Таблица 1 – Сравнительная оценка физико

На правах рукописи
КЕСАЕВА ОЛАНА АНАТОЛЬЕВНА
ФОРМИРОВАНИЕ И ОЦЕНКА ПОТРЕБИТЕЛЬСКИХ СВОЙСТВ
САХАРНОГО ПЕЧЕНЬЯ, ОБОГАЩЕННОГО ФОСФОЛИПИДАМИ
КУКУРУЗНЫХ МАСЕЛ
Специальность 05.18.15 – Товароведение пищевых продуктов и
технология продуктов общественного
питания
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Краснодар – 2009
Работа выполнена в Кубанском государственном технологическом
университете
Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент
Илларионова Вера Владимировна
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор
Елисеева Людмила Геннадьевна
доктор технических наук, профессор
Красина Ирина Борисовна
Ведущая организация: Краснодарский научно-исследовательский
институт хранения и переработки сельскохозяйственной продукции
Россельхозакадемии
Защита состоится 23 июня 2009 года в 1400 часов на заседании
диссертационного совета Д 212.100.03 при Кубанском государственном
технологическом
университете
по
адресу:
350072
г.
Краснодар,
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке
государственного технологического университета
Кубанского
ул. Московская, 2
Автореферат разослан
22 мая 2009 года
Ученый секретарь
диссертационного совета
канд. техн. наук, доцент
М.В. Жарко
1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
1.1 Актуальность темы. В настоящее время одной из основных
проблем кондитерской промышленности России является расширение
ассортимента
мучных
кондитерских
изделий,
в
том
числе
для
профилактического питания, а также улучшение ее качества и повышение
физиологической ценности.
Для
создания
мучных
кондитерских
изделий
с
повышенной
физиологической ценностью целесообразно использовать фосфолипидные
добавки растительного происхождения, содержащие в своем составе
сбалансированный комплекс жирных кислот и биологически активных
липидов, в том числе фосфолипидов, каротиноидов, токоферолов, стеролов, а
также минеральных веществ.
Среди
перспективных
фосфолипидных
биологически
активных
добавок растительного происхождения практический интерес для мучных
кондитерских
изделий
представляют
кукурузные
активированные
фосфолипиды.
В связи с этим исследование влияния фосфолипидных добавок на
формирование потребительских свойств мучных кондитерских изделий, и
прежде всего, сахарного печенья, пользующегося высоким спросом, является
актуальным.
Диссертационная
Минобразования
приоритетным
РФ
работа
выполнялась
«Научные
в
исследования
направлениям
науки
соответствии
высшей
и
с
школы
НТП
по
техники»,
№ Госрегистрации 01200109253.
1.2 Цель работы. Целью настоящей работы является формирование и
оценка
потребительских
свойств
сахарного
печенья,
обогащенного
фосфолипидами кукурузных масел.
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 кукурузных активированных фосфолипидов;
исследование
-
состава
физиологически
функциональных
ингредиентов кукурузных активированных фосфолипидов;
исследование
-
поверхностно-активных
свойств
кукурузных
активированных фосфолипидов;
- исследование влияния кукурузных активированных фосфолипидов на
технологические свойства эмульсий для приготовления теста для сахарного
печенья;
- исследование влияния кукурузных активированных фосфолипидов на
реологические свойства структурированных модельных дисперсных систем;
-
выбор
эффективной
дозировки
кукурузных
активированных
фосфолипидов для обогащения сахарного печенья;
- разработка рецептуры и технологических режимов производства
сахарного
печенья,
обогащенного
кукурузными
активированными
фосфолипидами;
- выработка опытных партий и оценка потребительских свойств
сахарного
печенья,
обогащенного
кукурузными
активированными
фосфолипидами;
- исследование влияния кукурузных активированных фосфолипидов 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 кукурузных активированных фосфолипидов,
полученных из кукурузных масел с применением методов химической и
механохимической активации, в качестве растительной БАД к сахарному
печенью.
Впервые
изучены
технологические
свойства
кукурузных
активированных фосфолипидов, включающие поверхностную активность,
эмульгирующую способность и способность регулировать реологические
характеристики полуфабрикатов в процессе производства сахарного печенья.
Выявлено
положительное
влияние
кукурузных
активированных
фосфолипидов на технологические свойства водно-жировых эмульсий в
производстве теста для сахарного печенья. Показано, что применение
кукурузных активированных фосфолипидов позволяет улучшить структурномеханические свойства теста для сахарного печенья.
Исследованы потребительские свойства сахарного печенья, а также
сохраняемость
β-каротина
и
витамина
Е
в
свежевыработанных
и
хранившихся образцах сахарного печенья. Установлено, что обогащение
сахарного
печенья
кукурузными
активированными
фосфолипидами
позволяет увеличить стойкость жировой фазы печенья к окислению в
процессе хранения.
Установлено,
фосфолипидов
что
при
применение
производстве
кукурузных
сахарного
активированных
печенья
улучшает
органолептические и физико-химические показатели, увеличивает сроки
хранения и повышает его пищевую ценность.
1.5 Практическая значимость. Разработана рецептура сахарного
печенья «Вита», 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
9115-016-02067862-2008),
технологическая инструкция на производство сахарного печенья «Вита» и
рецептура.
1.6 Реализация результатов исследования. Опытно-промышленные
испытания разработанных технологических решений проведены в условиях
научно-производственной фирмы «Новтэкс» и в условиях учебно-научнопроизводственного
комплекса
факультета
инженерии,
экспертизы
и
компьютерного моделирования высоких технологий КубГТУ.
Разработанные технологические решения приняты к внедрению в
III кв. 2009г. в условиях научно-производственной фирмы «Новтэкс».
Ожидаемый экономический эффект от внедрения разработанных
технологических решений составит более 1,6 млн. руб. в год.
1.7
Апробация
работы.
Результаты
теоретических
и
экспериментальных исследований, полученных автором, доложены и
обсуждены на: Всероссийской конференции с международным участием
«Пищевые технологии» на базе факультета Пищевой инженерии Казанского
гос. технологич. ун-та, г.Казань, 2007; 9-ой заочной Всероссийской научнопрактической конференции «Агропромышленный комплекс и актуальные
проблемы экономики регионов» г. Майкоп, 2007; 4 Международной научнопрактической
конференции
«Потребительский
рынок:
качество
и
безопасность товаров и услуг», г. Орел, 2007г.; Всероссийской конференции
аспирантов и студентов «Пищевые продукты и здоровье человека»,
г.Кемерово, 2008г.; I Межведомственной научно-практической конференции
«Товароведение, экспертиза и технология продовольственных товаров»,
г.Москва, 2008г.; Первой научно-практической конференции и выставке с
международным
пищевых
участием
продуктов»,
технической
г.
«Управление
Москва,
конференции
реологическими
2008г.;
«Инновационные
свойствами
Международной
технологии
научно-
переработки
сельскохозяйственного сырья в обеспечении качества жизни: наука,
образование и производство», г. Воронеж, 2008г.
1.8
Публикации.
По
материалам
выполненных
исследований
опубликованы 1 статья в журнале, рекомендованном ВАК, 7 материалов
конференций и получено 2 патента 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
116 страницах
машинописного текста, включает 18 таблиц и 16 рисунков. Список
литературы включает 140 наименований отечественных 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.
Жирнокислотный состав фосфолипидов определяли методом
газожидкостной хроматографии.
Определение массовой доли витаминов осуществляли методом
высокоэффективной жидкостной хроматографии.
Содержание макро- и микроэлементов определяли методом атомноабсорбционной спектрофотометрии на анализаторе ААS – 1 фирмы Цейс
(Германия), а также молибдено-ванадиевым и флуориметрическим методами.
Стойкость эмульсии определяли методом отстаивания в течение
24-х часов. Дисперсность эмульсии определяли методом микроскопирования
с применением камеры Горяева.
Исследование структурно-механических характеристик теста 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 были выбраны кукурузные активированные фосфолипиды
(КАФ),
полученные
с
применением
методов
химической
и
механохимической активации. В качестве объекта сравнения взяты
подсолнечные активированные фосфолипиды
(ПАФ), эффективность
применения которых при производстве мучных кондитерских изделий была
ранее показана в работах кафедры технологии жиров, косметики и
экспертизы товаров.
Анализ и систематизация научно-технической литературы и патентной
информации по теме исследования
Оценка органолептических, физико-химических показателей и показателей
безопасности кукурузных активированных фосфолипидов
Исследование состава физиологически функциональных ингредиентов
кукурузных активированных фосфолипидов
Исследование поверхностно-активных свойств кукурузных
активированных фосфолипидов
Исследование влияния кукурузных активированных фосфолипидов на
технологические свойства эмульсий для приготовления теста для
сахарного печенья
Исследование влияния кукурузных активированных фосфолипидов на
реологические свойства структурированных модельных дисперсных
систем
Выбор эффективной дозировки кукурузных активированных
фосфолипидов для обогащения сахарного печенья
Разработка рецептуры и технологических режимов производства
сахарного печенья, обогащенного кукурузными активированными
фосфолипидами
Выработка опытных партий и оценка потребительских свойств сахарного
печенья, обогащенного кукурузными активированными фосфолипидами
Изменение потребительских свойств сахарного печенья в процессе
хранения
Разработка комплекта технических документов, включающего
технологическую инструкцию, технические условия и рецептуру
Оценка экономической эффективности от внедрения разработанных
технологических решений
Рисунок 1 – Структурная схема исследования
В таблице 1 приведена сравнительная оценка органолептических и
физико-химических
таблице
2
–
показателей
химический
исследуемых
состав
и
фосфолипидов,
содержание
а
в
физиологически
функциональных ингредиентов.
Таблица 1 – Сравнительная оценка органолептических и физикохимических показателей фосфолипидов
Характеристика и значение показателя
Наименование показателя
Запах и вкус
Подсолнечные
Кукурузные
активированные
активированные
фосфолипиды
фосфолипиды
Свойственный фосфолипидам
Цвет
Коричневый
Консистенция при 200С
Текучая, однородная
Массовая доля, %:
влаги и летучих веществ
липидов
фосфолипидов
минеральных веществ
0,30 – 0,35
35,45 – 35,70
62,50 – 62,70
4,58 – 4,87
0,30-0,35
33,70 – 33,85
64,80 – 65,00
5,00 – 5,30
Кислотное число липидов,
выделенных из продукта,
мг КОН / г
6,53 – 6,81
6,90 – 7,20
Перекисное число липидов,
выделенных из продукта,
ммоль активного
кислорода /кг
3,38 – 3,84
4,55 – 4,80
Из приведенных в таблицах 1 и 2 данных видно, что по
органолептическим
активированные
и
физико-химическим
фосфолипиды
не
показателям
уступают
кукурузные
подсолнечным
активированным фосфолипидам, а по содержанию физиологически
функциональных ингредиентов кукурузные активированные фосфолипиды
превосходят подсолнечные активированные фосфолипиды. Высокое
содержание в кукурузных активированных фосфолипидах витамина Е
позволяет предположить, что их внесение в состав мучного кондитерского
изделия будет способствовать увеличению окислительной стойкости
жировой фазы изделия как в процессе выпечки, так и в процессе хранения.
Таблица 2 – Химический состав и содержание физиологически
функциональных ингредиентов
Значение показателя
Наименование показателя
Массовая доля витаминов,
мг / 100 г:
Е
β-каротин (провитамин А)
β-ситостерол (провитамин D)
Массовая доля
макроэлементов, мг / 100 г:
калий
магний
кальций
фосфор
Массовая доля
микроэлементов, мг / кг:
железо
Подсолнечные
активированные
фосфолипиды
Кукурузные
активированные
фосфолипиды
49,80 – 51,15
0,03 – 0,04
210,0 – 220,0
107,40 – 115,25
0,05 – 0,06
680,0 – 750,0
495,7 – 509,8
269,0 – 275,0
510,0 – 525,0
2381,0 – 2390,0
498,5 – 507,5
230,0 – 245,0
515,0 – 520,0
2400,0 – 2497,0
8,15 – 8,50
5,40 – 5,83
Учитывая, что физиологическая ценность и технологические
свойства фосфолипидных продуктов определяются составом и
содержанием индивидуальных групп фосфолипидов, в таблице 3
приведены данные по групповому составу исследуемых фосфолипидов.
Показано, что в составе кукурузных активированных фосфолипидов
содержатся в большем количестве по сравнению с подсолнечными
активированными
фосфолипидами
фосфатидилхолины
и
фосфатидилэтаноламины, которые из всех групп фосфолипидов обладают
наиболее высокой поверхностной активностью и эмульгирующими
свойствами.
Таблица 3 – Групповой состав фосфолипидов
Содержание, % от суммы
Подсолнечные
Кукурузные
Наименование групп
активированные
активированные
фосфолипиды
фосфолипиды
Сумма нейтральных липидов
37,5 – 38,0
33,0 – 33,5
Фосфатидилхолины
17,0 – 18,0
26,0 – 27,0
Фосфатидилэтаноламины
12,0 – 13,0
15,0 – 16,0
Фосфатидилинозитолы
11,5 – 12,0
7,0 -8,0
Фосфатидилсерины
11,0 – 12,0
7,0 – 8,5
Фосфатидные кислоты
8,5 – 9,0
6,0 – 7,5
Полученные нами данные, а также заключение Кубанского
государственного медицинского университета об уникальных медикобиологических свойствах кукурузных активированных фосфолипидов
позволяют сделать вывод о целесообразности и эффективности их
применения в качестве биологически активной добавки в производстве
мучных кондитерских изделий.
2.3 Исследование поверхностно-активных свойств кукурузных
активированных
фосфолипидов.
Поверхностно-активные
свойства
кукурузных активированных фосфолипидов исследовали в модельных
системах на границе раздела «жировая фаза – вода». Для этого определяли
зависимости межфазного натяжения от концентрации фосфолипидов и на
основании экспериментальных данных с использованием уравнения
Шишковского
были
определены
показатели,
характеризующие
свойства
кукурузных
активированных
поверхностно-активные
фосфолипидов (рисунок 2).
Из приведенных диаграмм видно, что кукурузные активированные
фосфолипиды обладают более высокой поверхностной активностью по
сравнению с подсолнечными активированными фосфолипидами, что
объясняется более высоким содержанием в кукурузных активированных
фосфолипидах фосфатидилхолинов и фосфатидилэтаноламинов.
Рисунок 2 – Поверхностная
активность фосфолипидов
на границе раздела фаз
«маргарин – вода»:
- подсолнечные
активированные
фосфолипиды;
- кукурузные
активированные
фосфолипиды
Поверхностная активность,
(Н/м)/моль/л)
1000
980
960
940
920
900
880
860
840
820
800
600С
400С
Известно,
что
поверхностная
активность
фосфолипидов
обусловливает и их эмульгирующую способность.
Учитывая, что немаловажной стадией замеса теста является стадия
приготовления
эмульсии,
изучали
эмульгирующую
способность
кукурузных активированных фосфолипидов на модельных водно-жировых
системах, в которых в качестве жировой фазы использовали маргарин.
При приготовлении эмульсии в качестве базовой рецептуры была
выбрана рецептура сахарного печенья «Шахматное». В опытных образцах
меланж и часть маргарина заменяли на кукурузные активированные
фосфолипиды, при этом количество фосфолипидов варьировали от 1 до 5%
при условии обеспечения требуемых органолептических и физикохимических показателей готового продукта.
Эмульгирующую
способность
кукурузных
активированных
фосфолипидов оценивали по способности стабилизировать модельную
эмульсию, состоящую из маргарина и воды, взятых в соотношении 1:2, при
этом фосфолипиды предварительно растворяли либо в воде, либо в
маргарине при температуре 400С.
Данные по влиянии кукурузных активированных фосфолипидов на
стойкость эмульсии для приготовления теста приведены на рисунке 3.
Рисунок 3 – Влияние
Стойкость, % неразрушенной
эмульсии
100
кукурузных активированных
90
2
фосфолипидов на стойкость
эмульсии для приготовления
80
теста при температуре 400С:
1
1 – фосфолипиды,
70
предварительно
60
растворенные в воде;
2 – фосфолипиды,
50
предварительно
0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5
Количество фосфолипидов, % к
общей массе
растворенные в маргарине
Из приведенных данных видно, что предварительная подготовка
фосфолипидов путем их растворения как в воде, так и в маргарине
позволяет получить стабильную эмульсию, при этом предварительное
растворение
фосфолипидов
в
маргарине
обеспечивает
получение
стабильной эмульсии при их более низкой дозировке. В таблице 4
приведены
данные
по
влиянию
кукурузных
активированных
фосфолипидов на дисперсность получаемых эмульсий.
Показано,
что
применение
кукурузных
активированных
фосфолипидов для получения эмульсии обеспечивает ее высокую
дисперсность, т.к. количество жировых частиц с диаметром менее 5 мкм
составляет 98%. В эмульсии с применением меланжа количество таких
жировых частиц соответствует 77%.
Следует отметить, что поверхностная активность кукурузных
активированных
фосфолипидов
проявляется
не
только
в
их
эмульгирующей способности, также комплекс групп фосфолипидов,
входящих в их состав, может изменять природу поверхности частиц
твердой фазы и ослаблять взаимодействие между частицами твердой фазы
в структурированных дисперсных системах, к которым относится тесто
для сахарного печенья.
Таблица 4 – Влияние кукурузных активированных фосфолипидов на
дисперсность эмульсий для приготовления теста
Значение показателя
Эмульсия с введением (3,5%)
Наименование показателя
Меланжа
(контроль)
Кукурузных
активированных
фосфолипидов
34,0
80,0
3–5
43,0
18,0
5–7
14,0
2,0
более 7
9,0
отсутствие
Количество жировых частиц, % от
общего, с размерами, мкм:
1–3
Учитывая это, изучали влияние кукурузных активированных
фосфолипидов
на
реологические
характеристики
модельных
структурированных дисперсных систем.
2.4 Влияние кукурузных активированных фосфолипидов на
реологические
дисперсных
характеристики
систем.
В
качестве
модельных
модельных
структурированных
структурированных
дисперсных систем использовали системы, состоящие из основных
рецептурных компонентов сахарного печенья – муки, маргарина и сахара.
На рисунках 4 и 5 приведены в виде диаграмм данные по влиянию
кукурузных активированных фосфолипидов на эффективную вязкость
модельных систем.
Эффективная вязкость Па*с
Эффективная вязкость Па*с
Рисунок 4 – Влияние кукурузных
активированных фосфолипидов на
эффективную вязкость модельной
структурированной дисперсной
системы «мука – маргарин – сахар»
при скорости сдвига 10 с-1
(неразрушенная система)
- контроль;
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
- меланж;
- ПАФ;
- КАФ
Рисунок 5 – Влияние кукурузных
активированных фосфолипидов на
эффективную вязкость модельной
структурированной дисперсной
системы «мука – маргарин – сахар»
при скорости сдвига 30 с-1
(максимально разрушенная
система)
- контроль;
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
- меланж;
- ПАФ;
- КАФ
Исследование реологических характеристик модельной системы
«мука – маргарин – сахар» показало, что внесение в указанную систему
кукурузных активированных фосфолипидов значительно снижает степень
структурообразования по сравнению с меланжем и подсолнечными
активированными
фосфолипидами,
что
позволяет
использовать
кукурузные активированные фосфолипиды для регулирования структурномеханических свойств теста.
2.5 Влияние кукурузных активированных фосфолипидов на
формирование структурно-механических свойств теста. К структурномеханическим
характеристикам
теста,
обусловливающим
его
технологические свойства, относятся пластичность и эластичность. На
рисунке 6 приведены данные по влиянию кукурузных активированных
фосфолипидов на указанные характеристики.
75,0
100,0
72,5
1
95,0
70,0
92,5
67,5
90,0
65,0
2
87,5
62,5
85,0
60,0
82,5
57,5
80,0
55,0
Эластичность, %
Пластичность, %
97,5
Рисунок 6 – Влияние
кукурузных
активированных
фосфолипидов на
структурно-механические
свойства теста:
1 – пластичность;
2 - эластичность
0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0
Дозировка КАФ, % к массе
рецептурных компонентов
Из приведенных зависимостей видно, что с увеличением дозировки
кукурузных активированных фосфолипидов с 0,5 до 3,5% увеличивается
пластичность и снижается эластичность теста, дальнейшее увеличение
дозировки
фосфолипидов
не
оказывает
влияния
на
указанные
характеристики.
Повышение
активированных
пластичности
фосфолипидов
теста
с
объясняется
внесением
кукурузных
снижением
степени
набухания крахмальной суспензии в присутствии фосфолипидов, в
результате чего уменьшается количество растворимых фракций крахмала,
а также ослабляются связи между гранулами крахмала.
2.6
Исследование
влияния
кукурузных
активированных
фосфолипидов на продолжительность тестоприготовления. При замесе
теста удельная мощность смешивания рецептурных компонентов в начале
процесса резко увеличивается, а затем, достигнув максимального значения,
падает, что объясняется силами взаимодействия муки в жидкой фазе,
которые, достигнув максимальной величины, снижаются и после
смачивания эмульсией всех частиц муки полностью исчезают.
На
рисунке
смешивания
7
приведена
рецептурных
зависимость
компонентов
от
удельной
мощности
продолжительности
приготовления теста.
Удельная мощность, Вт/кг
800
700
Рисунок 7 – Зависимость
удельной мощности
смешивания рецептурных
компонентов от
продолжительности
приготовления теста с
внесением:
1 – маргарина и меланжа;
2 – маргарина и
кукурузных
активированных
фосфолипидов
1
600
2
500
400
300
200
0
1
2 3
4
5
6
7 8
9 10
Продолжительность приготовления
теста, мин
Показано, что внесение в тесто кукурузных активированных
фосфолипидов позволяет сократить продолжительность его приготовления
практически в 2 раза по сравнению с контролем (внесение меланжа), при
этом удельная мощность смешивания рецептурных компонентов
при
внесении фосфолипидов снижается.
Это можно объяснить увеличением поверхности контактирования
эмульсии с мукой, что обеспечивает более эффективное проникновение
влаги к частицам муки и сокращение продолжительности приготовления
теста.
2.6 Разработка рецептуры и оценка потребительских свойств
сахарного печенья, обогащенного кукурузными активированными
фосфолипидами. На основании проведенных исследований разработана
рецептура сахарного печенья, приведенная в таблице 5. Разработанному
сахарному печенью было присвоено наименование «Вита».
Таблица 5 - Рецептуры сахарного печенья
Наименование сырья
Мука пшеничная 1 сорта
Расход сырья, кг на 1 т
«Шахматное»
«Вита»
670,22
670,22
Крахмал кукурузный
49,61
44,61
Сахар
217,82
217,82
Инвертный сироп
30,16
30,16
Маргарин
110,58
95,35
Меланж
33,52
отсутствует
отсутствуют
53,75
Соль
4,93
4,93
Сода питьевая
4,96
4,96
Углеаммонийная соль
0,87
0,87
Ароматизатор
2,68
2,68
Итого:
1125,35
1125,35
Выход:
1000,00
1000,00
Кукурузные активированные фосфолипиды
Для исследования потребительских свойств и пищевой ценности
сахарного печенья «Вита» в условиях научно-производственной фирмы
«Новтэкс» были выработаны опытные партии печенья и уточнены
технологические режимы его производства.
В таблице 6 приведены уточненные технологические режимы
производства
сахарного
печенья,
активированными фосфолипидами.
обогащенного
кукурузными
Таблица 6 – Технологические режимы производства сахарного
печенья
«Вита»,
обогащенного
кукурузными
активированными фосфолипидами
Наименование технологической стадии и
технологического режима
Значение
технологического
режима
1. Подготовка эмульгатора для получения
эмульсии:
растворение (плавление) маргарина и
кукурузных
активированных
фосфолипидов:
температура, 0С
38 – 40
количество кукурузных
активированных фосфолипидов, %
5,0
2. Приготовление теста:
температура, 0С
38
время приготовления, мин.
3
В таблице 7 приведены органолептические и физико-химические
показатели свежевыработанных образцов сахарного печенья.
Показано, что по органолептическим показателям разработанное
свежевыработанное печенье не уступает контрольному образцу, а по ряду
физико-химических показателей таких как намокаемость, плотность и сила
нагружения образца, характеризующая структурно-механические свойства
печенья,
превосходит
контрольный
образец.
Печенье,
обогащенное
фосфолипидами, имеет более пористую и хрупкую структуру, что можно
объяснить образованием более тонкой пленки жировой фазы в процессе
приготовления эмульсии
Для выявления гарантированного срока годности сахарное печенье
хранили при температуре 18 ± 30С и относительной влажности воздуха не
более 75% в течение 5 месяцев.
Таблица 7 - Органолептические и физико-химические показатели
сахарного печенья
Характеристика и значение показателя
Печенье
Наименование показателя
«Шахматное»
«Вита»
(контроль)
(разработанное)
Поверхность
Гладкая, не подгорелая, без вздутий
Цвет
Светло-золотистый
Вкус и запах
Свойственные печенью, без посторонних
вкуса и запаха
Пропеченное, с равномерной пористостью,
без пустот и следов непромеса
Вид в изломе
Темно-золотистый
Массовая доля влаги, %
4,73
4,70
Щелочность, град.
1,80
1,50
Намокаемость, %
162
230
Плотность, кг/м3
510,0
420,0
Сила нагружения образца, Н
18,0
12,0
В
таблице
8
приведена
балльная
оценка
органолептических
показателей сахарного печения в процессе его хранения.
Таблица 8 – Органолептические показатели (балльная оценка)
печенья в процессе хранения
Наименование печенья
«Шахматное»
«Вита»
Наименование
после
показателя и
после хранения в
хранения в
свежесвежекоэффициент
течение
месяцев
течение
выработанвыработанвесомости
месяцев
ное
ное
3
4
3
4
Поверхность
(к=1,5)
4,4
3,7
2,9
4,5
4,2
3,7
Цвет
(к=1,5)
4,5
3,8
3,1
4,5
4,3
4,0
Вкус и запах
(к=4,0)
10,8
9,2
8,6
12,0
11,5
11,0
Вид в изломе
(к=3,0)
8,5
7,1
5,7
9,0
8,2
7,2
Итого:
28,2
23,8
20,3
30,0
28,2
25,9
На
рисунке
8
приведены
данные
по
влиянию
кукурузных
активированных фосфолипидов на окислительную стойкость жировой фазы
в процессе хранения печенья, которую оценивали по изменению
Перекисное число, ммоль активного
кислорода/кг
перекисного числа жировой фазы, выделенной из печенья.
10
9
8
Рисунок 8 – Влияние
кукурузных активированных
фосфолипидов на изменение
перекисного числа жировой
фазы в процессе хранения:
1 – контрольный образец
(меланж);
2 – разработанный образец
(КФА)
1
7
6
2
5
4
3
2
1
0
1
2
3
4
5
Сроки хранения, мес.
Из приведенных зависимостей видно, что внесение кукурузных
активированных фосфолипидов, содержащих природные антиоксиданты –
собственно фосфолипиды, токоферолы и β-каротин, позволяет увеличить
сроки годности готового продукта до 4 месяцев, т.е. на 1 месяц больше, чем
для контрольного образца.
2.7 Исследование химического состава и пищевой ценности
разработанного сахарного печенья. В таблице 9 приведен химический
состав и пищевая ценность сахарного печенья «Вита».
Данные таблицы 9 подтверждают целесообразность применения
кукурузных активированных фосфолипидов для обогащения сахарного
печенья
физиологически
полиненасыщенные
жирные
ценными
кислоты,
ингредиентами
фосфолипиды,
витамин В4 (холин), провитамин Д и макроэлементы.
такими,
витамин
как
Е,
Таблица 9 - Химический состав и пищевая ценность сахарного
печенья
Содержание физиологически
функциональных ингредиентов
Наименование физиологически
Печенье
функциональных ингредиента
«Шахматное»
«Вита»
(контроль)
(разработанное)
Массовая доля, г/100:
липидов,
в том числе полиненасыщенных
жирных кислот
фосфолипидов
белков
углеводов
Массовая доля макроэлементов,
мг/100г:
калий
кальций
магний
фосфор
Массовая доля микроэлементов, мг/кг:
железо
Массовая доля витаминов, мг/100г:
Е
β-каротина (провитамин А)
β-ситостерола (провитамин Д)
холина (В4)
Энергетическая ценность, ккал
На
рисунке
удовлетворение
9
приведены
среднесуточных
8,72
9,21
1,78
4,48
0,05
7,48
77,07
3,25
7,10
76,50
123,76
19,14
30,00
84,32
149,11
45,18
42,30
192,85
14,90
15,20
0,08
отсутствие
отсутствие
7,53
416,68
7,25
0,003
35,0
275,10
417,29
диаграммы,
потребностей
физиологически функциональных ингредиентах.
характеризующие
человека
в
ряде
Магний
Фосфор
Фосфолипиды
ПНЖК
Провитамин Д
Витамин Е
Рисунок 9 - Диаграмма
удовлетворения среднесуточной
потребности человека в физиологически
функциональных ингредиентах при потреблении 100г сахарного
печенья «Вита»
Витамин В44
Удовлетворение среднесуточной
потребности, %
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
Показано, что потребление 100г сахарного печенья «Вита» позволит
нормализовать пищевой статус человека по таким физиологически
функциональным ингредиентам, как витамин В4, витамин Е, фосфолипиды,
полиненасыщенные жирные кислоты, а также дополнительно включить в
рацион питания человека отдельные макроэлементы.
Установлено, что сохраняемость витамина Е в процессе хранения
сахарного печенья высокая, т.к. его потери даже при хранении в течение
5 месяцев составляют не более 7%, а при выявленном гарантированном
сроке годности 4 месяца - 4,5%.
На основании проведенных исследований разработан и утвержден
комплект технической документации на новый вид сахарного печенья
«Вита», включающий технические условия и технологическую инструкцию
на производство.
Ожидаемый экономический эффект от внедрения разработанных
технологических решений составит более 1,6 млн. руб. в год.
ВЫВОДЫ
Выполнены
комплексные
исследования,
которые
позволили
экспериментально обосновать применение кукурузных активированных
фосфолипидов в качестве высокоэффективной биологически активной
добавки растительного происхождения для регулирования потребительских
свойств сахарного печенья.
1.
Научно
обоснована
целесообразность
и
эффективность
использования кукурузных активированных фосфолипидов, полученных по
технологии
гидратации
с
применением
метода
химической
и
механохимической активации, в качестве растительной БАД в производстве
мучных кондитерских изделий.
2. Показано, что кукурузные активированные фосфолипиды по
содержанию
собственно
фосфолипидов,
минеральных
элементов,
токоферолов и других физиологически функциональных ингредиентов
превосходят
подсолнечные
активированные
фосфолипиды,
ранее
применяемые в производстве сахарного печенья.
3. Введение в рецептуру кукурузных активированных фосфолипидов
позволяет
управлять
технологическими
свойствами,
включающими
эмульгирующую способность и способность регулировать реологические
характеристики полуфабрикатов в процессе производства сахарного
печенья.
4. Применение кукурузных активированных фосфолипидов оказывает
положительное влияние на технологические свойства водно-жировой
эмульсии для приготовления теста для сахарного печенья, а также улучшает
структурно-механические свойства теста.
5. Разработана рецептура сахарного печенья повышенной пищевой
ценности. Исследованы потребительские свойства сахарного печенья и
сохраняемость витамина Е в свежевыработанных и хранившихся образцах
сахарного печенья.
Применение кукурузных активированных фосфолипидов улучшает
его
органолептические
и
физико-химические
показатели,
а
также
увеличивает гарантийные сроки годности сахарного печенья.
6. Введение кукурузных активированных фосфолипидов в рецептуру
сахарного печенья позволяет увеличить окислительную стойкость жировой
фазы сахарного печенья в процессе хранения.
7. Разработан и утвержден комплект технической документации на
новый вид продукции: технические условия (ТУ 9115-07-02067862-2009),
технологическая инструкция на производство сахарного печенья «Вита» и
рецептура.
Ожидаемый экономический эффект от внедрения разработанных
технологических решений составит более 1,6 млн. руб. в год.
Основные положения диссертации опубликованы в работах:
1. Кесаева О.А. Технологические свойства фосфолипидов кукурузных масел /
Кесаева О.А., Илларионова В.В., Корнен Н.Н. // Известия Вузов. Пищевая технология.
2008. № 1. С.55-57.
2. Способ приготовления мучного кондитерского изделия / Патент РФ №2339225
С1 от 28.03.2007 г. Опубл. 27.11.2008 г. Бюл. № 33 // Кесаева О.А., Мартовщук В.И.,
Ульянова О.В. и др.
3. Способ приготовления мучного кондитерского изделия / Патент РФ №2342837
С1 от 21.05.2007 г. Опубл. 10.01.2009 г. Бюл. № 1// Кесаева О.А., Мартовщук В.И.,
Ульянова О.В. и др.
4. Кесаева О.А. Исследование потребительских свойств пищевых фосфолипидов,
полученных из кукурузных масел / Кесаева О.А., Юхвид И.М., Смычагин О.В.,
Коваленко К.В. // Всероссийская конференция с международным участием «Пищевые
технологии» на базе факультета Пищевой инженерии Казанского гос. технологич. ун-та,
г. Казань, 9-10 апреля 2007г., С. 93-94.
5. Кесаева О.А. Применение растительных БАД из вторичных ресурсов в
производстве хлебобулочных и мучных кондитерских изделий / Кесаева О.А.,
Першакова Т.В., Кудзиева Ф.Л., Купченко Т.Н., Шаззо А.А. // 9-ая заочная
Всероссийская научно-практическая конференция «Агропромышленный комплекс и
актуальные проблемы экономики регионов», г. Майкоп, апрель, 2007г., С.97.
6. Кесаева О.А. Пищевые фосфолипиды, полученные из кукурузных масел /
Кесаева О.А., Илларионова В.В., Корнен Н.Н. // 4 Международная научно-практическая
конференция «Потребительский рынок: качество и безопасность товаров и услуг»,
ОрегГТУ, г. Орел, 4-5 декабря 2007г., С.163-165.
7. Кесаева О.А. Разработка рецептур мучных кондитерских изделий,
обогащенных растительными БАД / Кесаева О.А., Мхитарьянц И.Г., Щипанова А.А. //
Всероссийская конференция аспирантов и студентов «Пищевые продукты и здоровье
человека», КемТИПП, г.Кемерово, 2008г., С. 130-132.
8. Кесаева О.А. Разработка технологии получения мучных кондитерских изделий,
обогащенных растительными БАД / Кесаева О.А., Мхитарьянц И.Г., Щипанова А.А. //
I Межведомственная научно-практическая конференция «товароведение, экспертиза и
технология продовольственных товаров», МГУПП, г. Москва, 2008г., С. 89-92.
9. Кесаева О.А. Влияние кукурузных активированных фосфолипидов на
реологические свойства пищевых систем / Кесаева О.А., Смычагин О.В.,
Мхитарьянц Л.А., Илларионова В.В. // Первая научно-практическая конференция и
выставка с международным участием «Управление реологическими свойствами
пищевых продуктов», МГУПП, г. Москва, 25-26 сентября 2008г., С. 26-27.
10. Кесаева О.А. Влияние фосфолипидов растительных масел на потребительские
свойства и пищевую ценность хлебобулочных и мучных кондитерских изделий /
Кесаева О.А., Першакова Т.В., Илларионова В.В., Кудзиева Ф.Л. // Международная
научно-техническая
конференция
«Инновационные
технологии
переработки
сельскохозяйственного сырья в обеспечении качества жизни: наука, образование и
производство», г. Воронеж, 1-4 октября 2008г., С15-16.