КУЦЫНА Ирина Вадимовна

На правах рукописи
КУЦЫНА Ирина Вадимовна
РАЗРАБОТКА РЕЦЕПТУРЫ И ОЦЕНКА ПОТРЕБИТЕЛЬСКИХ СВОЙСТВ
САХАРНОГО ПЕЧЕНЬЯ, ОБОГАЩЕНОГО ТЫКВЕННО-МАСЛЯНОЙ ПАСТОЙ
Специальность 05.18.15 – Товароведение пищевых продуктов и технология
продуктов общественного питания
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Краснодар - 2007
2
Работа выполнена в Кубанском государственном технологическом
университете
Научный руководитель:
доктор технических наук, профессор
Калманович Светлана Александровна
Официальные
оппоненты:
доктор технических наук, профессор
Елисеева Людмила Геннадьевна
кандидат технических наук, доцент
Красина Ирина Борисовна
Ведущая организация: Краснодарский научно-исследовательский институт хранения и переработки сельскохозяйственной продукции Россельхозакадемии
Защита состоится 3 апреля 2007 года в 1600 ч. на заседании
диссертационного совета Д 212.100.03 при Кубанском государственном
технологическом университете по адресу: 350072, г. Краснодар,
ул. Московская, 2
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубанского
государственного технологического университета
Отзывы на автореферат, заверенные печатью учреждения, просим
направлять по адресу: 350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2, КубГТУ,
ученому секретарю диссертационного совета
Автореферат разослан 3 марта 2007г.
Ученый секретарь
диссертационного совета,
кандидат технических наук, доцент
М.В.Жарко
1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
1.1 Актуальность темы. В последние годы Российский рынок
продуктов
питания
достаточно
широко
представлен
мучными
кондитерскими изделиями, пользующихся высоким спросом у населения
различных
возрастных
групп.
Оценка
пищевой
ценности
мучных
кондитерских изделий, в том числе сахарного печенья, показывает, что
большинство из них не соответствуют требованиям сбалансированного
питания, принятым в нашей стране.
Существенным недостатком мучных кондитерских изделий является
практически полное отсутствие в них таких важных биологически активных
веществ, как водо- и жирорастворимые витамины, пищевые волокна, макрои микроэлементы.
Учитывая, что в последние годы мучные кондитерские изделия
широко используются в ассортиментом перечне организованных групп
населения они нуждаются в существенной коррекции их рецептурного
состава в направлении увеличения содержания витаминов, минеральных
элементов, полиненасыщенных жирных кислот и пищевых волокон при
одновременном снижении калорийности.
В связи с этим разработка рецептуры и оценка потребительских
свойств
сахарного
печенья,
обогащенного
биологически
активным
добавками, является актуальной.
Диссертационная работа выполнялась в соответствии с НТП
Минобразования
РФ
«Научные
исследования
высшей
школы
по
приоритетным направлениям науки и техники», № Госрегистрации
01200109253.
1.2 Цель работы. Целью работы являлась разработка рецептуры и
оценка
потребительских
свойств
сахарного
печенья,
обогащенного
тыквенно-масляной пастой.
1.3 Основные задачи исследования:
- изучение, анализ и систематизация научно-технической литературы и
патентной информации по теме исследования;
- оценка органолептических, физико-химических показателей и
показателей безопасности тыквенно-масляной пасты;
2
-
исследование
состава
физиологически
функциональных
ингредиентов тыквенно-масляной пасты;
- исследование влияния тыквенно-масляной пасты на технологические
свойства эмульсий для приготовления теста для сахарного печенья;
- выбор эффективной дозировки тыквенно-масляной пасты для
обогащения сахарного печенья;
- разработка рецептуры и технологических режимов производства
сахарного печенья, обогащенного тыквенно-масляной пастой;
- выработка опытных партий и оценка потребительских свойств
сахарного печения, обогащенного тыквенно-масляной пастой;
- исследование влияния тыквенно-масляной пасты на изменение
потребительских свойств сахарного печенья в процессе хранения;
- разработка комплекта технических документов;
- оценка экономической эффективности от внедрения разработанных
технологических решений.
1.4 Научная новизна работы. Научно обоснована целесообразность и
эффективность использования тыквенно-масляной пасты, полученной из
выжимок тыквы с применением метода механохимической активации (МХА)
путем
одновременного
измельчения
и
экстракции
выжимок
тыквы
рафинированным дезодорированным подсолнечным маслом, в качестве
растительной БАД к сахарному печенью.
Впервые изучены технологические свойства тыквенно-масляной пасты,
включающие эмульгирующую способность и способность регулировать
реологические характеристики полуфабрикатов в процессе производства
сахарного печенья.
Выявлено влияние тыквенно-масляной пасты на технологические
свойства водно-жировых эмульсий в производстве теста для сахарного
печенья. Показано, что использование тыквенно-масляной пасты улучшает
структурно-механические свойства теста для сахарного печенья.
С применением метода компьютерного моделирования разработана
рецептура сахарного печенья повышенной биологической, физиологической
ценности и биологической эффективности. Исследованы потребительские
свойства сахарного печенья и сохраняемость витамина С, -каротина и
3
токоферолов в свежевыработанных и хранившихся образцах сахарного
печенья. Показано влияние тыквенно-масляной пасты на увеличение
стойкости к окислению жировой фазы сахарного печенья в процессе
хранения.
Установлено,
что
применение
тыквенно-масляной
пасты
при
производстве сахарного печенья улучшает его органолептические и физикохимические показатели, увеличивает сроки хранения и повышает пищевую
ценность сахарного печенья.
1.5 Практическая значимость. Разработана рецептура сахарного
печенья «Олимп», обладающего высокими потребительскими свойствами.
На
основе
анализа
и
обобщения
результатов
теоретических
и
экспериментальных исследований разработаны практические рекомендации
по выпуску нового вида сахарного печенья.
Разработан комплект технической документации на новый вид
продукции: технические условия (ТУ 9115 – 011 – 02067862 – 2007) и
технологическая инструкция на производство сахарного печенья «Олимп».
1.6.Реализация результатов исследования. Опытно-промышленные
испытания
Псекупском
разработанных
технологических
хлебокомбинате
производственного
комплекса
и
в
факультета
решений
условиях
проведены
на
Учебно-научно-
инженерии,
экспертизы
и
компьютерного моделирования высоких технологий КубГТУ.
Разработанные технологические решения приняты к внедрению
в III кв. 2007г. на Псекупском хлебокомбинате.
Ожидаемый экономический эффект от внедрения разработанных
технологических решений составит более 1 млн. руб. в год.
1.7
Апробация
работы.
Результаты
теоретических
и
экспериментальных исследований, полученных автором, доложены и
обсуждены
на:
международным
Всероссийской
участием
научно-практической
«Инновационные
конференции
технологии
в
с
создании
продуктов питания нового поколения », г. Краснодар, 1-3 декабря 2005г;
III Международной научно-практической конференции «Производственные
технологии», г. Римини, Италия, 3-10 сентября 2005г.; IV Международной
научно-практической конференции «Приоритеты и научное обеспечение
4
реализации государственной политики здорового питания в России», г. Орел,
12-14 декабря 2006 г.; VII Открытой окружной конференции молодых
ученых «Наука и инновации XXI века», г. Сургут, 23-24 ноября 2006 г;
Международной научно-практической конференции «Социальное здоровье
нации и будущее национальной медицины», г. Белгород, 3-4 декабря 2006 г.
1.8 Публикации. По материалам выполненных исследований
опубликовано 1 статья, 5 материалов конференций и получено 2 решения о
выдаче патентов РФ на изобретения.
1.9 Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения,
аналитического обзора, методической части, экспериментальной части,
раздела опытно-промышленных испытаний, выводов, списка литературы и
приложений. Основная часть работы выполнена на 123 страницах
машинописного текста, включает 20 таблиц и 20 рисунков. Список
литературы включает 127 наименований, как отечественных, так и
зарубежных авторов.
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Методы исследования. При проведении экспериментальных
исследований
использовали
стандартные
методики,
рекомендуемые
ВНИИЖиров, и общепринятые в мучной кондитерской промышленности, а
также
современные
физико-химические
методы
анализа:
хроматографические - ТСХ, ВЭЖХ, спектральные – ИК и УФ и атомноабсорбционные.
Определение массовой доли азота в объектах исследования проводили
по
методу
Кьельдаля,
аминокислотный
состав
белков
определяли
хроматографическим методом на автоматическом анализаторе аминокислот.
Массовую долю углеводов определяли на жидкостном хроматографе
высокого давления в смеси ацетонитрил-вода.
Жирнокислотный слостав липидов, выделенных из тыквенно-масляной
пасты, определяли методом газожидкостной хроматографии.
Определение
массовой
доли
витаминов
осуществляли
колориметрическим и титрометрическим методами, а также методом
5
инверсионной вольтамперометрии.
Содержание макро-и микроэлементов определяли методом атомноабсорбционной спектрофотометрии на анализаторе ААS- 1 фирмы Цейс
(Германия),
а
также
молибдено-ванадиевым
и
флуориметрическим
методами.
Стойкость эмульсий определили методом отстаивания в течение 24
часов. Дисперсность эмульсий определяли методом микроскопирования с
применением камеры Горяева.
Исследование реологических характеристик теста, приготавливаемого
для мучных кондитерских изделий проводили на приборе «Структурометр
СТ-1» и автоматическом пенетрометре АР-4/2.
При проведении пробных лабораторных и производственных выпечек
сахарного печенья использовали общепринятые и специальные методы
оценки качества сырья, полуфабрикатов и готовых изделий в кондитерской
промышленности.
Оценку результатов и их статистической достоверности проводили с
использованием
современных
методов
расчета
статистической
достоверности результатов измерений.
Структурная схема исследования приведена на рисунке 1.
2.2 Характеристика объектов исследования. В качестве объекта
исследования была выбрана тыквенно-масляная паста (ТМП), полученная с
применением
метода
одновременного
рафинированным
механохимической
измельчения
и
дезодорированным
активации
экстракции
(МХА)
выжимок
подсолнечным
маслом
путем
тыквы
при
соотношении выжимки тыквы – масло - 40 : 60 в тонкой, вращающейся по
спирали пленке при давлении 10 МПа и температуре 40°С, последующего
разделения суспензии с получением ТМП.
В таблице 1 приведены органолептические и физико-химические
показатели тыквенно-масляной пасты, а в таблице 2 – содержание основных
физиологически функциональных ингредиентов.
6
Анализ научно-технической литературы и патентной информации по теме
исследования
Оценка органолептических, физико-химических показателей и показателей
безопасности тыквенно-масляной пасты
Исследование состава физиологически функциональных ингредиентов
тыквенно-масляной пасты
Исследование влияния тыквенно-масляной пасты на технологические
свойства эмульсий для приготовления теста для сахарного печенья
Реологические
свойства
Стойкость
эмульсий
Дисперсность
эмульсий
Выбор эффективной дозировки тыквенно-масляной пасты для обогащения
сахарного печенья
Разработка рецептуры и технологических режимов производства сахарного
печенья, обогащенного тыквенно-масляной пастой
Выработка опытных партий и оценка потребительских свойств сахарного
печения, обогащенного тыквенно-масляной пастой
Изменение потребительских свойств сахарного печенья в процессе
хранения
Разработка комплекта технических документов и оценка экономической
эффективности от внедрения разработанных технологических решений
Оценка экономической эффективности от внедрения разработанных
технологических решений
Рисунок 1 – Структурная схема исследования
7
Таблица 1 – Органолептические и физико-химические показатели
тыквенно-масляной пасты
Наименование показателя
Вкус и запах
Цвет
Консистенция
Массовая доля, %:
влаги и летучих веществ
липидов
белков
углеводов, в том числе:
пищевых волокон
моно-и дисахаридов
золы
Кислотное число масла, выделенного
продукта, мг КОН/г
Перекисное число, ммоль ½ О/кг
Значение показателя
Приятный, сладкий вкус
Оранжевый
Однородная, мазеобразная
2,50-3,00
31,50-32,50
9,30-9,85
42,15-43,20
18,12-18,57
24,62-24,90
7,80-8,15
из
0,70-1,20
0,90-1,00
Таблица 2 – Состав и содержание физиологически функциональных
ингредиентов тыквенно-масляной пасты
Наименование показателя
Массовая доля пищевых волокон, %
Массовая доля, мг/100г:
токоферолов
каротиноидов, в том числе
β-каротина
витамина С
Содержание макроэлементов, мг/100 г:
калий
кальций
фосфор
магний
Содержание микроэлементов, мкг/100 г:
железо
цинк
медь
фтор
селен
йод
Значение показателя
Меланж
ТМП
отсутствие
18,50
2,00
0,25
0,06
отсутствие
28,57
139,64
46,75
63,57
140
55
192
12
1285
354
360
96
250
отсутствие
8
63
отсутствие
отсутствие
5571
1942
1457
692
37
7
8
Для сравнения в таблице 2 приведены данные, характеризующие
состав физиологически функциональных ингредиентов меланжа, широко
применяемого в рецептурах сахарного печенья.
Из приведенных данных видно, что по содержанию минеральных
элементов, токоферолов, -каротина и витамина С тыквенно-масляная паста
превосходит меланж.
Высокое содержание в тыквенно-масляной пасте токоферолов и
витамина С позволяет предположить, что введение ее в состав мучных
кондитерских изделий будет способствовать увеличению их стойкости к
окислительной порче. Также несомненным преимуществом тыквенномасляной пасты, по сравнению с меланжем, является присутствие в ней
пищевых волокон.
Следует отметить, что наличие в тыквенно-масляной пасте белков и
пищевых волокон должно обусловливать ее высокие эмульгирующие и
структурирующие свойства.
Учитывая, что биологическая ценность продукта определяется
фракционным и аминокислотным составом белков, в таблице 3 приведены
данные по фракционному составу белков ТМП и меланжа.
Таблица 3 – Фракционный состав белков ТМП
Содержание фракции белков, % к
общему содержанию, мг/г
Наименование фракции белков
Меланж
ТМП
Водорастворимые
61,10
18,50
Солерастворимые
27,50
60,50
Щелочерастворимые
5,25
21,00
Склеропротеины
6,15
отсутствие
Как видно из приведенных в таблице 3 данных, белки тыквенномасляной
пасты
отличаются
отсутствием
склеропротеинов,
которые
являются малодоступными для пищеварения.
Оценка аминокислотного состава белков ТМП показала, что в состав
9
белков входят все незаменимые аминокислоты.
Полученные
нами
данные,
а
также
заключение
Кубанского
государственного медицинского университета об уникальных свойствах
тыквенно-масляной пасты позволяют сделать вывод о целесообразности и
эффективности ее применения в качестве биологически активной добавки в
производстве мучных кондитерских изделий.
Исследование
2.3
влияния
тыквенно-масляной
пасты
на
реологические свойства эмульсий. При приготовлении сахарного печенья
замес теста осуществляют в две стадии: приготовление эмульсии и замес
теста. Ранее в работах кафедры была показана эффективность применения
механохимического активатора для приготовления эмульсий для сахарного
печенья при частоте вращения вала МХА - 10 с-1 и времени обработки - 10 с.
Известно, что в качестве жировой фазы при производстве сахарного
печенья используется маргарин, учитывая это, изучали эмульгирующие
свойства тыквенно-масляной пасты в данной жировой среде.
При приготовлении эмульсий в качестве базовой рецептуры была
выбрана рецептура сахарного печенья «Привет». В опытных образцах
меланж и часть маргарина заменяли на ТМП, при этом ее количество
варьировали
от
5
до
10%
при
условии
обеспечения
требуемых
органолептических и физико-химических свойств готового продукта.
Эмульгирующую способность ТМП оценивали по способности
стабилизировать модельную эмульсию, состоящую из маргарина и воды,
взятых
в
соотношении
1:2.
Тыквенно-масляную
пасту
вводили
в
эмульгируемую систему, которую готовили при температурах 40 и 600С.
Данные по влиянию ТМП на стойкость эмульсии приведены на
рисунке 2.
Анализ полученных данных показывает, что стойкость эмульсии
повышается с увеличением дозировки ТМП до 6-7% к массе рецептурных
компонентов, при этом стойкость эмульсии при 400С выше, чем при 600С.
В таблице 4 приведены данные, характеризующие дисперсность
эмульсий, полученных с применением тыквенно-масляной
пасты и для
10
Стойкость, % неразрушенной эмульсии
сравнения с применением меланжа.
100
Рисунок
1
2
2
–
Влияние
дозировок тыквенно-масляной
90
пасты на стойкость эмульсии
80
для приготовления теста для
сахарного
70
печения
при
температуре: 1 – 400С; 2- 600С
60
50
5
6
7
8
9
10
Дозировка ТМП, % к массе рецептурных
комонентов
Таблица 4 – Влияние тыквенно-масляной пасты на дисперсность
получаемых эмульсий (дозировка ТМП – 7%)
Значение показателя
Наименование показателя
Эмульсия с введением
меланжа
(контроль)
ТМП
Количество жировых частиц, в %,
размеров, мкм:
1-2
20,0
40,0
2-3
15,0
34,0
3-4
20,0
15,0
4-5
25,0
7,0
5-6
10,0
4,0
6-7
5,0
отсутствие
7 и более
5,0
отсутствие
11
Из приведенных данных видно, что введение ТМП в эмульсию
позволяет обеспечить ее высокую дисперсность: количество жировых частиц
с размером от 1 до 4 мкм составляет 89%. В контрольном образце эмульсии
с введением меланжа количество таких частиц составляет 55%.
2.4
Влияние
тыквенно-масляной
пасты
на
реологические
характеристики модельных структурированных дисперсных систем. На
следующем этапе
исследовали влияние тыквенно-масляной
пасты на
реологические характеристики модельных систем, состоящих из основных
рецептурных компонентов сахарного печенья.
На рисунках 3 и 4 представлены данные по влиянию тыквенномасляной
пасты
и
меланжа
на
эффективную
вязкость
модельных
структурированных систем с неразрушенной и максимально разрушенной
структурой.
Эффективная вязкость, Па ·с
19
Рисунок
3
–
Влияние
эмульгаторов на эффективную
вязкость модельных систем при
скорости
сдвига
10с-1
(неразрушенная структура):
1 – мука-маргарин-меланж;
1' – мука-маргарин-ТМП;
2 – мука-маргарин-сахар-меланж;
2' - мука-маргарин-сахар-ТМП
17
15
13
11
9
1
1'
2
2'
Эффективная вязкость, Па ·с
6
Рисунок
4
–
Влияние
эмульгаторов на эффективную
вязкость модельных систем при
скорости
сдвига
30с-1
(максимально
разрушенная
структура):
1 – мука-маргарин-меланж;
1' – мука-маргарин-ТМП;
2 – мука-маргарин-сахар-меланж;
2' - мука-маргарин-сахар-ТМП
5
4
3
2
1
1
1'
2
2'
12
Исследование реологических характеристик модельных систем
«мука-маргарин» и «мука-маргарин-сахар» показало, что введение в
указанные
системы
ТМП
значительно
снижает
степень
структурообразования по сравнению с введением меланжа, что позволяет
использовать тыквенно-масляную пасту для управления реологическими
свойствами структурированных дисперсных систем.
Следует отметить, что влияние ТМП на реологические свойства
более сложной системы, содержащей, наряду с частицами муки, и
микрокристаллы сахарозы, более выражено, чем в системе «мука-маргарин».
2.5
Влияние
тыквенно-масляной
пасты
на
формирование
структурно-механических свойств теста для приготовления сахарного
печенья.
На
следующем
этапе
исследования
изучали
структурно-
механические свойства теста для сахарного печенья, приготовленного с
введением тыквенно-масляной пасты. В контрольный образец в качестве
эмульгатора вводили меланж.
Влияние тыквенно-масляной пасты на структурно-механические
свойства теста оценивали по изменению его предельного напряжения сдвига
и пластичности, а также по изменению массовой доли влаги.
Полученные данные приведены в таблице 5.
Таблица 5 – Влияние эмульгаторов на реологические свойства теста
Значение показателя
Наименование показателя
Тесто с введением
меланжа
ТМП
(дозировка 7%)
Предельное напряжение сдвига,
кПа
10,6
11,2
Пластичность, %
80,2
98,6
Массовая доля влаги, %
17,5
15,7
Приведенные данные показывают, что введение в рецептуру
сахарного печенья ТМП и приготовление эмульсии в МХА позволяет
13
получить тесто с более низкой влажностью и более высокой пластичностью.
Увеличение
пластичности
теста,
по-видимому,
объясняется
следующим. Введение в рецептуру сахарного печенья ТМП увеличивает
содержание в жировой фазе ненасыщенных жирных кислот, которые
увеличивают ее сорбируемость белками.
Адсорбируясь на поверхности белковых молекул и крахмальных
зерен, жировая фаза ограничивает набухание коллоидов муки и увеличивает
содержание жировой фазы теста, в результате чего ослабляется связь между
компонентами твердой фазы теста и увеличивается его пластичность.
2.6
Разработка
научно-обоснованной
рецептуры
сахарного
печенья. Следующий этап исследований включал разработку научнообоснованной рецептуры сахарного печенья с использованием методов
компьютерного моделирования.
При разработке рецептуры сахарного печенья руководствовались
теорией
сбалансированного
питания,
согласно
которой
нормальное
функционирование организма обеспечивается при его снабжении не только
необходимыми энергией, но и также при соблюдении определенных
соотношений между многочисленными незаменимыми факторами питания,
каждый из которых выполняет свою специфическую функцию в обмене
веществ.
В качестве эталона была принята формула сбалансированного
питания по А.А. Покровскому.
При разработке рецептуры сахарного печенья нами проводилась
оптимизация
по
жирнокислотному
составу,
содержанию
витаминов,
минеральных элементов и пищевых волокон.
Для достижения цели оптимизации жирнокислотного состава
жировых
компонентов
сахарного
печенья
была
поставлена
задача:
минимизировать расхождения между эталонным содержанием жирных
кислот и их реальным количеством.
В
качестве
соотношение
критерия
между
сбалансированности
насыщенными
жирными
рассматривали
кислотами,
14
мононенасыщенными жирными кислотами и полиненасыщенными жирными
кислотами, которое должно составлять 3:6:1 соответственно.
В результате обработки данных была разработана рецептура
сахарного
печенья
с
максимальным
содержанием
физиологически
функциональных ингредиентов.
Разработанная рецептура сахарного печенья «Олимп» в сравнении с
базовой рецептурой сахарного печенья «Привет» приведена в таблице 6.
Таблица 6 – Рецептура сахарного печенья
Расход рецептурного
компонента, кг/т
Наименование рецептурного компонента
«Привет»
«Олимп»
Мука пшеничная 1 сорта
654,94
673,88
Крахмал кукурузный
48,48
48,48
Сахар
212,85
193,28
Инвертный сироп
29,47
29,47
Маргарин
134,26
105,26
Меланж
39,30
-
-
69,68
Пудра ванильная
3,29
3,29
Соль
4,82
4,82
Сода питьевая
4,84
4,84
Углеаммонийная соль
2,55
2,50
Эссенция
1,31
0,60
Итого
1136,10
1136,10
Выход
1000,00
1000,00
Тыквенно-масляная паста
2.7 Оценка потребительских свойств и обоснование сроков
хранения сахарного печенья, обогащенного ТМП. В настоящее время
сенсорные методы оценки качества продуктов питания стали широко
распространены,
так
как
позволяют
измерять,
анализировать
и
15
интерпретировать
те
ответные
реакции
на
продукты,
которые
воспринимаются через ощущения.
Чтобы определить природу отличий в зависимости от заданного
эталона и варьировать сенсорные характеристики, а также с целью анализа
изменения этих характеристик в процессе хранения использовали метод
профилирования с применением дескриптивного анализа результатов,
основанный на требованиях Международных стандартов ИСО.
Для наглядности оценок исследуемые показатели представляли
графическим изображением в форме профилограмм и диаграмм вкусоароматических
исследования
и
текстурных
сравнивали
свойств
сахарного
показатели
печенья.
свежевыработанных
В
ходе
образцов
сахарного печенья и тех же показателей после хранения. В основу
построения профилограмм легли дескрипторы вкуса, запаха и текстуры
сахарного печенья.
По
результатам
дегустационной
сенсорных
комиссией,
исследований,
разработаны
рабочие
проведенных
профили
качества
сахарного печенья (рисунок 5).
Общее впечатление
5
Горький (-)
Посторонний (-)
3
2
Прогорклый (-)
Общее впечатление
5
Сладкий
4
Молочный
Прогорклый (-)
1
0
Сдобный
4
3
2
Молочный
1
0
Жженый (-)
Сливочный
Жженый (-)
Фруктовый
Жирный
Пастеризации
Контроль
а)
с ТМП
Сливочный
Фруктовый
Ванильный
Пастеризации
Контроль
с ТМП
б)
Рисунок 5 - Профилограмма вкуса (а) и запаха (б) сахарного печенья,
обогащенного ТМП и контрольного образца
16
С целью установления гарантийного срока годности сахарное
печенье хранили при температуре 18±30С и относительной влажности
воздуха не
более 75% в течении 5 месяцев. Результаты сенсорной оценки
качества сахарного печенья, обогащенного ТМП, и контрольного образца
приведены на рисунке 6.
5
Сроки хранения, месяцы
4
3
2
1
0
Общ ее
впечатление
Сладкий
Молочный
Сливочный
Жирный
Пастеризации
Фруктовый
Прогорклый
(-)
Фруктовый
Прогорклый (- Посторонний
)
(-)
а)
Горький (-)
5
Сроки хранения, месяцы
4
3
2
1
0
Общее
впечатление
Сдобный
Молочный
Сливочный
Ванильный
Рисунок 6 – Динамика изменения
показателей запаха (а) и вкуса (б)
сахарного печенья в процессе хранения:
Пастеризации
- свежевыработанный (контроль)
- 5 месяцев (контроль)
- 3 месяца (с ТМП)
- 3 месяца (контроль)
- свежевыработанный (с ТМП)
- 5 месяцев (с ТМП)
17
Показано, что в течение 3 месяцев хранения вкус и запах печенья
изменялись незначительно. По истечении 5 месяцев хранения в контрольном
образце отмечено значительное снижение интенсивности проявления
некоторых дескрипторов и появились отрицательные ощущения, а именно
слабый горький и прогорклый запах и вкус, которые являются порочащими
признаками органолептических свойств.
Образцы сахарного печенья, обогащенные ТМП, на протяжении
всего срока хранения сохраняли свои вкусо-ароматические достоинства на
высоком уровне и по истечении 5 месяцев хранения отмечено только
некоторое снижение интенсивности проявления сливочного и молочного
вкуса.
Таким образом, установлено, что гарантийный срок хранения
сахарного печенья «Олимп» может быть увеличен до 4 месяцев с
максимальным сохранением потребительских свойств, т.е. на 1 месяц по
сравнению с контрольным образцом.
При изучении физико-химических свойств сахарного печенья
«Олимп» было показано, что введение в его рецептуру ТМП улучшает
оцениваемые показатели (таблица 7).
Таблица 7 – Физико-химические показатели сахарного печенья
Значение показателя
Наименование показателя
Печенье
«Привет»
«Олимп»
Массовая доля влаги, %
4,8
4,5
Щелочность, град
1,8
1,4
Намокаемость, %
160
232
Плотность, кг/м3
553
410
Печенье, полученное по разработанной рецептуре, имеет более
высокую намокаемость (на 31,0%), при этом плотность снизилась на 26,0%,
щелочность – на 22,2% по сравнению с контролем.
Целесообразность
производстве
сахарного
применения
печенья
пищевой ценности (таблица 8).
тыквенно-масляной
подтверждена
пасты
исследованиями
в
его
18
Таблица 8 – Химический состав и пищевая ценность сахарного
печенья
Наименование физиологически
функционального ингредиента
Пищевая ценность:
Содержание, г/100г:
липидов,
в том числе полиненасыщенных
жирных кислот, % к сумме
белков
углеводов, в том числе
моно- и дисахаридов
пищевых волокон
органических кислот
Содержание минеральных элементов,
мг/100г:
калий
кальций
магний
фосфор
железо
медь
фтор
селен
цинк
Содержание витаминов, мг/100г:
С
В1
В2
токоферолов
каротиноидов,
в том числе -каротина
Срок хранения, месяцы
Энергетическая ценность, ккал
Содержание физиологически
функционального ингредиента
Печенье
«Привет»
«Олимп»
9,84
8,92
21,7
7,40
77,07
22,67
0,10
0,40
44,7
8,58
75,74
20,05
1,29
0,52
113,76
29,14
22,00
84,32
1,90
2,610-3
отсутствие
отсутствие
отсутствие
198,11
51,72
28,72
101,84
2,29
0,13
0,05
2,510-3
0,14
отсутствие
0,08
0,06
2,20
0,01
210-3
3
436,5
4,02
0,12
0,10
4,25
9,08
3,04
4
417,56
Из данных таблицы 9 видно, что в сахарном печенье с введением
тыквенно-масляной пасты содержание белков выше, чем в контрольном
образце. Кроме этого, показана возможность улучшения состава сахарного
печенья по содержанию минеральных веществ и витаминов в результате
19
внесения в рецептуру тыквенно-масляной пасты.
На рисунке 7 приведены данные, позволяющие оценить способность
сахарного печенья «Олимп» нормализовать пищевой статус человека при его
употреблении в количестве 100 г в сутки.
56
48
40
32
24
белки
пищевые
волокна
ПНЖК
токоферол
β- каротин
Se
Fe
Mg
0
Р
16
8
К
Удовлетворение среднесуточной
потребности, %
64
Рисунок 7 - Диаграмма удовлетворения среднесуточной
потребности
взрослого человека в физиологически функциональных
ингредиентах при включении в рацион 100 г сахарного
печенья «Олимп»
Учитывая, что минеральные элементы активизируют деятельность
ферментов, участвуют в поддержании ионного равновесия в организме, а
также в регуляции обмена углеводов и энергетическом обмене, данные по
их содержанию и составу являются очень важными. Следует отметить, что в
опытных образцах содержание таких минеральных элементов, как калий,
кальций, магний и железо, значительно выше, чем в контроле. Также
разработанное печенье отличается повышенным содержанием меди, которая
способствует усвоению и повышает эффективность использования железа в
организме.
Учитывая то, что одним из факторов, определяющих пищевую
ценность продукта, является содержание в нем ненасыщенных жирных
кислот, есть основание утверждать, что добавление тыквенно-масляной
20
пасты, содержащей до 80% физиологически ценных ненасыщенных жирных
кислот,
увеличивает
пищевую
ценность
сахарного
печенья.
Полиненасыщенные жирные кислоты, содержащиеся в значительном
количестве в сахарном печенье «Олимп», улучшают липидный обмен,
снижая концентрацию холестерина в сыворотке крови. Исследования
показали, что сахарное печенье, полученное по разработанной рецептуре,
содержит в своем составе значительное количество витаминов. Введение в
печенье «Олимп» тыквенно-масляной пасты обогащает его витамином С,
необходимым
для
функционирования
нормальной
жизнедеятельности
человека,
центральной нервной системы, который полностью
отсутствует в контрольном образце.
Также
наблюдается
значительное
увеличение
содержания
каротиноидов и токоферолов, а также содержание витаминов В1 и В2.
Присутствие токоферолов и витамина С предотвращает процесс окисления
ненасыщенных жирных кислот липидов и положительно влияет на
биосинтез ферментов.
Особо следует отметить, что разработанный вид печенья «Олимп»
содержит в своем составе пищевые волокна, следовательно, наличие его в
рационе питания является дополнительным источником пищевых волокон,
которые обладают водоудерживающей способностью, сорбционными и
ионообменными свойствами.
Таким образом, полученные данные позволяют сделать вывод, что
внесение тыквенно-масляной пасты позволяет не только улучшить качество
сахарного печенья, но и повысить их пищевую и физиологическую ценность
за счет увеличения содержания витаминов, пищевых волокон, минеральных
элементов, незаменимых аминокислот
и полиненасыщенных жирных
кислот.
Проведен анализ сохраняемости в сахарном печенье содержания
витамина С, токоферолов и β-каротина на разных этапах.
Полученные данные представлены на рисунках 8 и 9.
Содержание, % к исходному
.
21
Рисунок 8 – Изменение содержания:
100
99,5
- токоферолов;
99
- витамина С;
- β-каротина в сахарном печенье,
98,5
приготовленном
98
с
введением
тыквенно-масляной пасты:
97,5
1- в тесте; 2 – в готовом печенье
97
96,5
96
1
Содержание, % к исходному
100
2
Рисунок
9
–
Изменение
содержания: 1 - токоферолов;
95
2 - витамина С; 3 - β-каротина в
сахарном
90
печенье,
приготов-
ленном с введением тыквенно1
2
3
85
масляной
пасты,
в
процессе
хранения
80
0
1
2
3
4
5
Время хранеия, мес.
Как видно из приведенных данных, тесто с введением тыквенномасляной пасты отличается высокой сохранностью витаминов, как в
процессе выпечки, так и при хранении готового продукта.
Наличие токоферолов и витамина С, вносимых в печенье «Олимп» с
тыквенно-масляной пастой, стабилизирует содержащийся в них β-каротин,
предотвращая его разрушение при выпечке печенья, что позволяет
максимально сохранить β-каротин в готовых изделиях.
ВЫВОДЫ
Выполнены комплексные исследования, позволяющие теоретически и
экспериментально
обосновать применение тыквенно-масляной пасты
в
качестве высокоэффективной биологически активной добавки растительного
22
происхождения
для
регулирования
технологических
свойств
полуфабрикатов и формирования потребительских свойств сахарного
печенья.
1. Научно обоснована целесообразность и эффективность использования
тыквенно-масляной пасты, полученной из выжимок тыквы с применением
метода
механохимической
измельчения
и
активации
экстракции
(МХА)
выжимок
путем
тыквы
одновременного
рафинированным
дезодорированным подсолнечным маслом, в качестве растительной БАД в
производстве мучных кондитерских изделий.
2.
Показано,
что
тыквенно-масляная
паста
по
содержанию
минеральных элементов не уступает меланжу и превосходит его по
содержанию токоферолов, -каротина и витамина С, несомненным
преимуществом тыквенно-масляной пасты является содержание в ней
пищевых волокон.
3. Установлено, что стойкость эмульсии повышается с увеличением
дозировки ТМП до 7% к массе рецептурных компонентов, при этом
стойкость эмульсии при 400С выше, чем при 600С. Кроме того, введение
ТМП в эмульсию позволяет обеспечить ее высокую дисперсность.
4. Установлено, что введение тыквенно-масляной пасты позволяет
управлять технологическими свойствами, включающими эмульгирующую
способность и способность регулировать реологические характеристики
полуфабрикатов в процессе производства сахарного печенья.
5. Показано, что использование тыквенно-масляной пасты улучшает
структурно-механические свойства теста для сахарного печенья, а также
выявлено
положительное
влияние
тыквенно-масляной
пасты
на
технологические свойства водно-жировых эмульсий в производстве теста
для сахарного печенья.
6
Разработана
рецептура
сахарного
печенья
повышенной
биологической, физиологической ценности и биологической эффективности.
Исследованы потребительские свойства сахарного печенья и сохраняемость
витамина С, -каротина и токоферолов в свежевыработанных и хранившихся
23
образцах сахарного печенья.
7. Установлено, что введение тыквенно-масляной пасты в рецептуру
сахарного печенья увеличивает стойкости к окислению жировой фазы
сахарного печенья в процессе хранения.
8. Установлено, что применение тыквенно-масляной пасты при
производстве сахарного печенья улучшает его органолептические и физикохимические показатели, увеличивает сроки хранения и повышает его
пищевую ценность.
9. Разработана рецептура сахарного печенья «Олимп», обладающего
высокими потребительскими свойствами.
Разработан и утвержден
комплект технической документации на
новый вид продукции: технические условия (ТУ 9115 – 011 – 02067862 –
2007) и технологическая инструкция на производство сахарного печенья
«Олимп».
Ожидаемый экономический эффект от внедрения разработанных
технологических решений составит более 1 млн. руб. в год.
Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:
1.
Куцына
кондитерских
И.В.
изделий,
Оценка
потребительских
обогащенных
свойств
липидсодержащими
мучных
БАД
/
Куцына И.В., Черных И.А., Доброва М.А., Калманович С.А., Першакова Т.В.
// Известия Вузов. Пищевая технология – Краснодар: 2007. - № 1 С. 98-99.
2.
Куцына
И.В.Мучные
кондитерские
изделия,
обогащенные
растительными БАД на основе нетрадиционного сырья / Куцына И.В.,
Доброва М.А., Щипанова А.А. // Материалы III Международной научнопрактической конференции «Производственные технологии», г. Римини,
Италия, 3-10 сентября 2005г., С. 163-165.
3. Куцына И.В. Применение биологически активных добавок
растительного происхождения в хлебопечении / Куцына И.В., Лузан А.А.,
Корнен Н.Н., Гульпа А.В. // Материалы Всероссийской научно-практической
конференции с международным участием «Инновационные технологии в
24
создании продуктов питания нового поколения», 1-3 декабря 2005г,
г.Краснодар, с. 121-124., С. 121-124.
4.
Куцына
И.В.
Влияние
тыквенно-масляной
пасты
на
потребительские свойства мучных кондитерских изделий / Куцына И.В.,
Щипанова А.А., Калманович С.А., Минц И.А // IV Международная научнопрактическая конференция «Приоритеты и научное обеспечение реализации
государственной политики здорового питания в России», г. Орел,
12-14 декабря 2006 г., С. 56-59.
5. Куцина И.В. Особенности химического состава и пищевой ценности
тыквенно-масляной пасты / Куцина И.В., Першакова Т.В. // VII Открытая
окружная конференция молодых ученых «Наука и инновации XXI века»,
г. Сургут, 23-24 ноября 2006 г., С. 17-19.
6. Куцына И.В. Хлебобулочные и мучные кондитерские изделия
лечебно-профилактического назначения / Куцина И.В., Косинкова И.А.,
Калманович С.А., Першакова Т.В. // Международная научно-практическая
конференция «Социальное здоровье нации и будущее национальной
медицины», г. Белгород, 3-4 декабря 2006 г., С. 48-51.
7. Способ приготовления мучного кондитерского изделия / Решение о
выдаче патента РФ по заявке № 2006127716 от 31.07.2006г. // Куцына И.В.,
Калманович С.А., Доброва М.А. и др.
8. Способ приготовления мучного кондитерского изделия / Решение о
выдаче патента РФ по заявке № 2006127717 от 31.07.2006г. // Куцына И.В.,
Калманович С.А., Доброва М.А. и др.