На правах рукописи СПИЛЬНИК Инна Викторовна РАЗРАБОТКА РЕЦЕПТУР И ОЦЕНКА ПОТРЕБИТЕЛЬСКИХ
advertisement
На правах рукописи СПИЛЬНИК Инна Викторовна РАЗРАБОТКА РЕЦЕПТУР И ОЦЕНКА ПОТРЕБИТЕЛЬСКИХ СВОЙСТВ МАЙОНЕЗОВ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ 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 Тимофеенко Татьяна Ильинична Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Зайко Галина Михайловна доктор технических наук, профессор Щербакова Елена Владимировна Ведущая организация: Северо – Кавказский филиал Всероссийского научно-исследовательского института жиров Россельхозакадемии Защита состоится 18 декабря 2007 года в 14 00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.100.03 в Кубанском государственном технологическом университете по адресу: 350072, г.Краснодар, ул.Московская, 2, корп.A, конференц-зал. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета. Отзывы на автореферат, заверенные печатью учреждения, просим направлять по адресу: 350072, г.Краснодар, ул.Московская, 2, КубГТУ, ученому секретарю диссертационного совета. Автореферат разослан 17 ноября 2007 г. Ученый секретарь диссертационного совета, канд. техн. наук, доцент М.В.Жарко 3 1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ 1.1 Актуальность темы. Гигиенический мониторинг, проводимый в последнее десятилетие, показывает, что состояние здоровья населения России характеризуется ухудшению качества негативными жизни и тенденциями, сокращению ее приводящими к продолжительности. Концепция государственной политики в области здорового питания населения России определяет улучшение структуры питания и контроль за безопасностью пищевых продуктов, как основные приоритеты сохранения и укрепления здоровья населения и профилактики алиментарно-зависимых заболеваний. Решение российские и проблемы зарубежные улучшения структуры нутрициологи питания связывают с ведущие созданием функциональных продуктов питания, сбалансированных по основным пищевым веществам, обогащенных недостающими микронутриентами и являющихся одновременно продуктами повседневного спроса. Масложировой комплекс России - производитель продуктов массового потребления — активно осваивает на потребительском рынке сектор функциональных продуктов питания, среди которых важное место принадлежит майонезам. Многокомпонентный состав майонезов представляет широкие возможности для конструирования продуктов, предотвращающих дефицитные состояния по эссенциальным жирным кислотам, витаминам и другим физиологически функциональными ингредиентами. В связи с изложенным, актуальным направлением исследований является разработка рецептур и оценка потребительских свойств майонезов функционального назначения, обладающих лечебно-профилактическими свойствами. Диссертационная работа выполнялась в соответствии с заданием Министерства образования РФ на проведение научных исследований по тематическому плану вуза (№ госрегистрации 1.3.04, 2004-2006 г.г.). 2 Цель работы. Целью настоящей работы является разработка рецептур и оценка потребительских свойств майонезов функционального назначения. 4 1.3 Основные задачи исследования: - изучение, анализ и систематизация научно-технической литературы и патентной информации по теме исследования; - разработка способов определения перекисного числа майонезов; проведение - маркетинговых исследований и анализ потребительских мотиваций и предпочтений для выявления потенциальных возможностей на рынке майонезов; - обоснование выбора растительных масел для создания трехкомпонентой смеси с соотношением 6: 3 жирных кислот в триацилглицеринах, обеспечивающей лечебно-профилактические свойства готового продукта; - обоснование выбора эмульгаторов растительного происхождения, обладающих высокой эмульгирующей способностью и физиологической ценностью; - разработка рецептур и технологических режимов получения майонезов, обладающих лечебно-профилактическими свойствами; - оценка органолептических, физико-химических показателей и показателей безопасности разработанных майонезов функционального пищевой физиологической назначения; исследование - и ценности, определяющих потребительские свойства разработанных майонезов; - исследование влияния условий и сроков хранения на потребительские свойства разработанных майонезов; - опытно-промышленная апробация разработанных рецептур и технологических режимов производства майонезов; - разработка комплекта технической документации на майонезы, включающего рецептуры, техническое описание и технологическую инструкцию; - оценка экономической эффективности от внедрения разработанных технологических решений. 1.4 Научная новизна. В работе впервые проведены маркетинговые исследования, результаты которых позволили определить потребительские мотивации и предпочтения при выборе майонезов. 5 Научно обоснована и экспериментально доказана целесообразность и эффективность включения в майонезы трехкомпонентной смеси растительных масел, состоящей из подсолнечного, оливкового и соевого, с оптимальным соотношением 6: 3 жирных кислот в триацилглицеринах, обеспечивающих лечебно-профилактические свойства готового продукта. Научно обоснована и экспериментально доказана целесообразность и эффективность применения подсолнечных активированных фосфолипидов, полученных из семян подсолнечника, и БАД «Янтарная», полученной из выжимок томатов с применением метода механохимической активации, в качестве эмульгаторов, имеющих высокую эмульгирующую и стабилизирующую способность, а также обладающих физиологической активностью. Показано, что комплексное использование эмульгаторов: подсолнечных активированных фосфолипидов и БАД «Янтарная», заменяет в рецептурах высококалорийных майонезов традиционный эмульгатор – яичный порошок. Выявлено положительное влияние эмульгаторов на потребительские свойства майонезов, включая пищевую и физиологическую ценность, а также их сохраняемость. Новизна технологических решений подтверждена 4 патентами РФ на изобретения. 1.5 Практическая технологические режимы значимость. производства Разработаны майонезов рецептуры функционального назначения, включающие жировую фазу с оптимальным соотношением 6: 3 жирных кислот в триацилглицеринах жировой фазы, подсолнечные активированные фосфолипиды и БАД «Янтарная». Разработан комплект технической документации, включающий техническое описания, ТО 9146-030-10106225-07, рецептуры и технологическую инструкцию на производство майонезов функционального назначения ТИ 9146-015-10106225-07. Разработаны способы определения показателя безопасности – перекисного числа майонезов. 6 1.6 Реализация результатов исследования. Разработанные рецептуры и технологические режимы производства майонезов приняты к внедрению в условиях ООО «Лабинский МЭЗ» и научно-производственной фирмы «Росма-плюс». Ожидаемый экономический эффект от внедрения составит более 0,5 млн. руб. в год. Разработанные и подготовленные к метрологической аттестации методики выполнения измерений «Определение перекисного числа майонезов» используются в аккредитованной лаборатории для оценки соответствия майонеза. 1.7 Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на Международной конференции «Функциональные продукты питания: гигиенические аспекты и безопасность», г. Краснодар, 2003 г.; Международной научно-практической конференции «Актуальные направления развития экологически безопасных технологий производства, хранения и переработки сельскохозяйственной продукции», г. Воронеж, 2003 г.; Межрегиональной научно-практической конференции «Региональные производители: их место современном рынке товаров и услуг», г. Красноярск 2003 г.; Всероссийской научно-технической конференции «Коршуновские чтения», г.Тольятти, 2005г.; Всероссийской научно-практической конференции «Пищевая промышленность: интеграция науки, образования и производства», г. Краснодар, 2005 г, Материалы Международной научной конференции «Инновация в науке и образовании 2005», г. Калининград., 2005 г. 1.8 Публикации. По материалам диссертации опубликовано 2 статьи и 8 тезисов докладов, получено 4 патента РФ на изобретения. 1.9 Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, аналитического обзора, методической части, экспериментальной части, списка литературных источников и приложений. Основная часть работы выполнена на 125 страницах, включает _ таблиц и __ рисунков. Список литературных источников включает _ наименований, из них _ на иностранных языках. 7 2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 2.1 Методы исследования. При проведении экспериментальных исследований использовали современные методы физико-химического анализа: газожидкостную и тонкослойную хроматографию, инверсионную вольтамперометрию, ИК и УФ-спектроскопию, ротационную вискозиметрию и микроскопирование. При выполнении измерений применяли аттестованные и эмульсий определяли на майонезов проводили по стандартизованные методики ВНИИ жиров. Реологические свойства пищевых ротационном вискозиметре «Реотест-2». Определение перекисного числа разработанной нами методике. При определении сроков годности майонеза руководствовались МУ «Гигиеническая оценка сроков годности пищевых продуктов, утвержденными Госсанэпиднадзором РФ». Медико-биологические исследования проводили в Институте аллергии и астмы Кубанского государственного медицинского университета по традиционной методике на животных, получавших полноценные пищевые смеси, 25% жировой части которых в экспериментальных группах обеспечивалась за счет исследуемых продуктов. Анализ экспериментальных данных проводили с использованием методов расчета статистической достоверности результатов измерений. На рисунке 1 приведена структурная схема исследования. 2.2. Маркетинговые исследования потребительских мотиваций и предпочтений при выборе майонезов. Учитывая, что майонез относится к повседневным продуктам питания и прочно занял место в потребительской корзине россиян, исследование потребительских предпочтений имеет важное значение. На рисунке 2 приведены данные, характеризующие оценку наиболее важных для респондентов критериев при покупке майонезов. 8 Изучение, анализ и систематизация научно-технической литературы и патентной информации по теме исследования Маркетинговые исследования потребительских мотиваций и предпочтений при выборе майонезов Обоснование выбора растительных масел для создания композиционной смеси масел, обладающей лечебно-профилактическими свойствами Обоснование выбора эмульгаторов растительного происхождения Сравнительная оценка физико-химических показателей и химического состава подсолнечных активированных фосфолипидов, БАД «Янтарная» и яичного порошка Подсолнечные активированные фосфолипиды БАД «Янтарная» Исследование влияния дозировок подсолнечных активированных фосфолипидов на стойкость модельных майонезных эмульсий Определение оптимальных дозировок подсолнечных активированных фосфолипидов и БАД «Янтарная» для введения в майонезные эмульсии Разработка рецептур высококалорийных майонезов функционального назначения Выработка опытных партий и оценка потребительских свойств разработанных высококалорийных майонезов функционального назначения Исследование влияния подсолнечных активированных фосфолипидов и БАД «Янтарная» на сроки хранения майонезов функционального назначения Разработка комплекта технической документации, включающего техническое описание, рецептуры и технологическую инструкцию Оценка экономической эффективности от внедрения разработанных технологических решений Рисунок 1 – Структурная схема исследования 9 4 10% 3 5% 2 35% Рисунок 2 – Диаграмма оценки критериев при покупке майонезов: 1 – качество; 2 – содержание жира; 3 – цена; 4 – упаковка 1 50% Показано, что большинство респондентов при покупке майонезов наиболее важными критериями считают качество и содержание жира. Данные, характеризующие потребительские предпочтения при выборе майонезов различной жирности, представлены на рисунке 3. 3 19% 1 62% 2 19% Рисунок 3 – Диаграмма потребительских предпочтений при выборе майонезов различной жирности: 1 – высокожирный (55 - 67%); 2 – среднежирный (40 – 55%); 3 – низкожирный (менее 40%) Как видно из представленных данных, высоким спросом пользуются майонезы высокой жирности (62% респондентов отдают им предпочтение). На рисунке 4 приведена диаграмма, характеризующая результаты опроса респондентов о целесообразности употребления майонезов, обогащенных и витаминизированных. 2 6,7% 1 78,5% 3 14,8% Рисунок 4 – Диаграмма опроса респондентов о целесообразности употребления майонезов, обогащенных и витаминизированных: 1 – целесообразно; 2 – нецелесообразно; 3 – затрудняюсь ответить 10 Показано, что 78,5% респондентов считают целесообразным употребление майонезов, обогащенных и витаминизированных. Однако, анализ витаминизированных и рынка майонезов обогащенных показал, что физиологически доля ценными ингредиентами майонезов составляет менее 1% от общего объема. Учитывая это, возникает необходимость и актуальность разработки высококачественных майонезов, обогащенных натуральными БАД. Известно, что одним из основных компонентов майонезных эмульсий является рафинированное дезодорированное масло. Учитывая цель нашего исследования, а именно создание продуктов функционального назначения, на первом этапе осуществляли обоснование выбора растительных масел для создания композиционной смеси, обладающей лечебно-профилактическими свойствами. 2.3 Обоснование выбора растительных масел для создания композиционной смеси, обладающей лечебно-профилактическими свойствами. При выборе композиций растительных масел для создания жировой основы майонезных эмульсий функционального назначения руководствовались следующим: во-первых, достижение соотношения ω6:ω3 жирных кислот в триацилглицеринах, близкого к оптимальному, обеспечивающему лечебно-профилактические свойства продукта, а именно, гипохолестеринемические и гиполипидемические, во-вторых, достижение в триациглицеринах жировой фазы содержания линоленовой кислоты 2% (к общему содержанию жирных кислот), обеспечивающего в сочетании с витаминами Е, С и β-каротином антисклеротическое действие, и, в-третьих, обеспечение стойкости к окислению готового продукта. На основании предварительных опытов были выбраны три образца рафинированных дезодорированных растительных масел: подсолнечное, оливковое и соевое, а также определено содержание этих масел в трехкомпонентой смеси, равное 25 : 55 : 20 (по массе), обеспечивающее соотношение линолевой (ω6) и линоленовой (ω3) кислот в триацилглицеринах 15,6 : 1,0, т.е. близкое к оптимальному соотношению жирных кислот (16:1), 11 которое обусловливает четко выраженные и устойчивые гипохолестеринемические и гиполипидемические свойства полученной смеси. Указанные свойства трехкомпонентной смеси масел подтверждены медико-биологическими исследованиями на опытных животных. В таблице 1 приведены физико-химические показатели, а в таблице 2жирнокислотный состав растительных масел и трехкомпонентной смеси на их основе. Таблица 1 – Физико-химические показатели растительных масел и трехкомпонентной смеси Наименование показателя Значение показателя Рафинированное дезодорированное масло Подсолнечное Оливковое Соевое Трехкомпонент ная смесь 0,19 0,25 0,20 0,22 Анизидиновое число 1,53 2,6 1,39 3,0 1,70 2,8 1,48 2,9 Массовая доля продуктов окисления, нерастворимых в петролейном эфире, % 0,22 0,18 0,24 0,20 Массовая доля токоферолов, мг/100 г 56,10 35,75 114,58 56,73 Массовая доля стеролов, % 0,25 0,28 0,39 0,29 Массовая доля полиненасыщенных жирных кислот в составе триациглицеринов, % к общей сумме кислот 62,3 10,2 59,4 33,1 Кислотное число, мг КОН/г Перекисное число, ммоль активного кислорода / кг Из приведенных в таблице 1 данных видно, что трехкомпонентная смесь растительных масел имеет высокие физико-химические показатели и соответствует требованиям, предъявляемым к жировым компонентам, применяемым для создания функциональных продуктов питания, так как она 12 содержит в своем составе физиологически ценные ингредиенты (токоферолы, стеролы и полиненасыщенные жирные кислоты). Таблица 2 – Жирнокислотный состав растительных масел и трехкомпонентной смеси Содержание жирной кислоты, % к общей сумме Наименование жирной кислоты Рафинированное дезодорированное масло Подсолнечное Оливковое Соевое Трехкомпонентная смесь Миристиновая (С14:0) 0,1 - 0,1 - Пальмитиновая (С16:0) 6,3 10,2 10,2 9,2 Стеариновая (С18:0) 3,0 2,7 3,4 2,9 Арахиновая (С20:0) 0,2 0,3 0,4 0,3 Бегеновая (С22:0) 0,6 - 0,3 0,2 10,2 13,2 14,4 12,6 Пальмитолеиновая (С16:1) 0,1 0,4 0,2 0,3 Олеиновая (С18:1) 27,2 75,9 25,8 53,7 Линолевая (С18:2) (ω6) 62,3 9,7 50,8 31,1 - 0,5 8,6 2,0 0,2 0,3 0,2 0,3 89,8 86,8 85,6 87,4 - 19,4 : 1,0 5,9 : 1,0 15,6 : 1,0 ΣS Линоленовая (С18:3) (ω3) Эйкозеновая (С20:1) Σ US Соотношение ω6 : ω3 Следует отметить, что при достижении соотношения жирных кислот ω6 : ω3 , близкого к оптимальному, содержание линоленовой кислоты в триацилглицеринах композиционной смеси соответствует 2,0% от общего содержания жирных кислот, что позволяет при выборе эмульгаторов, содержащих витамины Е, С и β-каротин, достичь антисклеротических свойств майонезной эмульсии. 2.4 Обоснование выбора эмульгаторов майонезных эмульсий. Анализ имеющихся в настоящее время эмульгаторов показал, что 13 эффективными заменителями традиционного эмульгатора - яичного порошка при производстве майонезов являются комплексы фосфолипидов, белков и пищевых волокон. Учитывая это, в качестве эмульгаторов использовали подсолнечные активированные фосфолипиды, полученные с применением методов химической и электромагнитной активации, и биологически активную добавку «Янтарная», полученную из выжимок томатов с применением метода механохимической активации. В таблицах 3 и 4 приведены физико-химические показатели и химический состав исследуемых эмульгаторов. Для сравнения приведены физико-химические показатели и данные, характеризующие пищевую ценность яичного порошка. Таблица 3 – Сравнительная оценка физико-химических показателей эмульгаторов Наименование показателя Значение показателя Яичный порошок Подсолнечные активированные фосфолипиды БАД «Янтарная» 6,15 – 6,50 0,30 – 0,35 5,30 – 5,45 липидов 33,10 – 34,15 35,45 – 35,70 20,50 – 21,15 фосфолипидов 10,15 – 10,98 62,50 – 62,70 0,65 – 0,80 белков 45,20 – 45,90 отсутствие 24,00 – 24,50 минеральных веществ 4,35 – 4,48 4,58 – 4,87 2,45 – 2,60 холестерина 2,30 – 2,40 отсутствие отсутствие Кислотное число липидов, выделенных из продукта, мг КОН / г 4,50 – 4,75 6,53 – 6,81 1,35 – 1,50 Перекисное число липидов, выделенных из продукта, ммоль активного кислорода /кг 5,15 – 5,30 3,38 – 3,84 3,35 – 3,45 Массовая доля, %: влаги и летучих веществ 14 Сравнительный химического состава анализ физико-химических исследуемых эмульгаторов показателей показал, что и по качественному составу БАД «Янтарная» наиболее близка к яичному порошку, хотя и уступает ему по содержанию фосфолипидов и белков, однако выгодно отличается высоким содержанием пищевых волокон, наличием витаминов С и Е, микроэлемента селена, а также отсутствием холестерина. Таблица 4 – Химический состав и пищевая ценность эмульгаторов Наименование показателя Значение показателя Яичный порошок Подсолнечные активированные фосфолипиды БАД «Янтарная» отсутствие отсутствие 0,15 49,80 – 51,15 отсутствие 0,03 – 0,04 29,10 – 29,90 9,60 – 9,78 1,95 – 2,15 Массовая доля макроэлементов, мг / 100 г: калий магний кальций фосфор 480,0 – 488,0 40,5 – 41,0 190,5 – 192,0 710,0 – 712,0 495,7 – 509,8 269,0 – 275,0 510,0 – 525,0 2381,0 – 2390,0 528,0 – 535,0 62,3 – 65,0 135,0 – 137,0 26,80 – 28,10 Массовая доля микроэлементов, мг / кг: цинк медь селен 32,10 – 32,83 3,10 - 3,20 отсутствие отсутствие 4,20 – 4,31 отсутствие 46,5 - 46,8 11,10 – 11,25 0,15 – 0,16 Массовая доля пищевых волокон, % отсутствие отсутствие 41,90 – 42,50 10,15 – 10,60 43,20 – 43,60 11,50 – 11,67 Массовая доля витаминов, мг / 100 г: Е С β-каротин (провитамин А) Массовая доля полиненасыщенных жирных кислот, % В таблице 5 приведен состав незаменимых аминокислот белков БАД «Янтарная» в сравнении с яичным порошком. 15 Таблица 5 –Состав незаменимых аминокислот белков яичного порошка и БАД «Янтарная» Наименование аминокислоты Содержание аминокислоты, г / 100 г белка Яичный порошок БАД «Янтарная» Незаменимые аминокислоты, в том числе: 20,48 45,80 валин 2,55 5,60 изолейцин 1,77 4,20 лейцин 3,77 7,80 лизин 2,38 7,30 метионин + цистин 2,20 7,40 треонин 2,64 3,60 триптофан 0,72 1,60 фенилаланин + тирозин 4,45 8,30 Из приведенных в таблице 5 данных видно, что по содержанию незаменимых аминокислот белки БАД «Янтарная» превосходят белки яичного порошка, что имеет важное значение при создании продуктов функционального назначения. На основании проведенного анализа можно предположить, что применение в качестве эмульгаторов подсолнечных активированных фосфолипидов, содержащих практически в 6 раз больше собственно фосфолипидов, по сравнению с яичным порошком, и БАД «Янтарная», позволит полностью заменить яичный порошок в рецептурах майонезов. Учитывая это, на следующем этапе изучали влияние подсолнечных активированных фосфолипидов и БАД «Янтарная» на стойкость и реологические свойства майонезных эмульсий. 2.5 Исследование влияния подсолнечных активированных фосфолипидов на стойкость майонезных эмульсий. Для определения оптимального количества подсолнечных активированных фосфолипидов, необходимого для стабилизации майонезных эмульсий с соотношением фаз 16 «трехкомпонентная смесь масел – вода», соответствующим 55:45; 65:35 и 70:30, изучали стойкость модельных систем. Предварительными опытами установлено, что для стабилизации модельных эмульсий подсолнечные активированные фосфолипиды необходимо растворять в масляной фазе. На рисунке 5 приведены данные по влиянию количества ПАФ на стойкость Стойкость, % неразрушенной эмульсии модельных эмульсий. 100 Рисунок 5 – Влияние количества ПАФ на стойкость модельных эмульсий с различным соотношением фаз «трехкомпонентная смесь масел – вода»: 1 – 55 : 45; 2 – 65 : 35; 3 – 70 : 30 95 1 90 2 3 85 80 75 70 65 60 55 50 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4 Дозировка ПАФ, % к массе эмульсии Из приведенных данных видно, что для всех модельных эмульсий с увеличением количества вводимых ПАФ стойкость к расслоению увеличивается. Следует отметить, что с увеличением в составе эмульсии масляной фазы количество ПАФ для ее стабилизации увеличивается. Полученные данные позволяют определить необходимое количество ПАФ, обеспечивающее получение майонезных эмульсий со стойкостью 98100%. Однако, несмотря на возможность получения стойких майонезных эмульсий при вводе подсолнечных активированных фосфолипидов, эмульсии имели консистенцию, не соответствующую требованиям ГОСТа. 17 Учитывая это, на следующем этапе определяли соотношение ПАФ и БАД «Янтарная» для достижения требуемой стойкости и консистенции майонезной эмульсии. 2.6 Определение оптимального соотношения подсолнечных активированных фосфолипидов и БАД «Янтарная». Важное значение для получения майонезных эмульсий с требуемыми показателями качества имеют технологические режимы подготовки эмульгаторов. Предварительными опытами установлено, что наиболее целесообразно подсолнечные активированные фосфолипиды вводить в эмульсию, растворив их в масляной фазе при температуре 600С, а БАД «Янтарная» - в виде суспензии в воде при температуре 300С. На рисунках 6 и 7 приведены данные по влиянию ПАФ и БАД «Янтарная» на стойкость и вязкость майонезных эмульсий. Количество ПАФ, % к массе эмульсии Количество ПАФ, % к массе эмульсии 2 1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 2 1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 0 Количество БАД "Янтарная", % к массе эмульсии а) 0,5 1 1,5 2 2,5 3 Количество БАД "Янтарная", % к массе эмульсии б) Рисунок 6 – Влияние количества эмульгаторов на стойкость майонезных эмульсий с соотношением фаз масло – вода: а) 65: 35; б) 55 : 45 - область эмульсии со стойкостью более 98%; - область нестойких эмульсий 18 2 Количество ПАФ, % к массе эмульсии Количество ПАФ, % к массе эмульсии 2 1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 0 Количество БАД "Янтарная", % к массе эмульсии 0,5 1 1,5 2 2,5 Количество БАД "Янтарная", % к массе эмульсии а) б) Рисунок 7 – Влияние количества эмульгаторов на вязкость майонезных эмульсий с соотношением фаз трехкомпонентная смесь масел – вода: а) 65 : 35; б) 55 : 45 - вязкость более 15 Па·с; - вязкость менее 15 Па·с На основании полученных данных можно определить необходимые количества эмульгаторов, обеспечивающие при их комплексном использовании получение стойких майонезных эмульсий с требуемой вязкостью: для эмульсии с соотношением фаз «трехкомпонентная смесь масел – вода», равном 65 : 35, количество ПАФ - 1% и БАД «Янтарная» 1,5%, а для эмульсии с соотношением фаз, равном 55 : 45, количество ПАФ – 0,8% и БАД «Янтарная» - 2%. Такой состав эмульгаторов позволяет получать эмульсии со стойкостью 100% и эффективной вязкостью при скорости сдвига 3 с-1 не менее 15 Па·с, что соответствует требованиям ГОСТ Р 30004.1 – 93. 2.7 Разработка новых рецептур майонезов. Проведенные исследования позволили разработать рецептуры майонезов функционального назначения (таблица 5). При разработке высококалорийных майонезов за 3 19 основу был взят майонез «Провансаль» (67%-ной жирности) и майонез «Кубанский» (57%-ной жирности). Таблица 5 – Рецептуры майонезов функционального назначения Наименование Содержание рецептурных компонентов, % рецептурных майонезы 67%-ной жирности 57%-ной жирности компонентов Провансаль Разработанный Кубанский Разработанный 65,40 отсутствие 56,00 отсутствие отсутствие 65,70 отсутствие 55,80 5,00 отсутствие 2,00 отсутствие Подсолнечные активированные фосфолипиды отсутствие 1,00 отсутствие 0,80 Молоко сухое обезжиренное 1,60 1,60 1,60 1,60 БАД «Янтарная» отсутствие 1,50 отсутствие 2,00 Белково-томатномасляная паста отсутствие отсутствие 3,0 отсутствие Масло растительное рафинированное дезодорированное Трехкомпонентная смесь растительных масел Яичный порошок Сахар - песок 1,50 1,40 1,50 1,40 Соль поваренная 1,20 1,20 1,20 1,20 Горчичный порошок 0,75 Уксусная кислота (80%-ная) 0,60 0,60 0,60 0,60 Натрий двууглекислый 0,05 0,05 0,05 0,05 Вода отсутствие отсутствие отсутствие остальное В лабораторных условиях были выработаны образцы майонезов и определены их органолептические и физико-химические показатели, а также пищевая ценность. 20 Результаты сенсорного анализа разработанных майонезов показали, что они имеют однородную консистенцию типа густой сметаны и нежный вкус. Разработанные майонезы отличаются высокими органолептическими, физико-химическими показателями и соответствуют требования ГОСТ 30004.1-93 «Майонезы. Общие технические условия». Таблица 6 - Органолептические и физико-химические показатели разработанных майонезов Наименование показателя Характеристика и значение показателя майонезы 67%-ной жирности Провансаль Внешний вид и консистенция Вкус и запах Разработанный 57%-ной жирности Кубанский Разработанный Однородный сметанообразный продукт с единичными пузырьками воздуха Кисловатый, без выраженной горечи Приятный, кисловатый, без выраженной горечи Кисловатый, без выраженной горечи Приятный, кисловатый, без выраженной горечи Белый с кремоватым оттенком Желтый Желтый Желтый Массовая доля жира, % 67,0 67,0 59,1 57,0 Перекисное число, ммоль активного кислорода / кг 2,36 1,55 2,15 1,58 Стойкость эмульсии, % неразрушенной эмульсии 98 100 100 100 Эффективная вязкость при 200С и скорости сдвига 3 с-1, Па·с 16,0 18,0 14,5 16,0 Цвет В таблице 7 приведен состав физиологически ценных ингредиентов, характеризующих пищевую и физиологическую ценность разработанных майонезов. Из приведенных данных видно, что в составе разработанных майонезов содержатся физиологически функциональные пищевые 21 ингредиенты такие, как фосфолипиды, полиненасыщенные жирные кислоты, пищевые волокна, витамины и микроэлементы. Таблица 7 – Состав физиологически ценных пищевых ингредиентов, определяющих функциональные свойства майонезов Наименование ингредиента Содержание ингредиента Разработанные майонезы 67%-ной жирности 57%-ной жирности 0,65 0,52 22,77 19,43 Массовая доля пищевых волокон, г / 100 г 0,64 0,85 Массовая доля витамина Е, мг/100 г 38,28 32,76 Массовая доля витамина С, мг / 100 г 0,15 0,20 Массовая доля β-каротина, мг / кг 0,32 0,43 Массовая доля микроэлементов, мкг/100г: цинк 70,2 93,6 медь 20,1 26,8 селен 0,25 0,30 Массовая доля, г/100г: фосфолипидов полиненасыщенных жирных кислот Физиологически функциональные (лечебно-профилактические) свойства разработанных майонезов, а именно, гипохолестеринемические, гиполипидемические и гепатопротекторные, были подтверждены медикобиологическими исследованиями в опытах на белых крысах. 2.8 Выработка опытных партий и оценка потребительских свойств майонезов функционального назначения. В условиях научнопроизводственной фирмы «Росма - плюс» были выработаны опытные партии разработанных майонезов, расфасованные в баночки из полимерного материала массой 250 г. Структурная схема получения майонезов с применением подсолнечных активированных фосфолипидов и БАД «Янтарная» приведена на рисунке 8, а технологические режимы производства - в таблице 8. 22 Таблица 8 – Технологические режимы производства майонезов, обогащенных подсолнечными активированными фосфолипидами и БАД «Янтарная» Значение Наименование технологической стадии и технологического технологического режима режима 1.Подготовка трехкомпонентной смеси рафинированных дезодорированных масел: состав смеси, %: подсолнечное, оливковое и соевое 25 : 55 : 20 охлаждение до температуры, 0С 20 ± 5 2. Подготовка подсолнечных активированных фосфолипидов и БАД «Янтарная» 2.1 Смешивание подсолнечных активированных фосфолипидов с трехкомпонентной смесью: соотношение подсолнечные активированные фосфолипиды – трехкомпонентная смесь масел 1 : 10 0 температура, С 60 время перемешивания, мин. 10 2.2 Смешивание БАД «Янтарная» с водой: соотношение БАД «Янтарная» - вода 1:3 температура, 0С 60 время, мин. 20-25 3. Подготовка рецептурных компонентов (двууглекислого натрия, соли, сухого обезжиренного молока): смешивание с водой при температуре, 0С 40-50 4. Подготовка водного раствора уксусной кислоты: температура, 0С концентрация раствора, % 5. Приготовление смеси рецептурных компонентов: температура, 0С время, мин 6. Пастеризация смеси рецептурных компонентов: температура, 0С время, мин 7. Охлаждение смеси рецептурных компонентов: температура, 0С 8. Эмульгирование: температура, 0С время, мин. 25-30 9 45 – 50 7±2 65-70 15 ± 2 40 30 15 ± 5 23 22 На рисунке 9 приведены данные по влиянию сроков хранения на изменение перекисного числа майонезов. Перекисное число, ммоль активного кислорода / кг 12 Рисунок 9 – Влияние сроков хранения майонезов на перекисное число (температура хранения 100С): 1 – «Солнечный» (67%-ной жирности); 1/ – «Провансаль» (контроль); 2 – «Солнечный» (57%-ной жирности); 2/ – «Кубанский» (контроль) 10 1’ 2’ 8 1 6 2 1’ 4 2 0 0 10 20 30 40 50 60 Сроки хранения, суток Из приведенных данных видно, что майонезы, как свежевыработанные, так и хранившиеся, полученные по разработанным рецептурам, имеют высокие органолептические и физико-химические показатели. Исследование основного показателя окисления – перекисного числа и микробиологических показателей опытных партий разработанных функциональных майонезов показало, что гарантийные сроки хранения могут быть увеличены до 50 суток при температуре от 0 до 10 0С, т.е. на 20 суток больше, чем для майонезов, полученных по известным рецептурам. Таким образом, комплекс проведенных исследований позволяет сделать вывод о том, что использование подсолнечных активированных фосфолипидов и БАД «Янтарная» в качестве эмульгаторов при производстве майонезов обеспечивает получение готовой продукции с высокими потребительскими свойствами. Разработанные рецептуры и технологические режимы производства майонезов прошли опытно-промышленную апробацию в условиях научно- 23 производственной фирмы «Росма-плюс» и приняты к внедрению, а также приняты к внедрению в условиях ООО «Лабинский МЭЗ». Ожидаемый экономический эффект от внедрения разработанных технологических решений при производстве тонн 100 майонезов функционального назначения составит более 0,5 млн. руб. в год. ВЫВОДЫ Выполнены комплексные исследования, позволившие теоретически и экспериментально обосновать применение подсолнечных активированных фосфолипидов и БАД «Янтарная» в качестве физиологически функциональных компонентов для формирования потребительских свойств и повышения пищевой ценности майонезов. 1. Проведены маркетинговые исследования, результаты которых позволили проанализировать потребительские мотивации и предпочтения при выборе и покупке майонезов. Результаты маркетинговых исследований явились основанием для разработки рецептур майонезов, обогащенных биологически активными добавками и обладающих лечебно- профилактическими свойствами. 2. Экспериментально эффективность применения обоснована в качестве целесообразность жировой фазы и майонезов трехкомпонентой смеси дезодорированных рафинированных растительных масел – подсолнечное, оливковое и соевое при соотношении 25 : 55 : 20 (по массе) с оптимальным соотношением ω6: ω3 жирных кислот (15,6 :1,0) в триацилглицеринах, обеспечивающем гипохолестеринемические, гепатопротекторные и гиполипидемические свойства майонезов. 3. В результате сравнительного анализа химического состава и показателей качества подсолнечных активированных фосфолипидов, полученных с применением методов химического и электромагнитной активации, биологически активной добавки «Янтарная», полученной из выжимок томатов с применением метода механохимический активации, и яичного порошка – традиционного эмульгатора майонезных эмульсий, 24 выявлено, что эффективной заменой яичного порошка могут быть подсолнечные активированные фосфолипиды и БАД «Янтарная». Выявлено 4. положительное влияние подсолнечных активированных фосфолипидов и БАД «Янтарная» на стойкость и реологические свойства майонезных эмульсий. Определены их эффективные дозировки 0,8 – 1,0% подсолнечных активированных фосфолипидов и 1,5 – 2,0% БАД «Янтарная» к массе майонеза, обеспечивающие высокие потребительские свойства и физиологическую ценность разработанных майонезов. На 5. рецептуры и основании экспериментальных технологические функционального режимы назначения, данных производства обогащенных разработаны майонезов подсолнечными активированными фосфолипидами и БАД «Янтарная». 6. Выявлено, что фосфолипидов и БАД применение подсолнечных «Янтарная» при активированных производстве майонезов функционального назначения позволяет увеличить гарантийные сроки их хранения до 50 суток при температуре от 0 до 10 0С, т.е. на 20 суток больше, чем для майонезов, полученных по известным рецептурам. 7. Разработанные рецептуры и технологические режимы получения майонезов функционального назначения прошли опытно-промышленные испытания приняты к внедрению в условиях НПФ «Росма-плюс» и ООО «Лабинский МЭЗ». Ожидаемый экономический эффект от внедрения разработанных технологических решений составит более 0,5 млн. руб. при производстве майонезов в объеме 100 т в год. Основные положения диссертации опубликованы в работах: 1. Спильник И.В. Новые типы растительных масел «идеального» состава / Никонович С.Н., Тимофеенко Т.И., Спильник И.В., Скакалин Е.В. // Известия вузов. Пищевая технология. – 2005 г. - № 2-3. – С. 73 – 75. 2. Спильник И.В. Специализированные смеси растительных масел функционального назначения / Никонович С.Н., Тимофеенко Т.И., Спильник И.В., Скакалин Е.В // Известия вузов. Пищевая технология. – 2005 г. - № 2-3. – С. 108 – 109. 25 3. Диетический майонез. Патент РФ № 2251347 / Корнена Е.П., Хамула М.А., Спильник И.В., Бутина Е.А. и др., Б.И. № 13, опубл. 10.05.2005. – 7 с. 4. Способ определения перекисного числа майонеза. Патент РФ № 2265211 / Спильник И.В., Багалий Т.М., Ильинова С.А., Корнена Е.П. и др., Б.И. № 33, опубл. 27.11.2005. – 4 с. 5. Способ определения перекисного числа майонеза. Патент РФ № 2263909 / Спильник И.В., Багалий Т.М., Ильинова С.А., Корнена Е.П. и др., Б.И. № 31, опубл. 10.11.2005. – 5 с. 6. Спильник И.В. Влияние фосфолипидных биологически активных добавок на формирование типа и стойкость вводно-жировых эмульсий / Воронцова О.С., Хамула М.А., Бутина Е.А., Корнена Е.П., Спильник И.В., Лузан А.А. // Материалы Международной научно-практической конференции «Актуальные направления развития экологически безопасных технологий производства, хранения и переработки сельскохозяйственной продукции», г.Воронеж. – 2003 г., с.97. 7. Спильник И.В. Использование фосфолипидных БАД в производстве функциональных продуктов питания / Приходько О.В., Хамула М.А., Спильник И.В., Бондаренко И.Н., Ильинова С.А. // Материалы Межрегиональной научнопрактической конференции «Региональные производители: их место на современном рынке товаров и услуг», г.Красноярск. – 2003 г., с.102. 8. Спильник И.В. Жировая композиция для производства эмульсионных продуктов / Спильник И.В., Никонович С.Н., Тимофеенко Т.И., Муратов В.А., Карачевцева Е.А., Гринь Н.Ф. // Материалы Всероссийской научно-технической конференции «Коршуновские чтения», г.Тольятти. – 2005 г., с.185-186. 9. Спильник И.В. Создание традиционных масложировых продуктов и фосфолипидных БАД нового поколения / Спильник И.В., Никонович С.Н., Тимофеенко Т.И. // Материалы Всероссийской научно-технической конференции «Коршуновские чтения», г.Тольятти. – 2005 г., с.186. 10. Спильник И.В. Фосфолипидные БАД – адаптогены к неблагоприятным воздействиям окружающей среды / Ягунова Т.А., Стриженко Д.А., Котельников Д.А., Гринь Н.Ф., Муратов В.А., Спильник И.В. // Всероссийской научнотехнической конференции «Коршуновские чтения», г.Тольятти. – 2005 г., с.181. 11. Спильник И.В. Растительные источники эссенциальных жирных кислот / Спильник И.В., Карачевцева Е.А., Муратов В.А., Никонович С.Н Стриженко А.В.// Материалы Международной научной конференции «Инновация в науке и образовании 2005», г. Калининград. – 2005 г., с.228. 12. Спильник И.В. Эмульсионные продукты с цитопротективными свойствами / Тимофеенко Т.И., Никонович С.Н., Спильник И.В., Карачевцева Е.А., Муратов В.А., Гринь А.В. // Материалы Международной научной конференции «Инновация в науке и образовании 2005», г. Калининград. – 2005 г., с.227. 13. Спильник И.В. Новые растительные масла в функциональном питании /Никонович С.Н., Спильник И.В., Каримова С.Р., Гекман А.А., Долгополова Е.В. //Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Пищевая промышленность: интеграция науки, образования и производства», г. Краснодар. – 2005 г., с.67. 14. Способ получения майонеза. Патент РФ №2296474 /ШахрайТ.А., Тимофеенко Т.И., Никонович С.Н., Спильник И.В. и др. Б.И. № 10, опубл. 10.04.2007.–5 с.
