и количество этих связей; величину остаточных напряжений, действующих в соединении на границе раздела; состояние границы раздела и структуру межфазных слоёв. Адгезия как поверхностное явление связана с реологическими параметрами, характеризующими объёмные свойства жевательной конфетной массы, являющейся структурированной дисперсной системой. Эта связь прослеживается в формировании площади контакта и адгезии, а также в процессе нарушения адгезионного взаимодействия. Исследование адгезионных свойств жевательной конфетной массы позволяет оценить возможность использования различных методов формования для изготовления корпусов конфет, а также возможность 99 0,85 Растекаемость, см2/г 0,8 0,75 0,7 0,65 0,6 0,55 0,5 4 5 6 7 Содержание кокосового масла, % 8 Рисунок 3.18 – Зависимость растекаемости конфетной массы от количества вносимого в нее жира 100 прилипания к зубам во время жевания. При формировании адгезионного соединения жевательных конфетных масс в контакт вступают высоковязкие массы. В этом случае для описания процесса формирования контакта важнейшее значение приобретают реологические характеристики адгезива и условия формирования контакта. На характер адгезионного взаимодействия оказывают влияние процессы, протекающие на границе субстрат–адгезив. Формирование адгезионного контакта упругопластических масс происходит в три стадии: образование площади номинального контакта, формирование площади фактического контакта, протекание вторичных процессов. При формировании площади номинального контакта происходят макрореологические процессы, зависящие от способности структурированной массы течь и подвергаться деформации. Формирование площади фактического контакта связано с микрореологией, помимо процессов, протекающих на первой стадии, в зоне контакта происходит диффузия адгезива в микропоры жевательной конфетной массы. Структурообразование в процессе выстойки характеризуют третью стадию. Проводились исследования по влиянию жирового компонента на адгезионные свойства жевательной конфетной массы на изомальте, по полученным данным была построена диаграмма, представленная на рисунке 3.19. Как видно, из данных представленных на рисунке 3.19 с увеличением содержания жира в конфетной массе ее адгезия к поверхности из нержавеющей стали становиться меньше, то есть значительно уменьшается прилипание к поверхностям (формующим механизмам, ленте транспортера), облегчается процесс приготовления жевательных конфет из-за меньшего прилипания к оборудованию, и при разжевывании конфетная масса меньше прилипает к зубам, исследованиями. что также подтверждается органолептическими 101 5,3 5,1 4,9 Адгезия, кПа 4,7 4,5 4,3 4,1 3,9 3,7 3,5 4 5 6 Cодержание жира, % 7 8 Рисунок 3.19 – Изменение адгезии в образцах с различным содержанием жира 102 Значительное снижение адгезионного напряжения к нержавеющей стали жевательной конфетной массы с увеличением содержания жира связано с уменьшением шероховатости площади поверхности контакта образцов, а за также счёт уменьшения влагоотталкивающей способностью кокосового масла. Введение кокосового масла в жевательную конфетную массу, изменяя ее физико-химические свойства, вызывает явление контракции, при этом прочность адгезионных контактов снижается более чем на 30 % при увеличении содержания кокосового масла от 4 до 8 %. Предельное напряжение сдвига является физико-механической константой и входит в реологическое уравнение течения большой группы так называемых бингамовских материалов, к которым, в частности, относятся жевательные конфетные массы, Кроме того, предельное напряжение сдвига имеет также и самостоятельный интерес. Так, предельное напряжение сдвига определяет способность материала сохранять свою форму под действием сил тяжести. Это имеет значение, например, при формовании конфетных масс выпресовыванием. Корпуса конфет из масс, обладающих малым предельным напряжением сдвига, под действием сил тяжести деформируются, что приводят к большим возвратным отходам. Предварительными опытами установлено, что на показатель предельного напряжения сдвига пластифицированных образцов конфетной массы при прочих равных условиях влияет температура: с повышением ее предельное напряжение сдвига уменьшается. Чтобы исключить это влияние, все определения проводили при 25 0С, выдерживая образец до анализа при такой температуре в течение 30 мин. На рисунке 3.20 приведены данные характеризующие изменение предельного напряжения сдвига жевательной конфетной массы при различных дозировках кокосового масла. Из данных, представленных на рисунке 3.20 видно, что предельное напряжение сдвига с увеличением содержания в конфетной массе кокосового 103 Предельное напряжение сдвига, кПа 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 4 5 6 7 Содержание кокосового масла, % 8 Рисунок 3.20 – Влияние дозировки кокосового масла на предельное напряжение сдвига жевательной конфетной массы 104 масла от 4 до 6% резко понижается – с 3000 до 300 кПа. При добавлении кокосового масла в количестве 7-8 % предельное напряжение сдвига изменяется незначительно – от 250 до 130 кПа. Это говорит о том, что преобладающее влияние на предельное напряжение сдвига жевательной конфетной массы оказывает увеличение содержания жира в конфетной массе и при достижении его содержания в определенных пределах – до 6 % конфетная масса относится к вязко-упруго-релаксирующим телам Максвелла, а при повышении содержания кокосового масла свыше 6% ведет себя как вязко-пластическое тело Шведова – Бингама. Анализ полученных результатов позволяет сделать вывод, что для достижения жевательной конфетной массой требуемых реологических характеристик кокосовое масло можно вносить в количестве 6-7%. Для дополнительного смягчения жевательной конфетной массы и для обеспечения ее связывающими воду свойствами, которые придают жевательной конфетной массе приятную гладкую поверхность и снижают ее адгезивные свойства, вносили эмульгатор, в качестве которого использовали соевый лецитин в количестве от 0,2 до 0,9 % к конфетной массе. Лецитин представляет собой сложную, природную смесь фосфолипидов, которые получают из соевого масла. Фосфолипидная функция, как поверхностно-активная часть лецитина, придает ему большинство функциональных свойств. Дополнительное введение лецитина в состав жевательной конфетной массы дает возможность различным веществам матрицы жевательной конфетной массы (таким, как кокосовое масло и вода) легче смешиваться друг с другом. Можно предположить, что дополнительное введение лецитина, действует для высокомолекулярных веществ как распределительная добавка. При отсутствии наполнителей полярный конец лецитина свободен, в то время как неполярный конец лецитина остается прикрепленным к высокомолекулярным веществам. Это создает твердую, но менее плотную матрицу компонентов жевательной конфетной массы. Такая матрица придает 105 жевательной конфетной массе улучшенные свойства по снимаемости с различных поверхностей, то есть снижается адгезионное напряжение конфетной массы. Результаты исследования изменения адгезионного напряжения и плотности жевательной конфетной массы приведены на рисунке 3.21. Представленные данные свидетельствуют о существенном снижении адгезионного напряжения и плотности массы при увеличении дозировки лецитина, при этом в обоих случаях эта зависимость носит полиномиальный характер. Проведенные исследования показали, что достичь необходимых структурно-механических свойств жевательной конфетной массы возможно только при определенном сочетании в составе массы кокосового масла и лецитина. Для обоснования дозировок совместного внесения кокосового масла и лецитина получено уравнение регрессии, связывающее уровень качества с содержанием в конфетной массе кокосового масла и лецитина, которое имеет вид Y = 58,0022+17,4117·x-34,7424·y-1,7502·x2+3,6862·x·y+0,1652·y2 (3.4) где Y – уровень качества, х1 – содержание кокосового масла в жевательной конфетной массе, %; х2 – содержание лецитина в конфетной массе, %. Принимая во внимание, что максимальные значения уровня качества жевательной конфетной массы, определенные по уравнению (3.4), достигаются при различных соотношениях лецитина и кокосового масла, руководствуясь необходимым соотношением упруго-пластичных свойств жевательной конфетной массы был выбран следующий диапазон значений факторов: содержание лецитина – от 0,5 до 0,65%, содержание кокосового масла – от 6,7 до 7,2%. Согласно расчетам по уравнению (3.4) при указанных значениях факторов уровень качества жевательной конфетной массы составит 98-99%. На рисунке 3.22 приведена поверхность отклика уровня качества жевательной конфетной массы от содержания в ней кокосового масла и лецитина. 106 4,6 1,3 4,4 Адгезия, кПа 4,2 1,2 4 3,8 1,15 3,6 1,1 3,4 Относительная плотность 1,25 1,05 3,2 3 1 0,2 0,3 0,4 0,5 Адгезия 0,6 0,7 0,8 0,9 Плотность Рисунок 3.21 – Изменение адгезии и плотности жевательной конфетной массы при различных дозировках лецитина 107 0 10 98 96 94 92 а, % Уровень качеств 90 88 86 84 82 80 78 76 1,0 0,9 0,8 Со де 0,7 рж ан 0, 6 ие ле це 0, 5 ти на 0, 4 ,% 0, 3 3 0 , 2 ,5 4, 0 4, 5 5, 0 д Со 5, 5 ж ер 6, 0 ие ан 6, 5 7, 0 г во со ко о к 7, 5 8, 0 8, 5 ,% ла ас м о > < < < < < < 98 96 92 88 84 80 76 Рисунок 3.22 – Влияние соотношения лецитина и кокосового масла в жевательной конфетной массе на ее уровень качества 108 3.4 Влияние апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 на структурно-механические свойства массы для жевательных конфет Оценка текстуры пластифицированная жевательных конфетная свойств масса не конфет показала, обладала что упругостью и эластичностью, так как даже при минимальных нагрузках образцы с содержанием жира выше 6% за час растекались, теряли форму. При этом изменялась площадь поперечного сечения образца, а, следовательно, и напряжение сдвига. Поэтому для увеличения упруго-эластичных свойств конфетной массы была изучена возможность внесения в пластифицированную массу апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200. Технологические особенности использования апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 во многом зависят от их функционально- технологических свойств. Все это обусловливает необходимость изучения свойств в большой степени определяющих текстуру жевательных конфет функционального назначения. В ходе исследований апельсиновые пищевые волокна Citri-Fi 200, вносили в конфетную массу для жевательных конфет в количестве от 2 до 7% к массе. Это позволило проследить свойства систем почти во всем интервале изменения их состава. При этом установлено, что увеличение количества апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 при приготовлении конфетной массы вызывает снижение ее вязкости по отношению к контрольному образцу. Определение проводили при постоянном напряжении, которое создавалось определенной нагрузкой на образец, и постоянной температуре. Кривую нагружения снимали в течение 1 ч, а затем за такой же период — кривую релаксации образца, получая при этом зависимость относительной деформации его от длительности воздействия нагрузки. 109 Упругая деформация может быть определена как на нагрузочной (в начальный момент действия нагрузки), так и на разгрузочной части кривой (при снятии нагрузки). Эластичная и остаточная деформации измеряются на разгрузочной части кривой. Упругость характеризует сумму упругоэластичных свойств образца, степень эластичности (по Ребиндеру) — долю эластичной деформации в общей упругоэластичной. На рисунке 3.23 показано влияние апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 на относительную деформацию массы для жевательных конфет. Как видно из данных рисунка 3.23, с увеличением содержания пищевых волокон Citri-Fi 200 в количестве 3-5% приводит к появлению упруго-эластичных свойств в конфетной массе. Полученные данные свидетельствуют о том, что пластифицированная конфетная масса без введения апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 очень пластична, но обладает низкими упругоэластичными свойствами и после деформации практически не восстанавливается. При внесении в эту конфетную массу определенных апельсиновых количествах (5 и пищевых 7%) волокон высокая Citri-Fi пластичность в 200 массы сохраняется и, кроме того, резко возрастает упругость. Наилучшим сочетанием пластично-эластичных свойств отличается конфетная масса при внесении 5% апельсиновых пищевых волокон. К числу свойств, которые являются наиболее существенными при проведении технологических процессов производства жевательных конфет и определяют выбор формы и интенсивности механических воздействий, следует, прежде всего, отнести те фундаментальные физические характеристики сырья, полуфабрикатов и готовых изделий, которые определяют реакцию системы на внешние механические воздействия. К ним относятся: прочность, упругие и релаксационные свойства и характеристики, пластичность и вязкость системы; дисперсность перерабатываемых объектов и геометрические плотность и 110 Относительная деформация,% 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0 10 20 30 40 50 60 10 20 30 Продолжительность деформации, мин 40 50 60 Рисунок 3.23 – Изменение относительной деформации конфетной массы при дозировке апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200, %: 1 – 0; 2 – 3; 3 – 5; 4 – 7. 111 характеристики элементов их структуры (форма частиц); характер связей между частицами, проявляющийся в процессе переработки конфетной массы (контактные взаимодействия); агрегатное состояние исходного сырья и полуфабрикатов (наличие твердых, жидких или газообразных фаз). Следует отметить, что эти свойства непосредственно связаны с особенностями строения, теплового движения и молекулярного взаимодействия в этих системах их структурных элементов и, в конечном счете, определяют сопротивление, возникающее в структуре при механической обработке. Поэтому без изучения структурно-механических свойств в процессе получения высокодисперсных конфетных масс для жевательных конфет невозможно не только установить закономерности процесса их структурообразования в зависимости от влияния ряда факторов, но, что особенно важно, нельзя обосновать оптимальные параметры технологии производства конфет на современном уровне. Среди кондитерских сложной совокупности физических систем важнейшими являются свойств их дисперсных упруго-пластично- вязкостные и прочностные свойства или, другими словами, структурномеханические (реологические) свойства, наиболее показательные как по диапазону возможных изменений, так и по исключительной их чувствительности к механическим воздействиям. Реология может быть использована для изучения вязкоэластичных свойств массы для жевательных конфет. При приложении, например, небольшой амплитуды колеблющейся нагрузки или напряжения к образцу, можно получить информацию, касающуюся микроскопических взаимодействий в образце. Данная информация может быть использована для прогноза свойств, относящихся к текстуре и поведению во время обработки массы для жевательных конфет. Деформацию измеряли как в области без разрушения, т.е. в так называемой линейной вязкоэластичной области, а также при более высоких 112 напряжениях за пределами вязкоэластичной области, задавая соотношения напряжение при сдвиге/скорость сдвига. Результаты вязкоэластичных измерений могут быть выражены как G' модуль динамической упругости (пластичность), модуль механических потерь (эластичность) и тангенс упругости равный отношению модуля механических потерь к модулю динамической упругости. Модуль динамической упругости представляет собой запас энергии в упругой области и является мерой того, насколько хорошо структурирован образец. Если модуль динамической упругости особенно высок, образец является высоко структурированным и наоборот. Если структура разрушается, модуль динамической упругости будет уменьшаться, и можно определить критическую амплитуду напряжения (или нагрузки), дающую информацию о сопротивлении деформации. Модуль механических потерь представляет собой утерю вязкости или потерю энергии. Если модуль потерь высок, образец является преимущественно вязким. Тангенс (дельта) представляет собой фазовую разницу между потребляемой мощностью и вырабатываемой мощностью. Дельта будет увеличиваться с увеличением вязкостного состояния и уменьшаться при увеличении эластичного состояния. Дельта (крит.) представляет собой критический колебательный вращающий момент (или амплитуду напряжения), определяемый при измерении модуля динамической упругости относительно колебательного вращающего момента, что описывает колебательный вращающий момент в точке, где материал начинает деформироваться, т.е. в точке, где колебательный вращающий момент способствует переходу от линейной вязкоэластичной к нелинейной вязкоэластичной области. Для определения сходства реологических свойств контрольного образца конфетной массы без пищевых волокон и опытного образца с внесением апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 проводили измерение 113 реологических параметров на реометре типа AR1000, TA Instrument. Измерение колебаний проводили при создании напряжения в линейной вязкоэластичной области и при температуре 120°С с параллельной системой пластинок (d=2,0 см,). Величины модуля динамической упругости (G') и тангенса упругости (tg ) в зависимости от скорости сдвига приведены на рисунках 3.24 и 3.25. Из данных, представленных на рисунках 3.24 и 3.25 видно, что опытные образцы конфетной массы с внесением апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 имеют более высокий модуль динамической упругости и тангенс упругости, что говорит о том, что опытные образцы жевательной конфетной массы имеют лучшие реологические характеристики. Для анализа профиля жевания конфетных масс опытного и контрольных образцов помещали в машину, имитирующую жевание EZTest X SERIES. Частота "жевания" была установлена на 1 Гц, в качестве слюны был использован буфер с соответствующим рН, а температура составляла 37°С. Время "жевания" составляло 60 секунд. Через 60 секунд конфетную массу помещали на реометр типа AR1000, TA Instrument, при этом измерения производили при изменении скорости сдвига и частоты. На рисунке 3.26 можно видеть, что в процессе жевания у опытных конфетных масс при внесении апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 модуль динамической упругости остается на более высоком уровне, это означает, что опытные конфетные массы с внесением апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 имеют улучшенную консистенцию по сравнению с контрольным образцом. Модуль динамической упругости является мерой способности материала хранить возместимую энергию. Такой запас энергии может быть результатом способности гидроколоида, структурной сети вновь обретать накопленную энергию после деформации. Линейная вязкоэластичная область представляет собой область, где имеются линейные отношения между напряжением и нагрузкой. Модуль механических потерь представляет собой 114 45 40 Модуль упругости, кРа 35 30 25 20 15 10 5 0 50 100 1000 10000 Колебательный момент, мкН·м контрольный 5% 3% 7% Рисунок 3.24 – Зависимость модуля динамической упругости жевательной конфетной массы от колебательного момента при внесении апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 115 1,3 1,2 1,1 Тангенс 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 50 100 1000 Колебательный момент, мкН·м контрольный 5% 3% 10000 7% Рисунок 3.25 – Зависимость тангенса упругости жевательной конфетной массы от колебательного момента апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 при внесении 116 Модуль динамической упругости, кПа 1200 1000 800 600 400 200 0 10 20 30 40 Время жевания, с Контроль 5% 3% 50 60 7% Рисунок 3.26 – Изменение пластичности жевательной конфетной массы в процессе жевания при внесении апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 117 меру невозместимой энергии, которая была потеряна из-за вязкости конфетной массы. Отношение модуля динамической упругости к модулю механических потерь может выражать соотношение между способностью материала течь и осуществлять обратимую эластичную регенерацию формы и конфигурации материала при внешней механической деформации, т.е. способность к восстановлению. Точка пересечения между модулем динамической упругости и модулем механических потерь означает высокую степень упругости, точка пересечения, наблюдаемая при низкой частоте, означает более высокую упругость, чем точка пересечения, наблюдаемая при более высокой частоте. Результаты изучения изменения модуля динамической упругости и модуля механических потерь представленные на рисунке 3.27 показывают, что опытная конфетная масса имеет большую упругость, чем контрольная, на что указывает точка пересечения наблюдаемая при более низкой частоте При производстве конфет с жевательной структурой необходимо стремиться, чтобы при жевании ощущение твердости жевательной конфеты было не слишком велико. Поэтому было решено протестировать влияние на твердость конечной жевательной конфеты, полученной с использованием апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 в сравнении с жевательной конфетой того же состава, но полученной без внесения апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200. Твердость исследуемых образцов исследовали в тесте нагрузки при сжатии с использованием прибора Структурометр Ст-1 при тестируемом расстоянии вглубь жевательной конфеты, равном 3,5 мм. Результаты приведены на рисунке 3.28. Как видно, опытные образцы жевательных конфет, полученные с использованием апельсиновых пищевых волокон CitriFi 200, показали существенно повышенную твердость по сравнению с полученной жевательной конфетой без пищевых волокон. 25 25 20 20 15 15 10 10 5 5 0 Модуль механических потерь, кПа Модуль динамической упругости, кПа 118 0 0,1 1 10 Частота, Гц опыт G1 контроль G1 опыт G11 контрол G11 Рисунок 3.27 – Изменение амплитуды частоты для динамического модуля упругости и модуля механических потерь при внесении 5 % апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 119 45 40 Твердость, Н 35 30 25 20 15 10 5 0 Контрольный 3% 5% 7% Рисунок 3.28 – Изменение твердости жевательной конфетной массы при внесении апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 120 В основном оценка текстуры жевательных конфет показала, что улучшенная текстура была получена с помощью увеличения тангенса упругости в пределах измеряемой области в нелинейной вязкоэластичной области. Наклон тангенса упругости указывает, что небольшой наклон приводит в целом к жесткой и неэластичной текстуре, которая менее пригодна для жевательной конфеты, а высокий наклон приводит к мягкой или маслянистой текстуре, также мало подходящей для жевательной конфеты. Сенсорная оценка текстуры массы жевательных конфет показала, что при рецептурном содержании апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 на уровне 3% конфеты имеют наименьшую твердость и упругость, что на практике проявляется в прилипании массы к зубам. При более высоких дозировках апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 твердость конфетной массы повышается и проявляются упруго- пластичные свойства. При концентрации апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 свыше 7 % снижается эффект прилипания к зубам, однако ухудшаются органолептические свойства. Введение в систему апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 снижает и адгезионное напряжение образцов (рисунок 3.29), что позитивно отражается на текстуре готового изделия и снижает эффект его прилипания к зубам. Совокупность сенсорной оценки текстуры массы и результатов исследования её реологических характеристик позволили определить оптимальную дозировку апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 в составе жевательных конфет. Структурно-механические свойства пластифицированной конфетной массы можно охарактеризовать такими показателями, как предельное напряжение сдвига и вязкость. Однако они в основном 121 Адгезионное напряжение, Па 5,45 5,4 5,35 5,3 5,25 5,2 5,15 5,1 0% 1,0% 1,50% 2,0% Дозировка пищевых волокон, % Рисунок 3.29 – Изменение адгезионных свойств жевательных конфет 122 характеризуют пластические свойства конфетной массы. Чтобы оценить жевательные свойства конфет, необходимо знать пластичность, упругость и эластичность конфетной массы. Показатели пластифицированной конфетной массы при внесении апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 приведены в таблице 3.13. Таблица 3.13 - Показатели пластифицированной конфетной массы при внесении апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 Образец Показатели Пластичность, Упругость, % Степень % эластичности Без пищевых волокон Дозировка пищевых волокон Citri-Fi 200, %: 3 5 7 98,5 1,5 0 Вязкость при 90оС, Па·с 80 86,8 83,8 91,8 13,2 16,2 9,2 0 97,3 97,8 85 92 103 Данные приведенные в таблице 3.13 свидетельствуют о том, что пластифицированная конфетная масса без введения пищевых волокон Citri-Fi 200 очень пластична, но обладает низкими упругоэластичными свойствами и после деформации практически не восстанавливается. При внесении в эту конфетную массу апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 в определенных количествах (5 и 7 %) высокая пластичность массы сохраняется и, кроме того, резко возрастает упругость. Наилучшим сочетанием пластично-эластичных свойств отличается конфетная масса при внесении 5% апельсиновых пищевых волокон. Полученные данные позволяют сделать вывод, что внесение апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 повышает вязкость конфетной массы при внесении 3% на 6,2%, а при внесении 7% на 28,7%, что в значительной степени влияет на растекаемость данной массы. Повышение 123 вязкости связано с тем, что в горячем состоянии в конфетной массе при внесении пищевых волокон уменьшается количество свободной влаги. На основе обобщенного анализа в результате статической обработки результатов исследований построены трехмерные диаграммы и получены уравнения регрессии, адекватно описывающие зависимость уровня качества жевательной конфетной массы – функции отклика от содержания апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi (х) и эластичности жевательной конфетной массы (y) – факторы варьирования. В результате расчетов было получено множество значений, представленных на рисунке 3.30. В окрестностях оптимума, используя квадратичное приближение, находили координаты оптимума, что и дало искомые условия оптимизации. Обработка результатов проведенного трехфакторного эксперимента позволила получить уравнения регрессии: К = 11,6303+11,0744·x+31,2041·y-0,5118·x2-0,5188·x·y-3,0646·y2 Таким образом, в результате математической (3.5) обработки и последующей оптимизации полученных данных было установлено, что получение жевательной конфетной массы высокого качества обеспечивается при дозировка апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 4,5-5 % к массе 3.5 Разработка научно-обоснованной рецептуры функциональных жевательных конфет с использованием изомальта и апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 При разработке рецептур функциональных жевательных конфет использовали интегральный показатель качества, включающий уровень содержания заданных функциональных пищевых ингредиентов и гармоничность сенсорного восприятия готового продукта. Для решения задачи оптимизации рецептуры функциональных жевательных конфет мы воспользовались моделью второго порядка, т.к. для 124 100 95 90 85 80 75 70 65 Рисунок 3.30 – Зависимость уровня качества жевательной конфетной массы от содержания апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 и ее эластичности 125 нее мы получили показатель R2 = 0.87. Показатель доли объясненной дисперсии является очень важным при решении оптимизационных задач и показывает насколько хорошо мы смогли угадать зависимость между откликом и независимыми переменными, что в свою очередь позволяет выделить у этой зависимости экстремумы и выявить среди них значимые (устойчивые). Функция желательности зависит от шести элементов - от трех точек желательности (1 точка наиболее желательная для нас, в нашем случае это максимум переменной ИПК (интегральный показатель качества) или органолептическая оценка, 1 точка - наименее желательная для нас и 1 средняя точка), двух параметров кривизны и от подогнанной функции зависимости между откликом и независимых переменных. На рисунке 3.31 изображен совместный оптимальный профиль желательности. Рисунок состоит из трех линий графиков. Графики в правом верхнем углу отображает функцию желательности интегрального показателя качества и органолептической оценки. Графики в первой и второй линий кроме функции желательности отображают срезы подогнанной функции зависимости интегрального показателя качества и органолептической оценки от соответствующей зависимой переменной при фиксации остальных переменных на их оптимальных уровнях. Оптимальные уровни независимых переменных отображены на графиках в нижней части рисунка красными линиями. В нижней серии графиков изображены изменения функции желательности при вариации соответствующих независимых переменных. В результате анализа рисунка оптимального профиля мы получаем значение интегрального показателя качества равного 1,35 и органолептической оценки в баллах равной 29,37, значение желательности равное 0,92 (которое достаточно близко к 1). Данные значения достигаются на уровнях компонент, приведенных на графиках, на основании которых была разработана рецептура функциональных жевательных конфет. 126 Сладкое в еществ о Желатин Кокосов ое масло Лецитин Пищев ые в олокна Желательность 3,0000 ,5 0, ,5 1, ИПК 0, 1,4589 1,1341 ,80931 1,3519 -8,000 60,000 1, оценка Органолептическая 30,527 26,118 21,708 29,375 -80,00 ,85218 ,83649 3,8223 2,3294 3,6533 10,182 6,9176 ,35387 ,65319 ,50353 3,6098 6,2067 4,9082 Желательность 80,414 90,315 85,365 Рисунок 3.31 – Профили для предсказанных значений содержания рецептурных компонентов в жевательной конфетной массе и профили желательности 127 Рецептура разработанных функциональных жевательных конфет, которые были названы «Версаль», представлена в таблице 3.14. Таблица 3.14 – Рецептура функциональных жевательных конфет «Версаль» Наименование сырья Содержание в натуре, кг Изомальт Патока Масло кокосовое Желатин Лецитин Пищевые волокна Citri-Fi 200 Ароматизатор 409,2 474,6 72,0 23,1 5,2 51,1 3,9 1000, 0 Выход На рисунке 3.32 приведена сенсорная оценка жевательных конфет, в качестве образца сравнения были выбраны жевательные конфеты «Мамба». Сенсорная оценка жевательных конфет показала, что по показателям пластичности, упругости, прилипания к зубам и длительности жевания, разработанные функциональные жевательные конфеты «Версаль» значительно превосходят образец сравнения. Они так же имеют меньшую твердость и легче раскусываются. 3.6 Разработка технологии функциональных жевательных конфет с использование изомальта и апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 При разработке технологии производства функциональных жевательных конфет необходимо разработать такие технологические режимы обработки сырья и полуфабрикатов, при которых бы гарантировались минимальные химические изменения нутриентов и оптимальные структурномеханические свойства полуфабрикатов и готовых изделий. В процессе производства структура жевательных конфетных масс претерпевает различные изменения, которые обусловлены параметрами технологического процесса. Структурно-механические характеристики 128 Пластичность 5 Способность сохранять форму 4 Твердость 3 2 1 Салистость 0 Длительность жевания Упругость Трудность раскусывания Прилипание к зубам Рисунок 3.32 – Сенсорная оценка текстуры жевательных конфет 129 жевательных конфет зависят от многих факторов, и в первую очередь, от скорости сдвига, давления, температуры и влажности. Приготовление массы для жевательных конфет связано с воздействием высоких температур с целью получения сиропов высокой концентрации. Изменение содержания сухих и редуцирующих веществ в сиропе, в зависимости от температуры при его уваривании, показано на рисунке 3.33, а на рисунке 3.34 изменение растекаемости массы в зависимости от содержания в ней сухих веществ. Как видно из приведенных данных, необходимое содержание сухих веществ в конфетной массе достигается при уваривании массы до температуры 125-130оС. Изучение динамики накопления редуцирующих веществ при уваривании показало, что при нагревании массы до 125 оС их количество увеличивается незначительно, при 125оС наблюдается резкий скачок, что вероятнее всего связано с гидролизом мальтозы, входящей в состав патоки, т.к. изомальт при этой температуре не гидролизуется. Необходимо отметить, что вязкость массы, косвенно характеризуемая растекаемостью массы, увеличивается при увеличении содержания сухих веществ в массе, при этом растекаемость конфетной массы соответственно снижается. При этом снижение растекаемости имеет обратный полиномиальный характер – при повышении содержания сухих веществ на 7% растекаемость конфетной массы снижается на 44%. При исследовании взаимодействия различных факторов влияющих на структурно-механические свойства жевательной конфетной массы определяли влияние длительности аэрирования жевательной конфетной массы на ее плотность. Результаты этих исследований приведены в таблице 3.15. Таблица 3.15 – Изменение плотности жевательной конфетной массы при аэрировании Продолжительность 0,5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 аэрирования, мин Плотность, кг/м3 1166,81104,3 969,9 874,9 785,8 767,1 776,2 798,7 868,1 943,6 1025,7 100 22 95 20 90 18 85 16 80 14 75 12 70 Содержание редуцирующих веществ, % Содержание сухих веществ, % 130 10 110 115 120 125 130 135 о Температура уваривания, С Сухие вещества 140 145 Редуцирующие вещества Рисунок 3.33 – Изменение содержания сухих веществ в сиропе в зависимости от температуры при его уваривании 131 1,2 Растекаемость, см 2/г 1,1 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 88 89 90 91 92 93 94 95 Содержание сухих веществ, % Рисунок 3.34 – Зависимость растекаемости жевательной конфетной массы от содержания сухих веществ в сиропе 132 Как видно из данных, представленных в таблице 3.15, оптимальным временем аэрирования жевательной конфетной массы является 5 мин, при увеличении времени аэрирования свыше 5 мин происходит увеличение плотности жевательной конфетной массы за счет того, что пузырьки воздуха лопаются и слипаются, в результате чего снижается степень насыщения массы воздухом. При охлаждении жевательной конфетной массы поверхностные слои массы охлаждаются быстрее и стремятся сократиться в объеме, чему препятствуют прочносвязанные с ними внутренние слои. В результате этого в поверхностных слоях возникают растягивающие усилия, а во внутренних сжимающие. Чем резче будет происходить охлаждение, тем большие напряжения сжатия и растяжения будут действовать в жевательной конфетной массе. На эти процессы значительное влияние будут оказывать температура и вязкость массы. Чтобы установить оптимальные параметры формования, жевательную конфетную массу охлаждали перед формованием от 90 до 50 0С и определяли вязкость и длительность структурообразования. В таблице 3.16 приведены данные по влиянию температуры на вязкость жевательной конфетной массы и длительность структурообразования. Таблица 3.16 – Зависимость вязкости и длительности структурообразования жевательной конфетной массы от температуры охлаждения Температура охлаждения, 0С Вязкость, Па с Длительность структурообразования, мин 90 85 80 75 70 65 60 55 50 92 173 225 272 317 358 398 425 460 51 45 41 40 38 35 33 30 28 133 Сравнительный анализ структурно-механических свойств образцов при различной температуре показал, что вязкость с понижением температуры значительно повышается, т.к. при более высоких температурах вязкостные силы преодолеваются кинетической энергией молекул, сила взаимодействия между дисперсными частицами ослабевает, и вязкость заметно уменьшается. Из приведённых данных видно, что при понижении температуры массы от 90 до 500С вязкость повышается в пять раз, а длительность структурообразования снижается. При температуре 60-650С масса плохо сохраняет форму и расплывается, при этом оптимальной температурой жевательной конфетной массы перед формованием является 50-550С, так как при этой температуре масса имеет оптимальную вязкость и сохраняет приданную ей форму. При определении влияния температуры охлаждения при стабилизации на пластическую прочность заструктурированных корпусов установлено, что при повышении температуры охлаждения предельное напряжение сдвига заструктурированных корпусов уменьшается. Результаты этих исследований приведены в таблице 3.17. Таблица 3.17 – Зависимость предельного напряжения сдвига корпусов жевательных конфет от температуры охлаждения Температура при 0 стабилизации, С Предельное напряжение сдвига, кПа 45 40 35 30 25 102,3 119,6 128,5 131,5 135,7 Из приведённых в таблице 3.17 данных видно, что при температуре корпуса 30-35оС пластическая прочность заструктурированных корпусов жевательных конфет имеет оптимальное значение предельного напряжения сдвига, которое составляет 131,5-128,5 кПа, корпуса структурируются за 28-30 мин, имеют ровную гладкую поверхность. Таким образом, можно сделать вывод, что оптимальными параметрами для получения жевательных конфет с хорошими структурно-механическими 134 свойствами и оптимальной длительностью структурообразования является охлаждение массы массы до температуры 50–550C и охлаждение ее до температуры 30-35оС непосредственно при формовании. Для обработки полученных экспериментальных данных были использованы возможности пакета STATISTICA. Для построения математической модели, отражающей зависимость длительности структурообразования, τ, от длительности аэрирования х и температуры охлаждения жевательной конфетной массы y было использовано центральное композиционное ротатабельное планирование. В результате была получена зависимость 2-го порядка, по полученным данным построены 3-х мерные диаграммы и получено уравнение регрессии, адекватно описывающее зависимость длительности структурообразования (τ) от температуры охлаждения массы (х) и длительности аэрирования y жевательной конфетной массы. В результате расчетов было получено множество значений, представленных на рисунке 3.35. В окрестностях оптиума, используя квадратичное приближение, находили координаты оптиума, что дало искомые условия оптимизации. Обработка результатов проведенного трехфакторного эксперимента позволила получить уравнение регрессии: τ = 74,8936-6,1937·x-1,1126·y+0,0902·x2+0,0678·x·y+0,0095·y2 (3.6) Коэффициент детерминации R2 = 0,96, и этот результат статистически значим. То есть можно говорить о высокой степени аппроксимации исходных данных и нею можно воспользоваться для прогнозирования технологических параметров производства жевательных конфет. На основании проведенных исследований была разработана технология получения функциональных жевательных конфет. В таблице 3.18 приведены технологические режимы приготовления функциональных жевательных конфет «Версаль», а на рисунке 3.36 технологическая схема их производства. 135 Д ли тельн ость структурооб 56 54 52 50 48 46 44 42 40 разован ия, ми н 38 36 34 32 30 28 0 1 Дл ите 2 льн ост 3 ь аэ рир 4 ова ни я, м ин 5 6 40 45 50 55 60 Те м п ер 65 70 75 ж хл а ра о у т а 80 ден 85 90 о С и я, > 54 < 53 < 49 < 45 < 41 < 37 < 33 < 29 Рисунок 3.35 – Зависимость длительности структурообразования вязкости жевательной конфетной массы от длительности аэрации и температуры охлаждения конфетной массы 136 Таблица 3.18 – Технологические режимы приготовления функциональных жевательных конфет «Версаль» Наименование стадии и технологического режима Продолжительность уваривания сиропа Температура уваривания, оС Содержание сухих веществ в сиропе, % Температура сиропа перед аэрацией, оС Продолжительность замачивания желатина, мин Температура растворения желатина, оС Продолжительность аэрирования и гомогенизации, мин Гидратация пищевых волокон соотношение ПВ:вода температура, оС продолжительность, мин Продолжительность смешивания жирового компонента, мин Вымешивание конфетной массы, мин Температура массы преред формованием, оС Значение технологического режима 10 130 ± 5 92 ± 2 90 30 75 5 1:8 85 10 3 5 50±5 3.7 Оценка потребительских свойств функциональных жевательных конфет с использованием изомальта и апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 3.7.1 Оценка показателей качества жевательных конфет На следующем этапе исследования проводили комплексную оценку потребительских свойств разработанных функциональных жевательных конфет. В качестве контрольного образца были взяты жевательные конфеты приготовленные по разработанной базовой рецептуре без внесения апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200. Эффективность разработанных рецептур и технологических режимов производства функциональных жевательных конфет подтверждены опытно- 137 Уваривание сиропа τ = 15-18 мин; t = 130±50C; W=60-65% Желатин + вода τ = 30 мин Охлаждение сиропа t = 900C; W=60-65% Аэрирование τ = 5,0 мин; t = 900C Жир Лецитин Гидратация ПВ соотношение ПВ:вода 1:8; τ = 10 мин; t = 850C W=60-65% Гомогенизация τ = 5,0 мин Смешивание τ = 3 мин Смешивание τ = 5,0 мин, Охлаждение t = 50±50C Формование, стабилизация, завертка Рисунок 3.36 – Технологическая схема производства функциональных жевательных конфет 138 промышленными испытаниями в условиях ОАО «Кондитерский комбинат «Кубань» (г.Тимашевск) и ООО «Новые технологии» (а.Тахтамукай респ.Адыгея) ЧП Кондитерский цех (с.Белая Глина) (Приложение). Оценку потребительских свойств жевательных конфет проводили непосредственно после получения, а также в процессе хранения готовых изделий. В таблице 3.19 приведены органолептические и физико-химические показатели жевательных конфет с внесением пищевых волокон («Версаль») и без внесения (контроль). Таблица 3.19 – Органолептические и физико-химические показатели разработанных жевательных конфет Наименование показателя Вкус и запах Поверхность Цвет Структура и консистенция Массовая доля сухих веществ, % Массовая доля редуцирующих веществ, % Растекаемость, см2/г Плотность, кг/м3 Значение показателя после 6 месяцев свежеприготовленные хранения «Версаль» контроль «Версаль» контроль Сладкий выраженный вкус без постороннего привкуса и запаха Матовая, сухая Окраска равномерная Жевательная, упруго-пластичная, полутвердая полумягкая 90,8 13,8 91 13,9 90,4 14,1 90,3 14,6 0,92 915 0,98 920 – 950 – 960 Анализ данных таблицы 3.19 показывает, что жевательные конфеты, полученные по разработанной рецептуре и технологии, характеризуются высокими показателями качества, которые практически не изменяются при хранении в течение 6 месяцев. Разработанные жевательные конфеты имеют приятный легкий сладкий вкус и нежный привкус, их текстура и консистенция остается постоянной на протяжении всего срока хранения, что также подтверждается и дегустационной оценкой. 139 Была проведена дегустация разработанных жевательных конфет на основе изомальта с внесением и без внесения апельсиновых пищевых волокон дегустационной комиссией на ОАО «Кондитерский комбинат «Кубань» (Приложение). В таблице 3.20 приведена балльная оценка органолептических показателей качества функциональных жевательных конфет в сравнении с контрольным образцом. Таблица 3.20 – Бальная оценка органолептических показателей качества жевательных конфет Наименование показателя Вкус Запах Внешний вид Консистенция Структура Итого Значение показателя, балл Максималь ное после 6 месяцев количество свежеприготовленных хранения баллов «Версаль» контроль «Версаль» контроль 5 5 5 5 4 24 5 4,5 4,9 4,8 3,8 23 4,0 4,1 4,3 4,0 3,1 19,5 4,9 4,4 4,9 4,6 3,7 22,5 3,8 3,9 4,3 3,7 3,0 18,7 3.7.2 Сохраняемость функциональных жевательных конфет с использованием изомальта и апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 Одним из важных потребительских свойств пищевых продуктов является свойство сохраняемости. При хранении жевательных конфет изменяются их органолептические, а также физико-химические показатели. Для исследования сохраняемости готовые изделия хранили в гофрированных коробах, упакованными в целлофановые пакеты при температуре 18±3 0С и относительной влажности воздуха в помещении 7075% в течение 6 месяцев. В первую очередь контролировали изменения содержания сухих и редуцирующих веществ в готовых жевательных изделиях, т.к. именно эти показатели характеризуют срок годности жевательных конфет. На рисунке 3.37 показано изменение содержания сухих веществ, а на 140 91,2 Содержание сухих веществ, % 91 90,8 90,6 90,4 90,2 90 15 30 60 90 120 Длительность хранения, дней "Верваль" 150 180 контроль Рисунок 3.37 – Изменение влажности жевательных конфет при хранении 141 рисунке 3.38 – редуцирующих веществ в процессе хранения функциональных жевательных конфет с внесением и без внесения пищевых волокон. Установлено, что с течением времени в разработанных функциональных жевательных конфетах происходит незначительное изменение физико-химических характеристик, таких как влажность и содержание редуцирующих веществ как в контрольном так и опытном образцах. Как видно из графика (рисунок 3.37) в разработанных жевательных конфетах в первые 90 дней хранения идет незначительное нарастание влажности на 3,5%, что характеризуется снижением содержания сухих веществ. Это вероятнее всего связано со свойствами апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 и изомальта препятствовать поглощению влаги из воздуха. После 90 суток хранения в жевательных конфетах «Версаль» устанавливается равновесная влажность, которая характеризуется незначительным снижением содержания сухих веществ – менее 1%. В контрольном же образце нарастание влажности идет несколько быстрее и равновесная влажность достигается только к 120 суткам хранения. Из данных представленных на рисунке 3.38 видно, что в разработанном образце жевательных конфет нарастание редуцирующих веществ идет медленнее, чем в контрольном образце и за весь период хранения составляет около 2%, тогда как в контрольном образце к концу срока хранения увеличение содержания редуцирующих веществ составляет 3,5%. Это можно объяснить тем, что изомальт не гидролизуется с образованием редуцирующих веществ в процессе хранения, а при внесении апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 повышается вязкость насыщенного раствора пленки, образовавшейся на поверхности изделия, и снижается скорость гидролиза низкомолекулярных декстринов, входящих в состав патоки с образованием мальтозы и глюкозы, что в свою очередь и 142 Содержание редуцирующих веществ, % 14,8 14,6 14,4 14,2 14 13,8 13,6 13,4 15 30 60 90 120 Длительность хранения, дней "Версаль" 150 180 контроль Рисунок 3.38 – Изменение содержания редуцирующих веществ в жевательных конфетах при хранении 143 сказывается на скорости нарастания редуцирующих веществ в жевательных конфетах при внесении апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200. Таким образом, можно сделать вывод о более высокой сохраняемости разработанного сорта жевательных конфет «Версаль» с внесением апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200. 3.7.3 Оценка пищевой и энергетической ценности функциональных жевательных конфет Учитывая, что при определении целесообразности применения апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 при производстве жевательных конфет необходимо иметь сведения о пищевой ценности и функциональности разработанных образцов жевательных конфет изучали пищевую ценность и содержание функциональных ингредиентов в сравнении с контрольным образцом. В таблице 3.21 приведены данные по составу функциональных ингредиентов в составе разработанных жевательных конфет с пищевыми волокнами и без них. Таблица 3.21 – Химический состав и пищевая ценность жевательных конфет на основе изомальта с использованием апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 и контрольного образца Наименование функциональных ингредиентов «Версаль» Содержание, % влаги золы липидов белков углеводов, в т.ч. пищевых волокон Витамины, мг/100 г: К Рекомендуемый адекватный уровень потребления контроль (МР 2.3.1.1915-04) Содержание ингредиента, в 100 г жевательных конфет 9,2 0,62 7,71 2,31 80,16 4,92 9,6 0,43 7,8 2,1 80,07 - 0,052 0,053 144 Продолжение таблицы 3.21 Рекомендуемый адекватный уровень потребления контроль (МР 2.3.1.1915-04) Содержание ингредиента, в 100 г жевательных конфет Наименование функциональных ингредиентов «Версаль» Е В1 В2 Содержание макроэлементов, мг/100г натрия калия кальция фосфора магния микроэлементов, мкг/кг железа Энергетическая ценность, ккал 0,070 0,40 1,39 0,071 - 516 461 147 97 54 489 438 140 91 47 2210 286 1950 305 2500 мг 1250 мг 800 мг 400 мг 15 мг Из данных таблицы 3.21 видно, что разработанные жевательные конфеты имеют высокую пищевую ценность за счет высокого содержания основных функциональных нутриентов. Учитывая, что минеральные элементы активизируют деятельность ферментов, участвуют в поддержании ионного равновесия в организме, а также регуляции обмена углеводов и энергетическом обмене, данные об их составе и содержании являются очень важными. Следует отметить, что в разработанных жевательных конфетах содержание таких минеральных элементов, как калий, кальций, и железо, находится в физиологически значимых количествах. Так же разработанные жевательные конфеты отличаются наличием магния, который активизирует деятельность ряда ферментов в организме и снижает риск атеросклероза. Особо следует отметить, что разработанные жевательные конфеты содержат в своем составе пищевые волокна, которые играют важную роль в диетическом питании человека, следовательно, наличие таких изделий в рационе питания является дополнительным источником пищевых волокон, которые, как уже упоминалось ранее, обладают водоудерживающей способностью, сорбционными и ионообменными свойствами. 145 Функциональные свойства пищевых волокон связаны в основном с работой желудочно-кишечного тракта. Пища, богатая волокнами оказывает положительное воздействие на процессы пищеварения и, следовательно, уменьшает риск возникновения заболеваний, связанных с этими процессами. Установлено, что растворимые волокна, оказывают воздействие на обмен холестерина в организме. Степень удовлетворения от адекватной суточной потребности в физиологически функциональных ингредиентах при потреблении 100 г в сутки разработанных функциональных жевательных конфет в соответствии с МР 2.3.1.1915-04 приведены на рисунке 3.39. Анализ состава физиологически функциональных ингредиентов разработанных изделий подтвердил их способность нормализовать пищевой статус человека. Таким образом, полученные данные позволяют позиционировать разработанные жевательные конфеты как функциональный продукт. Кондитерская продукция должна отвечать требованиям безопасности, изложенным в ТР ТС 021/2011. Критериями безопасности кондитерских изделий является изменение микробиологических показателей готовых изделий при хранении и гигиенические требования безопасности, результаты определения, которых представлены в таблицах 3.22 и 3.23. Таблица 3.22 – Микробиологические показатели безопасности функциональных жевательных конфет Наименование показателя Количество мезофильных анаэробных и факультативно – анаэробных микроорганизмов, КОЕ/г, не более БГКП (в 1г) Патогенные м/о, в т.ч. сальмонеллы Дрожжи Плесени, КОЕ/г, не более Допустимые Значение показателя уровни свежевыработан- после 6 месяцев 5×103 не доп. в 25,0 г не доп. 50 50 ных хранения – 1,2×102 отсутствие отсутствие отсутствие – 5 146 пищевые волокна железо магний фосфор кальций калий 0 Рисунок 3.39 – 5 10 15 20 Степень удовлетворения суточной потребности, % от нормы Степень удовлетворения суточной 25 потребности в функционально значимых нутриентах при употреблении 100 г разработанных жевательных конфет с использованием изомальта и апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 147 Таблица 3.23 – Гигиенические показатели безопасности функциональных жевательных конфет Наименование вещества (элемента) Токсичные элементы, мг/кг свинец мышьяк кадмий ртуть Микотоксины, мг/кг афлатоксин В1 дезоксиниваленол Пестициды,мг/кг: гексахлорциклогексан ДДТ и его метаболиты Радионуклиды Бк/кг: цезий-137 стронций-90 Установлено, что по Допустимый уровень Значение показателя 0,50 0,30 0,10 0,02 0,0020 не обнаружен 0,019 0,001 0,005 0,7 отсутствует отсутствует 0,2 0,02 0,005 0,0001 130 50 не обнаружен не обнаружен показателям безопасности, как свежеприготовленные, так и после хранения в течение 6 месяцев жевательные конфеты соответствуют требованиям ТР ТС 021/2011. 148 4 Оценка экономической эффективности от внедрения разработанных технологических решений С учетом мировых тенденций развития пищевой промышленности с ориентацией на функциональные пищевые продукты следует констатировать, что кондитерские изделия нуждаются в существенной коррекции их химического состава в направлении увеличения содержания витаминов, минеральных элементов и пищевых волокон при одновременном снижении энергетической ценности. В связи с этим актуальным и перспективным направлением развития кондитерского производства является разработка на научной основе конкурентоспособной технологии изготовления жевательных конфет, обогащенных физиологически функциональными ингредиентами [21]. В данной части научно-исследовательской работы представлен расчет экономической эффективности от внедрения в производство жевательных конфет с сахарозаменителем «Версаль» обогащенных апельсиновыми пищевыми волокнами. 4.1 Определение затрат на разработку новой продукции Затраты на разработку новой продукции складываются из денежного эквивалента затрат: на использование электроэнергии; реактивы; на химические на использование лабораторной посуды; на использование лабораторного оборудования (амортизационные затраты); на сырье; на оплату труда персонала; на использование водопроводной воды; на составление нормативной документации и т.д. 1) Во время лабораторных исследований было израсходовано 2500 кВт/ч, при стоимости 1 кВт/ч 3 руб. 06 коп.: 2500кВтч 3,06 руб. 7650 руб; (4.1) 2) Химических реактивов было израсходовано на общую сумму 3000 руб.; 149 3) Во время лабораторных исследований была разбита 1 колба стоимостью 300 руб.; 4) Амортизационные отчисления на использование оборудования будут составлять (таблица 4.1). Т а б л и ц а 4.1 – Амортизационные отчисления Вид оборудования Сумма, руб. Печь электрическая Структурометр СТ-1 Компьютерная техника Итого 120 150 40 310 5) За время исследований затраты сырья составили: 10000 руб.; 6) На оплату труда персонала затраты составили: 35000 руб.; 7) Было израсходовано в общей сложности 40 кубометров водопроводной воды, при стоимости 1м3 воды 18,94 руб., ее стоимость составит 757,6 руб.: 40 м 3 18,94 руб / м 3 757 ,6 руб; (4.2) 8) На составление нормативной документации было затрачено в общей сложности 2000 руб.; Полученные данные сводятся в общую таблицу затрат на разработку (таблица 4.2). Т а б л и ц а 4.2 – Общие затраты на разработку Вид затрат На электроэнергию На химические реактивы На лабораторную посуду На амортизацию оборудования На сырье На оплату труда Расход водопроводной воды На составление документации Итого Сумма, руб. 7650 3000 300 310 10000 35000 757,6 2000 59017,6 150 4.2 Определение затрат на внедрение продукции в производство Затраты на внедрение в производство жевательных конфет «Версаль» будут складываться из: - затрат на проектирование; - юридических затрат; - затрат на производственные испытания. 1) При проектировании общие затраты составили: 200000 руб.; 2) Юридические затраты составили: 80000 руб.; 3) Затраты на производственные испытания составили: 50000 руб. По итогам расчетов составляем таблицу 4.3. Т а б л и ц а 4.3 – Совокупные затраты на внедрение Наименование затрат Сумма, руб. Проектирование Юридические затраты Производственные испытания Итого 200000 80000 50000 330000 4.3 Определение себестоимости производства 1 т продукции Себестоимость 1 т продукции складывается из: затрат на сырье; затрат на электроэнергию; затрат на амортизацию оборудования; затрат на оплату труда. Т а б л и ц а 4 . 4 − Расчет плана производства продукции в натуральном выражении Число Выработка в сутки, т Виды изделий по часов линиям работы в часовая суточная сутки Жевательные конфеты 12 0,85 10,2 «Версаль» Число суток работы в году Выпуск продукции в год, т 245 2500 151 Расчет потребности и стоимости основного сырья на годовую выработку кондитерских изделий представлен в таблице 4.5. Т а б л и ц а 4 . 5 – Стоимость сырья на 1 т готовой продукции Жевательные конфеты «Версаль» Плановая цена стоимость сырья на Вид сырья за 1 кг сырья, норма расхода 1 т готовой руб. на 1 т, кг продукции, руб. Изомальт 77,50 409,2 31713,0 Патока 63,0 474,6 29899,0 Масло кокосовое 160,0 72,0 11520,0 Желатин 295,0 17,08 5038,60 Лецитин 65,0 5,2 338,0 Пищевые волокна 150,0 51,1 7665,0 Ароматизатор 60,0 3,9 234,0 Всего затрат по 1033,08 86407,6 сырью Производим расчет себестоимости 1 т жевательных конфет, обогащенных апельсиновыми пищевыми волокнами, на сахарозаменителе. 1) Определение затрат на электроэнергию: Согласно подсчетам, для производства 1т продукции, потребуется 2500 кВт/ч, при стоимости 1 кВт/ч 3 руб. 06 коп.: 2500кВтч 3,06 руб / кВт 7650 руб; (4.3) 2) Амортизационные отчисления для производства 1 т продукции будут равняться: 2000 руб.; 3) Учитывая продолжительность рабочего дня, односменный рабочий день и ежемесячную оплату труда персонала, затраты на оплату труда персонала будут составлять 6000 руб. на 1 т готовой продукции; 4) Затраты на транспортирование 1 т готовой продукции, с учетом стоимости ГСМ, составляют: 2000 руб.; 5) Затраты на реализацию 1т продукции составляют: 1500 руб.; Полученные результаты сводим в таблицы 4.6 и 4.7. 152 Таблица 4.6 – Себестоимость 1 т жевательных конфет на изомальте Вид затрат Сумма, руб. На сырье 86407,6 На электроэнергию 7650 Амортизация оборудования 2000 На оплату труда 6000 Транспортные затраты 2000 Затраты на реализацию 1500 Итого 105557,60 4.4 Определение технико-экономических показателей продукции Определение прибыли При расчете учитываем, что затраты по сырью составляют 90 % от себестоимости. Прибыль составляет около 10 % от себестоимости продукции: Для разрабатываемого продукта – 10555,76 руб.; Определение оптовой цены предприятия Оптовая цена предприятия = себестоимость + прибыль; Для разрабатываемого продукта – 116113,6 руб.; Расчет инвестиций Инвестиции = затраты на разработку + затраты на внедрение; Согласно предыдущим расчетам: Инвестиции = 59017,6 руб.+330000 руб.=389017,6 руб. Определение прибыли от реализации Прибыль является одним из основных показателей, характеризующих производственно-хозяйственную деятельность предприятия и эффективность его работы, важнейшим источником денежных средств, используемых для реконструкции, расширения предприятия, совершенствования техники, технологии производства, приобретения нового оборудования, образования фондов экономического стимулирования. Прибыль от реализации П, руб. рассчитывается по формуле П V ОЦ Сс , (6.8) 153 где V– годовой объем производства, т; ОЦ– оптовая цена предприятия, руб.; Сс– себестоимость продукции, руб. Следовательно, прибыль от реализации составит: - жевательные конфеты традиционные П1 2500 72427,79 65843,79 16460000 руб; - жевательные конфеты, обогащенные апельсиновыми пищевыми волокнами, на сахарозаменителе П2 1325 116113,36 105557,60 13986382 ,0 руб; Определение налога на добавочную стоимость Налог на добавочную стоимость составляет 10 % к оптовой цене предприятия, руб.: На разрабатываемые жевательные конфеты–11611,34. Определяем оптово-отпускную цену Оптово-отпускная цена = налог на добавленную стоимость + опт.цена; На разрабатываемые жевательные конфеты – 127724,70 руб. Определение наценки торгующей организации Определение цены торгующей организации – 20 % надбавка к оптовоотпускной цене: На разрабатываемые жевательные конфеты – 153269,64 руб. Все результаты расчетов сводим в таблицу 4.8. Таблица 4.8 – Технико-экономические показатели продукции Показатели Себестоимость 1 т продукции, руб. Прибыль, руб. Прибыль от реализации, руб. Оптовая цена предприятия, руб. Налог на добавленную стоимость, руб. Жевательные конфеты «Версаль» (опыт) 105557,60 10555,76 13986382,0 116113,36 11611,34 154 Продолжение таблицы 4.8 Показатели Оптово-отпускная цена за 1 т, руб. Наценка торгующей организации, руб. Цена реализации, руб. за 1 т за 1 кг Затраты на разработку, руб. 3атраты на внедрение в производство, руб. Инвестиции, руб. Срок окупаемости, год Жевательные конфеты «Версаль» (опыт) 127724,70 25544,96 153269,64 153,27 59017,6 330000 389017,6 0,2 Выпуск новой разработанной продукции планируется в меньшем объеме, чем производился традиционный жевательный мармелад, для выявления спроса на данный продукт. Расчёт показал, что разработка имеет малый срок окупаемости, даже ввиду немалых инвестиций в производство продукции и большей стоимости. Предполагается, что разработанная продукция будет пользоваться спросом у населения, поскольку имеет хорошие качественные характеристики, и заинтересует предприятия во внедрении данной научной разработки [163,164]. 155 ВЫВОДЫ На основании проведения комплексных исследований по разработке технологии жевательных экспериментально конфет, подтверждена теоретически обоснована целесообразность и использования сахарозаменителя – изомальт в качестве основного вида сырья и апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 в качестве высокоэффективной добавки для регулирования технологических свойств конфетной массы и формирования потребительских свойств жевательных конфет. 1. Теоретически и экспериментально обоснован выбор изомальта в качестве сахарозаменителя в рецептуре жевательных конфет. Показано, что растворимость изомальта возрастает с увеличением температуры и при 90 оС составляет 80г/100 г раствора, имеет высокую стабильность при нагревании в кислых средах 2. Обоснована эффективность использования апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 в качестве функционально-технологической добавки при производстве жевательных конфет. Показано, что в составе апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 содержатся белки, минеральные вещества, растворимые и нерастворимые пищевые волокна, которые имеют важное физиологическое значение. Установлено, что их водосвязывающая способность способность составляет 720%, влагоудерживающая способность – 16,5 г/г и жиросвязывающая способность 8,2 г/г, что позволяет использовать эти волокна в качестве технологической добавки. 3. На основании анализа рецептур, жевательных конфет, представленных не российском рынке, разработана модельная рецептуры основы для жевательных конфет и научно обоснован выбор базовой рецептуры на основе сенсорных характеристик. 4. Установлено, что для достижения аморфной структуры жевательной конфетной массы и предотвращения ее кристаллизации оптимальное соотношение изомальта и патоки в массе составляет от 40:60 до 50:50. 156 5. Определены оптимальные дозировки желатина, обеспечивающие формирование заданных свойств готовых изделий, показано, что для формирования необходимых упруго-пластичных свойств массы для жевательных конфет дозировка желатина должна составлять от 2,1 до 2,5% к массе. 6. Обосновано применение кокосового масла в качестве пластификатора структуры жевательной конфетной массы и определено, что для достижения жевательной конфетной массой требуемых реологических характеристик кокосовое масло можно вносить в количестве 6-7%. 7. Выявлено, что внесение апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 положительно воздействует на реологические характеристики конфетной массы. При этом жевательная конфетная масса приобретает упругоэластичные свойства, имеет более высокий модуль динамической упругости равный 9,8 кПа, снижается адгезионное напряжение, которое составляет 5,28 Па, что позитивно отражается на текстуре готового изделия и снижает эффект его прилипания к зубам. 8. На основе научных принципов подбора сырьевых компонентов с заданными свойствами разработана рецептура методом математического функциональных моделирования жевательных конфет с использованием интегрального показателя качества. 9. Обоснованы оптимальные технологические режимы приготовления жевательных конфет: продолжительность температура аэрации и готового гомогенизации сиропа 5мин, 130±5оС, при этом гидратированные апельсиновые пищевые волокна Citri-Fi 200 вносятся в готовый сироп в смеси с жиром и лецетином. 10. Выявлено положительное влияние изомальта и апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200 на формирование потребительских свойств и физиологической ценности жевательных конфет, установлены сроки их хранения, обеспечивающие безопасность и сохранение потребительских свойств. 157 11. Разработан и утвержден комплект технической документации (ТУ, ТИ и РЦ) на производство функциональных жевательных конфет «Версаль» с использованием изомальта и апельсиновых пищевых волокон Citri-Fi 200; выработаны опытно-промышленные партии вафельных изделий в производственных условиях в ОАО «Кондитерский комбинат «Кубань» (г. Тимашевск) и ООО «Новые технологии» (Республика Адыгея, аул Тахтамукай). 158 Список использованных источников 1. Сладкая жизнь. Сахар и сахарозаменители. URL: http://zdravika.ru/zdorove-i-krasota-dlya-vseh/diety-v/613-sladkaya-zhizn-sahar-isaharozameniteli.html. 2. Штерман С.В. Изомальтулоза – новый перспективный углевод из королевского семейства// МГУПП. 3. ГОСТ 21-94 «Сахар-песок. Технические требования». 4. Пищевые волокна: новый взгляд на традиционные добавки// Бизнес пищевых ингредиентов, 2008. – №3. 5. Пищевые волокна / М.С. Дудкин, Н.К. Черно, И.Х. Казанская, A.M. Масик. – Киев: Урожай, 1988. – 152 с. 6. Fernandes-Fernandes E., Vazguez-Oderiz M.L., Romaro-Rodriguez M.A.//Z Lebensm. Unters Forsch A. -1998. -Vol. 207. -№ 1. -P. 18-21. 7. Корпачев В.В. Сахара и сахарозаменители. – Киев: Книга плюс, 2004. – 320с. 8. Sweeteners and sugar alternatives in food technology /ed. by H.Mitchell.— Oxford: Blackwell publishing ltd., 2006.— 413p. 9. Мировой баланс сахара 2007 - 2008 г. // Сахар. – 2007. - № 11. – с.18 - 26. 10. Alberto Mattiacci, Claudio Vignali The makings of a twenty-firstcentury industry British Food Journal . 2004 Т. 106. № 10-11 . С. 746-766. 11. Сафонов Д.А., Оспенникова О.С. Новый вид функциональных продуктов // Материалы научно-практической конференции «Технологии и продукты здорового питания». Москва: МГУПП, 14-15 июня 2004., ч.2, с. 257. 12. Пешкетова О.В. Подсластители. Информация для специалистов и потребителей // Пищевая промышленность.-2001.-№7.-С.54-55. 13. Conversion of sucrose into isomaltulose by Enterobacter sp.FMB1, an isomaltulose-producing microorganism isolated from traditional Korean food / Mee-Hyun Cho, Sang-Eun Park, Jin Kyu Lim et al // Biotechnology letters.-2007.v.29.- №3.- рр.453-458. 14. Kawaguti H.Y., Burzato M.F., Sato H.H. Isomaltulose production using free cells:optimization of culture medium containing agricultural wastes and conversion in repeated-batch processes//Journal of industrial microbiology and 159 biotechnology.-2007.- v.34.- № 4.-рр.261-269. 15. Корнеева О.С., Божко О.Ю.Биотехнология изомальтулозы- природного заменителя сахара // Вестник Воронежской государственной технологической академии.-2007.-№ 12.- С.34-40. 16. Богатырев А.Н. Качество пищи и культура питания // Пищевая промышленность. - 2006. - № 8. - С. 68-69. 17. Павлов М.Б. Еще раз об искусственных сахарозаменителях // Пищевая промышленность.-1999.-№7.-С.43-45 18. Капрельянц Л.В. Пребиотические пищевые ингредиенты. Современное состояние и перспективы // Продукты и ингредиенты. - 2005. № 6. - С. 60 - 62. 19. Шендеров Б.А. Пробиотики, пребиотики и синбиотики // Пищевые ингридиенты, сырье и добавки. - 2005. - № 2. - С. 23-26. 20. Нечаев А.П. Пищевые добавки. / А.П. Нечаев, А.А. Кочеткова, А.Н. Зайцев.-М.: Колос, 2001.- 150 с. 21. Корнеева, О. С. Применение изомальтулозосинтазы Erwinia rhapontici с целью трансформации сахарозы в изомальтулозу / О. С. Корнеева, О. Ю. Божко // Вестник ОГУ. - Оренбург, 2009. - № 4. С. 130-134. 22. Нечаев А.П. Подсластители и сахарозаменители // Пищевая промышленность.-2003.-№2.-С.50. 23. Классификация сахарозаменителей URL: www.dialand.ru/pitanie/saharozameniteli/saharozameniteliland.html/. 24. Нечаев А.П., Пищевая химия / Нечаев А.П., Траубенберг С.Е., Кочеткова А.А. и др. Под ред. Нечаева А.П.- СПб.: ГИОРД, 2003. – 640с. 25. Сафонов Д.А. Использование функциональных ингредиентов для производства жевательных кондитерских изделий // Материалы Международной научно - практический конференции «Технологии и продукты здорового питания». Москва: МГУПП, 6-8 июня 2005., с. 193. 26. Крутошикова А. Подслащивающие вещества в пищевой промышленности / А. Крутошикова, М. Угер, И.Ф. Бугаенко.- М.: Агропромиздат,1988.-250 с 27. Сафонов Д.А. Биоактивное растворимое волокно из акации // Материалы Международной научно - практический конференции «Технологии 160 и продукты здорового питания». Москва: МГУПП, 6-8 июня 2005., с. 196. 28. Shljahovetzkij V.M., Kasjanov G.I. Technical and technological aspects of foodstuffs processing in stream-jet contact interaction withcarbon dioxide. – Plovdiv: VIHVP, 1998. – P.39-44. 29. Сафонов Д.А. Разработка технологии нового вида сахарных кондитерских изделий. // Труды V ежегодной международной молодежной конференции ИБХФ РАН-ВУЗЫ “Биохимическая Физика”. Москва, 14-16 декабря 2005., с. 307. 30. Петрянина Т.А. Формирование потребительских характеристик кондитерских изделий на основе изомальтулозы// Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств», г. Москва, 2012. 31. Нормы физиологических потребностей для взрослого населения// Вопросы питания, 1992. – №2. – С. 6-15. 32. Сафонов Д.А., Создание функциональных жевательных конфет с пребиотическими волокнами, Сборник докладов IV международной научнопрактической конференции “Технологии и продукты здорового питания”: МГУПП, июнь 2006.,ч.1 с. 164. 33. Ипатова Л.Г., Кочеткова А.А., Нечаев А.П. Пищевые волокна в продуктах питания // Пищевая промышленность. – 2007. – № 5. – С. 8–10. 34. Agostoni C., Brighenti F. Dietary choices for breakfast in children and adolescents Critical Reviews in Food Science and Nutrition . 2010 Т. 50. № 2 . С. 120-128 35. Tungland B. C., Meyer D. Nondigestible oligo- and polysaccharides (dietaryIber): Their physiology and role in human health and food // Comprehensive reviews in science and food safety. - 2002. - Vol.3. - P. 73 - 92. 36. Effect of the addition of corn flour and colorants on the colour of fried, battered squid rinds/Raguel Baixaul, Ana Salvador, Susana M. Fiszman, Carlos Calvo//European Food Research and Technology.-2002. -Vol. 215. -№ 6. -Р. 457-461 37. David Corney Food bytes: intelligent systems in the food industry British Food Journal 2002 Т. 104. № 10 . С. 787-805. 38. John Douglas Pratten Food allergies: a problem for the catering 161 industry, Neil Towers British Food Journal . 2003 Т. 105. № 4-5 . С. 279-287. 39. Роль пищевых волокон в питании URL: www.hcv.ru/pitanie/pit/pishvolokna.html. 40. Бежанидзе И.З., Аласания Н.Ш., Концелидзе Л.А., Харази Н.А., Бежанидзе Н.В. Классификация и состав пищевых волокон // Georgian medical news. – 2009. - №6(171). – С. 59-63. 41. Шулбаева М.Т., Коновалов К.Л. Сохранение традиционных качеств пищевых продуктов при использовании пищевых волокон // Пищевая промышленность. – 2004. – № 5. – С.16–17. 42. Погожева А.В. Пищевые волокна в лечебно-профилактическом питании // Вопросы питания. – 1998. – № 1. – С. 39. 43. Сафонов Д.А. Обзор технологических решений по производству жевательных конфет. // Кондитерское производство. - 2006. - №4. - С.32-34. 44. Христич Т.Н. Запор как один из факторов риска дивертикулярной болезни // Здоров'я України. – 2013. – С. 32 – 34. 45. Сафонов Д.А., Кочеткова А.А., Технологические особенности производства жевательных конфет. // Кондитерское производство. - 2006. №5. - С.18-21. 46. Сафонов Д.А., Особенности технологии жевательных конфет: теория вопроса// Сборник докладов IV международной выставки- конференции «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства их реализации». Часть III.- М.: МГУПП, 2006.-с.61-63. 47. Пищевые ингредиенты. Ароматизаторы. Специи и пряности. URL: http://www.profnavigator.ru. 48. URL: http://obad.ru/badinfo/pro-bady/prebiotiki-shirokie-perspektivyuzkogo-rynka 49. Дедова И.А., Кусова И.У. Использование новых видов пищевых волокон для обогащения мучных кулинарных изделий// МГУПП, Технология общественного питания. 50. URL:http://lagisspice.com/technologicheskakie_instruktsii/soevie_pisc hevie_volokna_mogutsel 51. URL: http://lagissipice.com/tehnologicheskakie_instruktsii/soevie _pischevie_volokna_mogutsel. 162 52. Обогащение кондитерских изделий пищевыми волокнами. URL:http//mppnik.ru. 53. Патент РФ 2175844. 54. Тарасенко Н.А. Вафли с функциональными свойствами / Н.А. Тарасенко, И.Б. Красина, О.И. Джахимова, А.В. Демидов, О.Н. Аракчеева // Известия вузов. Пищевая технология. – 2008. - № 1. – С. 41-42. 55. Тарасенко Н.А. Использование низкокалорийного заменителя сахара природного происхождения в кондитерском производстве / Н.А. Тарасенко, И.Б. Красина // Фундаментальные исследования, 2008. - № 2. – С. 109-110. 56. Тарасенко Н.А. Диетические вафли с подсластителем из стевии / Н.А. Тарасенко, И.Б. Красина, Ю.Г. Денисенко // Известия вузов. Пищевая технология. – 2010. - № 2-3. – С. 43-44. 57. Колесников В.А., Артемьев А.И. Пищевые волокна: производство и использование.URL: http://www.agroyug.ru/page/item/_id-539/. 58. Тарасенко Н.А., Красина И.Б., Денисенко Ю.Г., Стрелкова А.К. Безопасность и качество кондитерских изделий// Промышленная экология: Научно-техническая интернет-конференция, ГОУ ВПО «Кубанский государственный технологический университет», г. Краснодар. 59. Карачанская Т.А Пряно-ароматическое сырье в производстве пряников / Т.А. Карачанская, И.Б. Красина, Н.А. Головко, И.Н. Безуглая // Кондитерское производство. -2007.- №4.- С.6-7. 60. Карачанская Т.А Влияние нетрадиционных фитодобавок на технологические свойства пряничного теста / Т.А. Карачанская, И.Б. Красина, Н.А. Головко, И.Н. Безуглая // Известия вузов. Пищевая технология.- 2008.№ 1.- С.48-50. 61. Пряности, приправы, вкусо-ароматические добавки// Технология хранения и переработки мяса, 2010. URL: http://tehnomeat.ru/node/92. 62. Специалисты ГНУ ВНИИХ и компании «Джорджия». Использования пищевых волокон «Цитри-Фай» в производстве майонеза и соусов// Масла и жиры, 2012. - №3. – С 9. 63. Губина И. Пищевые волокна «Цитри-Фай» и ингредиенты «Баттер Грейнс» – натуральность в производстве мороженого // Мороженщик России. – 2013. - №5(74). – С. 9. 163 64. Лобанова Г.Р., ООО «Джорджия» Уникальные апельсиновые волокна и широкий спектр натуральных вкусо-ароматических ингредиентов от компании «Джорджия» // Ingredients Russia. – 2014. – С.142-147. 65. Натуральные улучшенные пищевые волокна «Citri-Fi» URL: http://greenglade54.ru/pischevye-volokna-citri-fi/. 66. Шестопалова Н.Е. Использование функциональных ингредиентов в кондитерских изделиях // Матер. IX межд. конф. «Торты. Вафли. Печенье. Пряники – 2014», г. Москва, 2014. – С. 42-49. 67. Губина И. «Цитри-Фай» - Новый компонент здорового рациона питания // Переработка молока. – 2010. - №3. – С. 51. 68. Шестопалова Н. Российский кондитерский рынок: современные тенденции URL: http://bfi-online.ru/opinion/index.html?msg=2371/. 69. Шевчук А.Ю. Инновация и функциональность натуральных ингредиентов «Баттер Грейнс» и пищевых волокон «Цитри-Фай» - в производстве масложировых продуктов // Сб. док. X межд. конф. «Масложировая индустрия – 2010», г. Санкт-Петербург, 2010. – С. 146 – 149. 70. Сафонов Д.А. Разработка технологии жевательных конфет с комплексом функциональных ингридиентов// Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, ГОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств», г.Москва, 2006. 71. Конфеты пятого поколения -полезные сладости//Хлебное дело.2004.-N 1.-С. 40. 72. Перфилова О.В. Разработка ресурсосберегающей технологии мучных кондитерских изделий функционального назначения.// ФГОУ ВПО «Мичуринский государственный аграрный университет», г. Мичуринск, 2009. 73. Применение желатина в кондитерской промышленности. Дик Э., Овсянникова Е.В.//Кондитерское производство.-2006.-N 5.-С. 14-16. 74. Савенкова Т.В. Научные принципы создания технологий функциональных кондитерских изделий. Автореф. Дис…докт. техн. наук: 05.18.01, Москва .- 2006.- 59 с. 75. Карачанская Т.А. Разработка технологии пряничных изделий функционального назначения с использованием пищевых волокон и 164 стевиозида// Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный технологический университет», г. Краснодар, 2011. 76. Леонов Д.В., Муратова Е.И. Разработка технологии желейных конфет функционального назначения//Вопр. совр. науки и практики/Ун-т им В.И. Вернадского. -2010. -№ 4-6 (29). -С. 328-335. 77. Грибкова Т.В. Формирование функциональных свойств сахарного печенья с использованием пищевых волокон. // Современные научные исследования и инновации. – Июнь, 2012. URL: http://web.snauka.ru/issues/2012/06/15215. 78. Тарасенко Н.А. Разработка технологии вафель функционального назначения с использованием стевиозида// Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный технологический университет», г. Краснодар, 2010. 79. Куракина А.Н. Исследование реологических свойств жевательных конфет на изомальтулозе / А.Н. Куракина, И.Б. Красина, З.Ф.Баранова // Харчова наука I технологiя, - 2014. - № 1. – С. 34-38. 80. Сквиря М.А. Разработка технологии помадных конфет с использованием листьев грецкого ореха // Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный технологический университет», г. Краснодар, 2008. 81. Mcclements DJ, Decker EA, Park Y., Weiss J Structural design principles for delivery of bioactive components in nutraceuticals and functional foods. Critical Reviews in Food Science and Nutrition 2009 Т. 49. № 6 . С. 577-606. 82. Tan J.M., Lim M.H. Effects of gelatine type and concentration on the shelf-life stability and quality of marshmallows//International Journal of Food Science & Technology.-2008.-Vol.43,N 9.-P. 1699-1704.-Англ.-Bibliogr.: p.1704. 83. Состав для приготовления жевательной резинки «Здоровье-5»/ Патент РФ на изобретение №2017430 опубл.15.08.1994 // Я.Г. Гальперин, Э.А. Умаралиев. 84. Состав для приготовления жевательной резинки "здоровье-1"/ Патент РФ на изобретение 2021734 опубл. 30.10.1994 // Я.Г. Гальперин, Э.А. Умаралиев. 165 85. Кормовая добавка и способ ее производства/ Патент РФ на изобретение №2025989 опубл. 09.01.1995 // В.Н. Филиппов, Я.Ф. Мартыненко, О.С. Васюкова, Е.В. Соловьева, О.Г. Попова. 86. Жевательная резинка / Патент РФ на изобретение №2029474 опубл. 27.02.1995 // А.Я. Розанов, В.А. Розанов, В.Г. Скляр, С.И. Тетюшева, А.А. Лобенко, В.Б. Спиричев, Н.Г. Славина. 87. Способ производства кондитерских изделий на основе желатины Патент СССР на изобретение №1746994 // М.Ф. Щенков, М.М. Земянкевич, К.В. Земянкевич. 88. Жевательная конфета (варианты) и способ ее получения/ Патент РФ на изобретение №2169485 опубл. 27.06.2001 // С.И. Рыжиков, К.В. Андреев, В.Т. Красняк, С.Б. Матвеев, Н.А. Зубарева. 89. Состав для приготовления жевательных конфет / Патент РФ на изобретение №2202218 опубл. 20.04.2003 // М.С. Борц, Е.Г. Николаева, Т.И. Субботина, Г.Н. Беляев. 90. Тутельян В.А., Суханов Б.П. Биологически активные добавки в питании человека. Томск, 1999. – С.190. 91. Состав для жевательных конфет/ Патент РФ на изобретение №2181953 опубл. 10.05.2002 // М.С. Борц, Е.Г. Николаева, Т.И. Субботина. 92. Шоколад, конфеты, карамель и другие кондитерские изделия/ Б.У. Минифай. Санкт-Петербург, 2005. 93. Barrett DM, Beaulieu JC, Shewfelt R. Color, flavor, texture, and nutritional quality of fresh-cut fruits and vegetables: desirable levels, instrumental and sensory measurement, and the effects of processing Critical Reviews in Food Science and Nutrition . 2010 Т. 50. № SUPPL. 1 . С. 10-12. 94. The industrial Sugars of C and H/ California and Hawaiian Sugar Co. – San Francisco, Calif., 1983. 95. Nutritive Sweeteners from Corn/Corn Refiners Association, Inc. – Washington, D.C., 1979. 96. Румянцева В.В. Технология кондитерского производства // Конспект лекций для вузов, ГОУ ВПО «Орловский государственный технический университет», г. Орел, 2009. 97. Egan, H., Kirk, R.Sawyer, H. Pearson's Chemical Analysis of Food. – 166 Edinburgh, Scotland: Churchill-Livingstone, 1981. 98. Jackson, E.B. Glucose Syrup. – London: Confectionery Production, 1984. 99. Hoynak, H., and Bollenback, G. This is Liquid Sugar. – Tenefly, New York, USA: Corn Products Co., 1966. 100. Lampitt, L. H. //Analyst. – London, 1929. 101. Users Guide to Newly Permitted Sweeteners / Leatherhead Food Research Association. – Surrey, England: Loatherhead, 1983. 102. Lees, R. Books of Historic Significance to the British Sweet and Chocolate Industry. – London: Confectionary Production, 1967. 103. Lees, R. Honey and Its Uses. – London: Confectionary Production, 1975. 104. White, J. W. Composition of American honeys // Tech. Bull. 1261. – U.S. Department of Agriculture, 1962. 105. Hydrolysis Products / Roquette Freres. – Lille, France, 1984. 106. Интенсивные подсластители // Пищевые ингредиенты. Сырьё и добавки. – 1999. – №1. – С.9. 107. ГОСТ 5900 – 73. Изделия кондитерские. Методы определения влаги и сухих веществ. 108. ГОСТ Р 51462-99 Продукты молочные сухие. Метод определения насыпной плотности. 109. ГОСТ Определение Р 54014-2010 растворимых и Продукты пищевые нерастворимых функциональные. пищевых волокон ферментативно-гравиметрическим методом. 110. ГОСТ 5898 – 87. Изделия кондитерские. Методы определения кислотности и щелочности. 111. ГОСТ 5901-87 Изделия кондитерские. Методы определения массовой доли золы и металломагнитной примеси. 112. Лабораторный практикум по общей технологии пищевых производств / Под ред. Л.П. Ковальской. – М.: Агропромиздат, 1991. – 335 с. 113. Кузнецова Л.С. Лабораторный практикум по технологии кондитерского производства: Учебное пособие для ВУЗов / Л.С. Кузнецова. – М.: Пищевая промышленность, 1998. –180 с. 114. Лурье И.С. Технологический контроль сырья в кондитерском производстве: Справочник / И.С. Лурье –М.: Агропромиздат, 1987. –271 с. 167 115. Методы исследования свойств сырья и продуктов питания: Учебное пособие / Т.В. Подлегаева, А.Ю. Просеков. – Кемерово: Кемеровский технологический институт пищевой промышленности, 2004. – 101 с. 116. Ермаков А. И. Методы биохимического исследования растений / А. И. Ермаков. –Л.: ВО Агропромиздат, 1987. – 430 с. 117. Лабораторный практикум по биохимии и пищевой химии: Учебное пособие/ В.Г. Лобанов, В.Г. Щербаков, Т.Н. Прудникова и др. – Краснодар, 2001. – 102 с. 118. Современные методы биохимии / Под ред. И.Т. Орехового. – М., 1977. – 371 с. 119. ГОСТ 26889-86. Продукты пищевые и вкусовые. Общие указания по определению содержанию азота методом Кьельдаля. 120. Щербаков В.Г. Биохимия растительного сырья / В.Г. Щербаков, В.Г. Лобанов, Т.Н. Прудникова; под. ред. В.Г. Щербакова. – М.: Колос, 1999. – 376 с. 121. Руководство по методам исследования, технохимическому контролю и учету производства в масложировой промышленности/ Под ред. В.П.Ржехина и А.Г.Сергеева. – Л.: ВНИИЖ – 1975. – т.1,3, 1974. – т.6. 122. Виноградова А.А. Лабораторный практикум по общей технологии пищевых производств / А.А. Виноградова, Г.М. Мелькина, Л.А. Фомичева, Н.Н. Шебершнева, И.С. Шуб, В.С. Шикина. – М.: Агропромиздат, 1991. – 335. с. 123. Прайс В. Атомно-адсорбционная спектроскопия / Прайс В. – М.: Мир, 1976. – 355 с. 124. Золотов Э.Б. Современные методы определения структурномеханических свойств теста / Э.Б. Золотов, Л.И. Каретникова, Г.А. Волковаи др. // Хлебопекарная и кондитерская промышленность, – 1977. – №1. – С. 26-29. 125. Структурно-механические характеристики пищевых продуктов / А.В. Горбатов, А.М. Маслов, Ю.А. Мачихин и др. – М.: Легкая промышленность, – 1982. – 217 с. 126. Джахимова О.И. Совершенствование технологии вафель функционального назначения с синбиотическими свойствами: дис. ... канд. техн. наук: 05.18.01 / Джахимова Оксана Ильинична. – Краснодар, 2009. – 138 с. 127. Шталь Э. Хроматография в тонком слое / Э. Шталь.– М.: Мир. – 1965. – 412 с. 168 128. ГОСТ 26593-85 Метод измерения перекисного числа 129. Миронова А.Н. Применение спектрального анализа при исследовании окислительных процессов порчи жиров и масел / Тез .докл. научно-технического совещания «Окислительные процессы в пищевых жирах и методы защиты их от окисления и прогоркания». – М., 1958. – С. 167-170. 130. ГОСТ 5903-89 Изделия кондитерские. Методы определения сахара. 131. Черных В.Я. Применение микро-ЭВМ для контроля и управления технологическими процессами производства пшеничного хлеба: Учеб. пособие / В.Я. Черных, М.Б. Салатин, Ю.П. Лясковский. – М.: МТИП, 1988. – 140 с. 132. Методика балльной оценки качества помадных конфет/Носов О. А., Носов Е. В., Елисеев О. Н.,Климова С. О. //Кондитерское производство. 2005. -№ 2. -С. 50-51. 133. L.T.Talor, V.A.Khorassani, M,Palma et al. Grape-Derived Extracts via Supercritical Fluids.// 92nd AOCS Annual Meeting & Expo Abstracts. – Minneapolis, - v.12, 2001. 134. Методические указания по определению остаточных количеств хлорорганических пестицидов. – М.: МЗ СССР, № 1766. – 1977. – 25 с. 135. Красина И.Б. Теоретическое и экспериментальное обоснование разработки рецептур и технологии мучных кондитерских изделий для диабетического питания: дис. док. техн. наук: 05.18.15 / Красина Ирина Борисовна. – Краснодар, 2008. 136. ГОСТ 5904-82 - Изделия кондитерские. Правила приемки, методы отбора и подготовки проб. 137. ГОСТ 26669-85 - Продукты пищевые и вкусовые. Подготовка проб для микробиологических анализов. 138. ГОСТ 26671-85 - Продукты переработки плодов и овощей, консервы мясные и мясорастительные. Подготовка проб для лабораторных анализов. 139. ГОСТ 26670-91 - Продукты пищевые. Методы культивирования микроорганизмов. 140. ГОСТ 10444.1-84 - Консервы. Приготовление растворов реактивов, красок, индикаторов и питательных сред, применяемых в 169 микробиологическом анализе. 141. ГОСТ 31746-2012 - Продукты пищевые. Методы выявления и определения количества коагулазоположительных стафилококков и Staphylococcus aureus. 142. ГОСТ 10444.12-88 - Продукты пищевые. Метод определения дрожжей и плесневых грибов. 143. ГОСТ 10444.15-94 - Продукты пищевые. Методы определения количества мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов. 144. ГОСТ Р 52816-2007 Продукты пищевые. Методы выявления и определения количества бактерий группы кишечных палочек (колиформных бактерий). 145. ГОСТ Р 52814-2007 - Продукты пищевые. Метод выявления бактерий рода Salmonella. 146. ГОСТ 29185-91 - Продукты пищевые. Методы выявления и определения количества сульфитредуцирующих клостридий. 147. ГОСТ 26929-94 - Сырье и продукты пищевые. Подготовка проб. Минерализация для определения содержания токсичных элементов. 148. ГОСТ 26927-86 - Сырье и продукты пищевые. Методы определения ртути. 149. ГОСТ 26930-86 - Сырье и продукты пищевые. Метод определения мышьяка. 150. ГОСТ 30178-96 - Сырье и продукты пищевые. Атомно- абсорбционный метод определения токсичных элементов. 151. ГОСТ 30349-96 - Плоды, овощи и продукты их переработки. Методы определения остаточных количеств хлорорганических пестицидов. 152. ГОСТ 29270-95 - Продукты переработки плодов и овощей. Методы определения нитратов. 153. МУК 2.6.1.1194-03 - Радиационный контроль. Стронций-90 и цезий-137. Пищевые продукты. Отбор проб, анализ и гигиеническая оценка. 154. ГОСТ 30711-2001 - Продукты пищевые. Методы выявления и определения содержания афлатоксинов В1 и М1. 155. Bill Jelen, Tracy Syrstad / электронный ресурс 170 :http://excelvba.ru/books/8 156. Невзорова Т. А. Программа statistica для студентов и инженеров / Т. А. Невзорова, В. П. Боровиков. – М.: КомпьютерПресс, 2001. – 301 с. 157. Вознесенский В.А. Статистические методы планирования эксперимента в технико-экономических исследованиях// М.: Финансы и статистика.-1981.-С.98-99. 158. Реометрия пищевого сырья и продуктов: Справочник/ Под ред. Ю.А. Мачихина. – М.: Агропромиздат. – 1990. – 271 с. 159. Руководство по методам анализа качества и безопасности пищевых продуктов// Под ред. И.М. Скурихина, В.А. Тутельяна. – М.: Брандес, Медицина, 1998. – 340 с. 160. Химический состав пищевых продуктов. Справочные таблицы содержания основных пищевых веществ и энергетической ценности блюд и кулинарных изделий / Под. Ред. И.М. Скурихина, В.А. Шатерникова-М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984.-301с. 161. Шрамм, Г. Основы практической реологии и реометрии/Г. Шрамм; пер. с англ. И.А. Лавыгина; под ред В.Г. Куличихина. -М.: КолосС, 2003. -312 с 162. Крашенинникова Определение непрерывного И.Г., Евтушенко спектра времен A.M., Шленская релаксации Т.В напряжения конфетной массы..//VII Международная научно-практическая конференция и выставка "Технологии и продукты здорового питания. Функциональные пищевые продукты". Конференция молодых ученых "Инновационные технологии продуктов здорового питания".-Москва, 2009.-С. 253-256. 163. Скляренко В.Л. Экономика предприятия: Учебник – М.: ИНФРПМ, 2009. – 528с. 164. Алексеева М.М. Планирование деятельности фирмы: учебнометодическое пособие – М.: Финансы и статистика, 2007. – 248 с. 171 ПРИЛОЖЕНИЯ 172 Приложение 1 173 Приложение 2 174 Приложение 3 175 Приложение 4 176 177 Приложение 5 178 Приложение 6 179 Приложение 7 180 181 Приложение 8 182 Приложение 9 183 Приложение 10 184 Приложение 11 Награды и поощрения 185 186 187
