Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по техническим специальностям
На правах рукописи
ЛЕЙБЕРОВА НАТАЛИЯ ВИКТОРОВНА
РАЗРАБОТКА РЕЦЕПТУР И ОЦЕНКА КАЧЕСТВА БЕЗГЛЮТЕНОВЫХ МУЧНЫХ КОНДИТЕРСКИХ ИЗДЕЛИЙ
05.18.15 - Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Кемерово - 2012
Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Уральский государственный экономический университет
Научный консультант: кандидат технических наук, доцент Чугунова Ольга Викторовна
Официальные оппоненты: Резниченко Ирина Юрьевна, доктор технических наук, доцент, ФГБОУ ВПО КемТИПП, профессор кафедры Товароведение и управление качеством Ердакова Виктория Павловна, доктор технических наук, доцент, Бийский технологический институт (филиал) ФГБОУ ВПО Алтайский государственный технический университет им. И.И.Ползунова, профессор кафедры Общая химия и экспертиза
Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уральская государственная сельскохозяйственная академия
Защита состоится л28 апреля 2012 г. в ____ ч на заседании диссертационного совета Д 212.089.02 при ФГБОУ ВПО Кемеровский технологический институт пищевой промышленности по адресу: 650056, г. Кемерово, бульвар Строителей, 47, тел./факс 8-(3842) 39-68-
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. С авторефератом можно ознакомиться ВАК Минобрнауки РФ ( и ФГБОУ ВПО Кемеровский технологический институт пищевой промышленности (www.kemtipp.ru).
Автореферат разослан л марта 2012г.
Ученый секретарь диссертационного совета Бакин И.А.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Вопросы диетического питания приобретают в настоящее время все большую актуальность, учитывая рост генетических и аллергических заболеваний. Одними из таких заболеваний, требующих коррекции питания, являются целиакия и поливалентная пищевая аллергия.
Целиакия - хроническое заболевание, характеризующееся стойкой непереносимостью специфических белков эндосперма зерна пшеницы, ржи, ячменя и овса, с развитием синдрома мальабсорбции и атрофии слизистой оболочки тонкой кишки. Поливалентная пищевая аллергия обусловлена аллергичной настроенностью организма человека в отношении перечисленных злаков, носит временный характер и встречается преимущественно у детей раннего возраста.
Возникает необходимость разработки специализированных продуктов для вышеуказанной категории людей. Следует отметить, что ассортимент безглютеновых мучных кондитерских изделий формируется в основном за счет импортной продукции, которая имеет достаточно высокую цену.
Одной из групп доступных безглютеновых продуктов могут быть кондитерские изделия отечественного производства, которые пользуются спросом и популярны у населения.
В области безглютеновых мучных кондитерских изделий на основе крахмалсодержащего сырья, значительный вклад внесли исследования Барсуковой Л.И., Синявской Н.Д., Леонтьевой Н.А., Красильникова В.Н., обогащенных изделий на основе белков зерна люпина узколистного - Михтиева В.С. Вместе с тем, вопросам разработки обогащенных мучных кондитерских изделий на основе безглютеновых видов муки посвящено незначительное количество исследований, отсутствуют практические аспекты внедрения. Все это послужило основанием для постановки цели и задач настоящих исследований.
Цель работы: заключается в разработке рецептур, технологий и оценке качества безглютеновых мучных кондитерских изделий с использованием плодовоягодных порошков.
Для реализации поставленной цели определены следующие задачи:
- исследовать рынок и ассортимент мучных безглютеновых изделий на примере г. Екатеринбурга;
- изучить пищевую ценность яблок и красноплодной рябины, произрастающих в Уральском регионе;
- обосновать выбор способа и режима сушки плодово-ягодного сырья с точки зрения максимального сохранения биологически активных веществ;
- разработать рецептуры мучных кондитерских изделий из безглютеновых видов муки с использованием плодово - ягодных порошков;
- дать товароведную оценку разработанным образцам сахарного печенья и кекса с применением дескрипторно - профильного метода дегустационного анализа, исследовать химический состав и пищевую ценность, органолептические, физико - химические показатели в процессе хранения, определить показатели безопасности;
- разработать техническую документацию на сахарное печенье и кексы;
- рассчитать экономическую эффективность производства мучных кондитерских изделий из безглютеновых видов муки.
Научная новизна. Теоретически обосновано и экспериментально подтверждена возможность использования в технологии производства сахарного печенья и кекса, рисовой и кукурузной муки.
Дано теоретическое и экспериментальное обоснование использования продуктов переработки яблок и красноплодной рябины - яблочного и рябинового порошков в производстве безглютеновых мучных кондитерских изделий для людей, страдающих целиакией и поливалентной пищевой аллергией.
Установлена зависимость органолептических и физико-химических показателей сахарного печенья от количества вносимых порошков. Установлено положительное влияние яблочного и рябинового порошков на качество сахарного печенья при хранении.
Практическая значимость и реализация результатов.
- разработана и внедрена технология получения плодово-ягодных порошков с высоким содержанием биологически активных веществ;
- утверждена техническая документация на печенье сахарное из безглютеновых видов муки Веселые звездочки (ТУ 9131-001-79125114-11) и кекс Лимонный с цукатами (ТУ 9136-002-79124113-11). Проведена производственная апробация новых изделий сахарного печенья и кекса в ООО РоссШоколад (г.Екатеринбург);
- получены положительные решения по заявкам № 2011109816 от 15.03.20Способ производства безглютенового кекса Лимонный с цукатами и № 2011125436 от 20.06.2011 Способ производства безглютенового сахарного печенья Веселые звездочки.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на:
XIII Всероссийском форуме молодых ученых и студентов Конкурентоспособность регионов и субъектов хозяйствования в условиях преодоления кризиса (г.Екатеринбург, 2010); V Международной конференции Качество и полезность в экономической теории и практике (г. Новосибирск, 2010); I Международной научно - практической конференции Интеграция науки, образования и производства - стратегия развития инновационной экономики (г. Екатеринбург, 2011);
XIV Всероссийском экономическом форуме научно - исследовательских работ молодых ученых и студентов Конкурентоспособность территорий (г. Екатеринбург, 2011); IV Международной научно - практической конференции Управление торговлей, практика инновации (г. Москва).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 11работ, в том числе 4 - в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК.
Структура и объем диссертационной работы. Диссертационная работа состоит из введения, аналитического обзора научно-технической и патентноинформационной литературы, методической части, результатов исследования и их анализа, выводов, библиографического списка, состоящего из 134 источников и приложений. Основной текст диссертации изложен на 147 страницах и иллюстрирован 55 таблицами и 34рисунками.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цель и задачи исследования, раскрыта ее научная новизна, охарактеризованы научная и практическая ценность работы.
В первой главе проанализированы и обобщены литературные сведения, касающиеся проблемы распространения целиакии и поливалентной пищевой аллергии. Приведена характеристика безглютеновых видов муки и возможности практического применения данных видов муки в производстве пищевых продуктов.
Рассмотрены научные основы разработки и факторы, формирующие потребительские свойства мучных кондитерских изделий, а т.ж. новые направления в создании продуктов с использованием плодово - ягодного сырья.
Во второй главе изложена организация эксперимента в соответствии с целью и задачами исследования. Структурно-логическая схема проведения исследования приведена на рисунке 1.
Объектами исследования являлись: безглютеновые виды муки (рисовая, кукурузная, гречневая); плодово-ягодное сырье для получения порошков (яблоки сортов Уральской селекции, рябина садовая красноплодная); плодово-ягодные порошки, полученные разными способами сушки; сахарное печенье из смеси кукурузной и рисовой муки с плодово-ягодными порошками; кекс, полученный из смеси кукурузной и рисовой муки.
При выполнении исследований использованы общепринятые, стандартные методы испытаний, в том числе органолептические, физико - химические, микробиологические. Содержание глютена определяли методом, основанным на применении иммуноферментного анализа. Детекция результатов реакции осуществляется с помощью планшетного спектрофотометра. Этот метод осуществляли с использованием тест-системы RIDASCREENоFAST Gliadin, обеспечивающий предел обнаружения 2,0 мг/кг глиадина (0,0004% глютена).
В третьей главе представлены результаты собственных исследований и их обсуждение.
Результаты исследований и их обсуждение.
Исследования продовольственного рынка г. Екатеринбурга показывают, что ассортимент мучных безглютеновых продуктов представлен в полном объеме только в торговой сети универсамов Звездный и Атлант.
Установлено, что основную долю в структуре ассортимента безглютеновых зерномучных и мучных кондитерских изделий (рисунок 2) занимают мучные кондитерские изделия - 53,6%, макаронные изделия - 19,6%, на долю хлебных изделий приходится 8,9%.
Установлено, что основную долю в структуре мучных кондитерских изделий занимает печенье - 66,6%, вафли и кексы занимают по 16,6% соответственно.
Причем доля отечественного производства мучных безглютеновых продуктов (рисунок 4) на сегодняшний день невелика - 16,0%, основной ассортимент составляет продукция мукомольной промышленности за счет производства безглютеновых видов муки (гречневой, рисовой, кукурузной).
Теоретическое обоснование актуальности темы исследоваI этап Цель и задачи ния на основе анализа научно-технической и патентной инисследования формации Изучение рынка безглютеновых продуктов г. Екатеринбурга II этап Оценка показателей качества безглютеновых видов муки (органолептических, физико-химических) Выбор и анализ химического состава плодовоягодного сырья, произрастающего Свердловской области Исследование процесса сушки плодово-ягодного сырья, выбор оптимального способа и режимов III этап Моделирование рецептур МКИ с заданными потребительскими свойствами с использованием балловой шкалы Органолептические показатели качества Физико-химические показатели качества IV этап Установление регламентируемых показателей качества, условий и сроков хранения Экономическое обоснование производства МКИ из второстепенных видов муки Разработка и утверждение технической документации.
V этап Внедрение в производство Рисунок 1 - Схема эксперимента Анализ безглютеновых видов муки. На основании анализа безглютеновых видов муки (рисовой, кукурузной, гречневой), как возможного основного сырьевого компонента, входящего в рецептурную смесь, было установлено, что все их показатели соответствуют требованиям нормативной документации.
видов муки основы разработки бавлением местного МКИ из безглютеновых тельских свойств безбазовой рецептуры, как глютеновых МКИ с доплодово ягодного сырья ягодными порошками видов муки с плодово Товароведная оценка качеФормирование потребиОбоснование выбора ства МКИ из безглютеновых 3,6 % сухие композитные смеси 12,5 % мука Рисунок 2 - Структура ассортимента мучных безглютеновых продуктов Рисунок 3 - Структура ассортимента Рисунок 4 - Распределение производителей мучных безглютеновых кондитерских из- мучных безглютеновых продуктов делий Установлено, что самое высокое содержание белков и биологическую полноценность по аминокислотному составу белка имеет гречневая мука, однако учитывая ее потребительские и технологические свойства, а также экономический аспект использования гречневой муки в рецептуре сахарного печенья (стоимость 1 кг гречневой муки - от 50 до 130 рублей, стоимость 1кг рисовой и кукурузной муки составляет от 20 до 40 рублей соответственно) далее для разработки рецептур безглютеновых мучных кондитерских изделий с введением плодово-ягодного сырья были выбраны рисовая и кукурузная мука.
Анализ аминокислотного состава показал целесообразность использования одновременно двух видов муки в рецептуре безглютеновых мучных кондитерских изделий: рисовой и кукурузной, так как это позволяет сбалансировать комплементарный состав белка и ликвидирует дефицит таких аминокислот как: лизин, метионин, треонин.
Исследование пищевой ценности местного плодово-ягодного сырья и влияние способа сушки на пищевую ценность плодово-ягодных порошков.
Изучены данные потребительских свойств и химического состава яблок Уральской селекции ранних сроков созревания: Папировка, Серебряное копытце и поздних сроков созревания: Самоцвет, Марина, Уралец. Дана сравнительная характеристика потребительских свойств и химического состава рябины обыкновенной и рябины садовой сортов: Алая крупная и Бусинка. Изложены результаты исследования влияния способа сушки на сохранность БАВ яблок и садовой красноплодной рябины.
Исследования состава БАВ яблок различных сортов показали, что уральские яблоки содержат в своем составе высокое количество витамина С (16,7 - 22,мг/100г) и Р-активных веществ (358,9 - 569,1 мг/100г), для них характерно высокое содержание пищевых волокон, особенно пектиновых веществ (1,9% - 2,3%), что характеризует их как ценное плодово-ягодное сырье.
На основании проведенного исследования для дальнейшей переработки использовались сорта яблок позднего срока созревания: Самоцвет и Уралец и рябина садовая сорта Бусинка. Яблоки этих сортов в сравнении с другими имеют повышенное содержание пектиновых веществ, а сорт Уралец содержит достаточно высокое содержание Р-активных веществ.
Критериями, определяющими выбор способа сушки плодово-ягодного сырья, являлись: 1)сохранность биологически активных веществ, 2)его экономичность.
Сушку плодово-ягодного сырья осуществляли конвективным методом при различных видах подачи воздуха и микроволновым методом.
Конвективным методом 1.1 - сырье высушивали при постоянной температуре 700С, мощность сушилки 600Вт.
Конвективным методом 1.2 - сырье высушивали при температуре 500С, 600С, 700С, мощность сушилки 1200Вт.
Микроволновым методом сырье высушивали при мощности 200Вт, 300Вт, 400Вт.
Серия опытов по сушке плодово-ягодного сырья показала, что основные потери влаги микроволновым способом происходят в течение первых 5 - 15 минут с начала сушки у яблок и в течение 45 минут - у рябины (рисунок 5). Однако возникают затруднения с отводом испарившейся влаги, в связи с этим продукт высыхает менее интенсивно. Конвекция в данном случае будет способствовать лучшему отводу влаги и интенсификации процесса сушки. Таким образом, в момент основной потери свободной влаги целесообразно проводить микроволновую сушку, а затем начинать режим конвекции.
11яблоки 20 рябина Рисунок 5 ЦДиаграмма изменения массы яблок и рябины при двухступенчатом режиме сушки (микроволновой способ с применением режима конвекции) Установлен оптимальный режим первого периода сушки микроволновым способом - 300Вт, режим второго периода - конвективный при температуре 700С.
Общая продолжительность сушки сырья составила в течение - 45 минут (яблочного), 150 мин. - рябинового.
Убыль массы, % 0 мин 5 мин 15 мин 25 мин 35 мин 45 мин 60 мин 90 мин 120 мин 135 мин 150 мин По окончанию сушки плодово-ягодное сырье подвергали измельчению до порошкообразного состояния с размером частиц не более 2 х 10-4 в ThermomixTM 31 в режиме turbo - размельчение при 10200 об/мин., в течение 3 минут.
Проведены исследования по оценке сохранности аскорбиновой кислоты, каротиноидов и Р - активных веществ плодово-ягодного сырья, высушенного двухступенчатым способом в сравнении с конвективными способами при различных видах подачи воздуха.
Установлено, что при сушке яблок и рябины садовой красноплодной предлагаемым способом, БАВ сохранились лучше, чем при конвективном методе 1.1 и 1.2, о чем свидетельствуют данные рисунка 6.
сушка двухступенчатым 67,0165,61,микроволновым и конвективным способом конвективная сушка 1.1 (Т=70 0C, мощность 600Вт) конвективная сушка 1.2 (Т=70 0C, 5,35 5,5,мощность 1200Вт) 1 Рисунок 6 - Изменение содержания аскорбиновой кислоты, Р Цактивных веществ и - каротина при различных способах сушки: 1- яблок, 2 - рябины садовой красноплодной Сохранность аскорбиновой кислоты в яблочном и рябиновом порошках, полученных двухступенчатым способом больше, чем у порошков, полученных при конвективной сушке 1.1 и 1.2, соответственно на: (36,3% и 14,3% в яблочном порошке) и (38,1% и 23,7% в рябиновом порошке). Объясняется это сокращением времени сушки и применением оптимальных режимов, позволяющих сохранить термолабильные компоненты сырья. Разница содержания Р - активных веществ и Цкаротина в порошках, полученных разными видами сушки, незначительна.
Наиболее полное сохранение биологически активных веществ наблюдается у порошков, полученных двухступенчатым микроволновым способом с применением режима конвекции. Объясняется это сокращением времени сушки и применением оптимальных технологических режимов - равномерным прогревом растительного сырья по всему объему за счет воздействия электромагнитных волн высокой частоты и относительно низкой температурой сушки (70 0С).
с.в.
каротин, мг \ 100г Для обоснования использования плодово-ягодных порошков нами проводились исследования по определению содержания витаминов, пектиновых и минеральных веществ в порошках из яблок и рябины.
Основным компонентом плодово-ягодных порошков являются углеводы, составляющие 44 - 54% массы сухого вещества, из них 95% составляют редуцирующие сахара.
Порошки из яблок и рябины могут быть ценным источником пектиновых веществ. Наибольшее их количество содержится в рябиновом порошке 24,8%, при этом на долю водорастворимого пектина приходится 5,73% от общего содержания пектиновых веществ. Плодово-ягодные порошки отличаются высоким содержанием клетчатки и биологически активных веществ (таблица 1).
Таблица 1 - Химический состав плодово-ягодных порошков (n = 5) Показатель Порошок из яблок Порошок из рябины садоУральской селекции вой Массовая доля влаги, % 7,52 1,6 11,9 0,Массовая доля сахаров, % в т.ч.: 57,16 64,-редуцирующие 51,44 1,4 61,2 + 1,-сахароза 2,72 0,1 2,9 + 0,Массовая доля клетчатки,% 8,7 0,61 16,2 0,Массовая доля органических кислот 3,74 0,2 9,6 0,(по яблочной кислоте), % Массовая доля пектиновых веществ, 15,7 24,% в т.ч.: -водорастворимые 4,20 0,07 5,73 0,-протопектин 11,5 0,10 19,07 0,Аскорбиновая кислота, мг/100г 83,5 1,9 120,0 2, каротин, мг /100г 5,35 0,43 67,01 2,Р - активные вещества, мг/100г, в т.ч. 2859,0 3037,-катехины 1145,0 120,1 735,1 + 46,-антоцианы 143,90 4,75 1303,6 + 126,-лейкоантоцианы 1571 140,0 998,3 31,Зола,% 2,76 0,2 3,2 0,Железо, мг/кг 5,2 0,10 4,5 0,Марганец, мг/кг 0,4 0,01 0,6 0,Медь, мг/кг 0,6 0,02 0,7 0,Цинк, мг/кг 0,5 0,01 0,6 0,Формирование рецептур мучных кондитерских изделий из безглютеновых видов муки. Формирование рецептур начинали с разработки базовой формы продукта, с последующим формированием потребительских свойств (изменение химического состава с целью повышения пищевой ценности за счет ингредиентов, содержащихся в плодово-ягодных порошках, с учетом органолептической и физико-химической сочетаемости компонентного состава).
Ранее проведенный анализ безглютеновых видов муки показал, что для разработки рецептур, целесообразнее использовать одновременно два вида муки: кукурузную и рисовую. Поэтому, на начальном этапе эксперимента, нами были разработаны модельные образцы рецептур сахарного печенья с различным содержанием рисовой и кукурузной муки в смеси: 90:10; 80:20; 70:30; 60:40; 50:50; 40:60;
30:70; 20:80; 10:90.
Также, на основании анализа литературы, с целью повышения потребительских свойств готовых изделий, принято внесение 20% кукурузного крахмала взамен смеси муки с учетом сухих веществ.
Органолептическую оценку выпеченных изделий проводили при помощи дегустационного анализа, на основании балловой шкалы органолептической оценки качества кондитерских изделий из безглютеновых видов муки (таблица 2).
Таблица 2 - Органолептическая оценка модельных образцов сахарного печенья (n=5) Наименование Органолептические показатели, балл Сумма баллов, модельного об- Форма и по- Цвет Вкус и запах Вид в изломе (min-max 1,0 5,0) разца верхность (min-max (min-max (min-max 0,(min-max 0,15-0,75) 0,5-2,5) 0,5) 0,25-1,25) Образец №1 0,75 + 0,1 0,6 + 0,2 1,0 + 0,1 0,4 + 0,05 2,75 + 0,Образец №2 0,75 + 0,1 0,6 + 0,2 1,0 + 0,1 0,4 + 0,05 2,75 + 0,Образец №3 0,75 + 0,1 0,75+ 0,2 1,5 + 0,2 0,4 + 0,05 3,4 + 0,Образец №4 1,0 + 0,05 0,75+ 0,1 2,0 + 0,2 0,5 + 0,1 4,25 + 0,Образец №5 1,0 + 0,1 0,75+ 0,2 2,5 + 0,2 0,5 + 0,1 4,75 + 0,Образец №6 1,0 + 0,05 0,75+ 0,2 2,0 + 0,2 0,5 + 0,1 4,25 + 0,Образец №7 0,75 + 0,1 0,6 + 0,1 2,0 + 0,2 0,4 + 0,05 3,75 + 0,Образец №8 0,75 + 0,1 0,6 + 0,2 1,5 + 0,1 0,4 + 0,05 3,25 + 0,Образец №9 0,75 + 0,1 0,45+ 0,1 1,5 + 0,1 0,4 + 0,05 3,1 + 0,Органолептическая оценка показала, что наибольшее количество баллов получили образцы №5 (4,75 баллов), №6 (4,25 баллов), №4 (4,25 баллов). Было отмечено, что все изделия имели правильную форму с четкими фигурными краями, гладкой поверхностью, с наличием изделий с небольшими вздутиями. Изделия с высоким содержанием кукурузной муки имели ярко выраженный вкус кукурузной муки с горчинкой в послевкусии. Цвет изделий варьировал от золотисто - желтого до темно - желтого.
С увеличением доли рисовой муки характерный привкус кукурузной муки снижался, однако изделия с высоким содержанием рисовой муки имели характерный для рисовой муки пресный вкус. Поверхность изделий была слегка шероховатой бледного кремового цвета, консистенция крошливая.
Изменение намокаемости печенья из рисовой и кукурузной муки представлено на рисунке 7.
Видно, что с уменьшением доли кукурузной муки, намокаемость изделий увеличивается. Это связано с различным содержанием и свойством кукурузного и рисового крахмала в составе муки. Влажность не изменялась и составила 5,8%. Щелочность не изменялась и составила 0,8 градусов.
Намокаемость,% На основании органолептиРисунок 7 - Изменение намокаемости сахарного димость внесения дополнительного количества кукурузного крахмала в тесто.
ческой и физико - химической печенья димость внесения дополнительного количества кукурузного крахмала в тесто.
оценки качества возникла необхо- рузной муки, % Количество кукудимость внесения дополнительного количества кукурузного крахмала в тесто.
Для этого количество вводимого крахмала увеличивали с 20% до 40% взамен смеси кукурузной и рисовой муки. Контролем служил образец печенья №5, с соотношением рисовой и кукурузной муки 50:50.
Органолептическая оценка показала, что все выпеченные образцы сахарного печенья имели правильную форму с четкими фигурными краями, не подгорелую поверхность. С увеличением доли крахмала в смеси, запах изделий становился менее выраженный, вкус приятный, свойственный кукурузной муке, цвет изделий менялся от золотисто - желтого до бледно кремового. Изделия с содержанием крахмала от 20% до 30% имели мелкие равномерные поры, с увеличением доли крахмала до 40% поры увеличивались, изделия становились более хрупкими.
Намокаемость изделий с увеличением содержания кукурузного крахмала в тесте увеличивалась (рисунок 8). Влажность существенно не менялась и составила 5,7%. Щелочность не менялась и составила 0,8 градусов.
С учетом полученных результатов осуществлен поиск оптимальных значений кукурузного крахмала на основе математических методов планирования эксперимента.
Результаты, полученные при исследовании, обрабатывали методом наименьших квадраНамокаемость, % тов. Построена регрессионная модель, адекватно описыва Рисунок 8 - Влияние различного количества вноющая экспериментальные симого кукурузного крахмала на намокаемость саданные, имеющая вид:
харного печенья Y= - 0,00377x2 + 0,174x + 2,810 (1) где x - балльная оценка.
По результатам анализа получен оптимальный процент вносимого кукурузного крахмала, который составляет 26% взамен смеси, состоящей из кукурузной и рисовой муки.
Определение влияния плодово-ягодных порошков на органолептические и физико-химические показатели сахарного печенья, выбор оптимальных дозировок добавок. В работе исследовали влияние яблочного и рябинового порошков на качество сахарного печенья из смеси рисовой и кукурузной муки. В качестве контрольного образца взята ранее разработанная базовая модель сахарного печенья из смеси рисовой и кукурузной муки. Порошки вносили в количестве 3-9%-яблочного порошка и 2-8%-рябинового порошка с шагом 2%, уменьшая одновременно эквивалентное по сухому веществу количество смеси рисовой и кукурузной муки.
Тесто для сахарного печенья с плодово-ягодными порошками готовили путем смешивания эмульсии со смесью сыпучих компонентов, состоящей из кукуКоличество крахмала, % рузной и рисовой муки, кукурузного крахмала, яблочного порошка с корицей или рябинового порошка в течение 10 минут. Эмульсию готовили путем перемешивания в эмульсоре в течение 7 минут: сахарной пудры с добавлением жирового компонента с температурой около 40 С и разрыхлителя, после этого добавляли яичный меланж и снова перемешивали до образования однородной массы.
Готовое тесто формовали и выпекали в течение 10 минут при температуре 170 0С.
Критерием выбора оптимальных дозировок были результаты органолептической оценки. Во всех опытных образцах отдельные показатели, как форма и поверхность практически не отличались от контрольного образца. Однако с увеличением количества вводимого порошка цвет изделий менялся от золотистожелтого (контрольный образец) до темно коричневого. Так же увеличение количества порошка отразилось на вкусовых качествах печенья. Во всех образцах отмечался характерный фруктовый вкус, присущий соответствующим плодовоягодным порошкам с различной степенью ощущения кислинки во вкусе. Однако с увеличением содержания в рецептуре до 9% яблочного порошка и 8% рябинового порошка изделия имели достаточно выраженный кислый вкус, недостаточно пропеченный вид в изломе с плохо развитой пористостью.
Внесение в рецептуру плодово-ягодных порошков повлияло на физико - химические показатели качества печенья (таблица 3).
Таблица 3 - Физико - химические показатели качества сахарного печенья (n= 5) Показатели кон- Сахарное печенье, содержащее порошки троль яблочный рябиновый (без по- 3,0% 5,0% 7,0% 9,0% 2,0% 4,0% 6,0% 8,0% рошка) Влажность,% 5,70,2 5,8 6,2 6,6 7,1 5,9 6,0 6,2 6,5 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,Намокаемость,% 17815 1746 1664 1543 1462 1728 1676 1645 159Щелочность, град 0,80,1 0,6 0,5 0,4 0,3 0,6 0,4 0,2 0,05 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,Увеличение влажности в экспериментальных образцах сахарного печенья можно объяснить более высокой влагоудерживающей способностью порошков, благодаря наличию пектиновых веществ в составе.
Было отмечено снижение щелочности изделий. Возможно, это связано с тем, что органические кислоты, входящие в состав порошков, частично реагируют с химическими разрыхлителями при замесе теста и тем самым снижают эффект, связанный с разложением разрыхлителей.
Для установления оптимального количества яблочного и рябинового порошка в рецептуре сахарного печенья из смеси рисовой и кукурузной муки построена регрессионная модель, адекватно описывающая экспериментальные данные, имеющая вид:
для рябинового порошка: Y2=-0,0812x2+0,534x+3, 88; (2) для яблочного порошка:Y2 = -0,12x2+1,241x+1,754 (3) По результатам анализа определено оптимальное количество яблочного и рябинового порошков в рецептурах сахарного печенья из рисовой и кукурузной муки, которое должно составлять соответственно 6,5% и 5,0% от массы смеси рисовой и кукурузной муки.
Более подробно характеристика органолептических показателей опытных и контрольных образцов сахарного печенья представлена в виде профилограмм (рисунок 9-10).
Рисунок 9- Вкусо-ароматический портрет Рисунок 10- Профилограмма сахарного печенья с плодово-ягодными порошками, характеризусахарного печенья с плодово-ягодными ющая форму и поверхность, вид в изломе порошками Установлено, что контрольный образец обладает хорошими органолептическими характеристиками, образец сахарного печенья с добавлением яблочного и рябинового порошка обладают отличными органолептическими характеристиками благодаря улучшенным вкусовым качествам.
Результаты изучения химического состава сахарного печенья (таблица 4) показали, что внесение в рецептуру печенья плодово-ягодных порошков увеличивает содержание сахаров при снижении крахмала. Так, при внесении порошка из яблок содержание сахаров увеличилось на 8,6%, за счет содержания редуцирующих сахаров на 0,14%, при внесении рябинового порошка содержание сахаров увеличилось на 8,9% и 0,11% соответственно. Так как преобладающими сахарами плодово-ягодных порошков являются моносахара (фруктоза и глюкоза), поэтому существенного увеличения дисахаров по сравнению с контролем не происходит.
Таблица 4 - Химический состав сахарного печенья из кукурузной и рисовой муки с введением в рецептуру яблочного и рябинового порошка (n =5) Наименование показателя Фактическое содержание веществ (%) в печенье Контроль Вариант 1 Вариант 1 2 3 Массовая доля белка, мг/100г, 7,122 7,252 7,3в т.ч. содержание глютена, Менее 10 Менее 10 Менее мг/кг Массовая доля жира, % 7,351,4 7,351,4 7,351,Массовая доля сахаров%, в т.ч.: 21,18 24,59 23,-редуцирующие Отсутствуют 3,11 0,16 2,37 0,-дисахара 21,18 0,3 21,48 0,4 21,30 0,Продолжение таблицы 1 2 3 Массовая доля пектиновых ве- Отсутствуют 1,07 0,ществ, % в т.ч.
-водорастворимых Отсутствуют 0,27 0,01 0,23 0,-протопектина Отсутствуют 0,80 0,01 0,76 0,Массовая доля крахмала,% 44,69 0,8 42,35 0,6 43,36 0,Массовая доля клетчатки,% 0,26 0,1 0,38 0,1 0,44 0,Массовая доля:
Витамин Р, мг/100г (катехины) Отсутствует 60,15 2,14 94,4 4,Витамин С, мг/100г Отсутствует Отсутствует 0,7 0,-каротин, мг/100г следы следы 2,68 0,Массовая доля золы,% 2,7 0,12 2,87 0,11 3,18 0,Минеральные элементы, мкг/100г:
Цинк 411 0,01 411 0,01 412 0,Железо 1590 0,15 1610 0,10 1625 0,Медь 0,02 0,005 0,02 0,005 0,02 0,0Марганец 360,7 0,02 400,0 0,02 500,7 0,Энергетическая ценность, 359,2 368,7 369,ккал/100г Установлено, что введение в рецептуру 6,5% яблочного порошка и 5% рябинового порошка позволяет существенно повысить содержание пектиновых веществ, клетчатки, количество которой возросло на 1,46% и 1,69% соответственно, позволило улучшить витаминный состав этих изделий. Были обнаружены Р - активные вещества, -каротин и небольшое количество аскорбиновой кислоты в сахарном печенье с рябиновым порошком. Содержание аскорбиновой кислоты в контрольном и опытном (с яблочным порошком) образцах не обнаружено, что объясняется высокой температурной обработкой и небольшим количеством вводимого порошка.
На основании анализа аминокислотного состава сахарного печенья было установлено высокое содержание лейцина, валина, аланина, пролина, аспарагиновой кислоты, глутаминовой кислоты в контрольном образце. В то же время, отмечено невысокое количество таких незаменимых аминокислот, как лизин, треонин, гистидин.
Установлено незначительное увеличение пищевой ценности сахарного печенья с плодово-ягодными порошками за счет увеличения сахаров, пектиновых веществ.
Проведено исследование по определению глютена в сахарном печенье иммуноферментным методом анализа, на основании которого сделано заключение о возможности рекомендации к применению данных продуктов для людей страдающих такими заболеваниями, как целиакия и поливалентная пищевая аллергия.
Изучение влияния плодово-ягодных порошков на изменение свойств сахарного печенья при хранении. Для установления сроков годности и условий хранения, разработанные образцы сахарного печенья расфасовывали в потребительскую упаковку - пакеты из полимерного материала массой 100 г, с вложенной внутрь подложкой из гофрированного картона, герметично упакованные. Хранение осуществляли при температуре 202 С и относительной влажности воздуха 75%.
Разработанную продукцию, расфасованную в потребительскую упаковку, хранили в течение 4 месяцев (гарантийный срок хранения 3 мес. + 15%запаса для нескоропортящихся продуктов). Результаты изменения органолептических и физико-химических показателей исследуемых образцов при хранении приведены в таблице 5 и 6.
Таблица 5 - Динамика изменений органолептических показателей качества сахарного печенья в процессе хранения (n= 5) Образец Продолжительность хранения, мес печенья 0 1 2 3 Форма и поверхность (min-max 0,25-1,25),балл Контроль 1,120,2 1,120,2 1,120,1 1,00,1 1,00,Вариант 1 1,20,2 1,20,1 1,20,1 1,20,1 1,120,Вариант 2 1,250,1 1,250,1 1,250,2 1,250,2 1,20,Цвет (min-max 0,15-0,75), балл Контроль 0,750,1 0,750,1 0,750,1 0,700,1 0,60,Вариант 1 0,60,2 0,60,2 0,60,2 0,60,2 0,50,Вариант 2 0,750,2 0,750,2 0,750,2 0,750,2 0,60,Вкус и запах (min-max 0,5-2,5), балл Контроль 2,00,2 2,00,2 2,00,2 1,50,2 1,00,Вариант 1 2,50,2 2,50,2 2,50,1 2,30,1 2,00,Вариант 2 2,50,2 2,50,2 2,50,2 2,50,2 2,10,Вид в изломе (min-max 0,1-0,5), балл Контроль 0,40,1 0,40,1 0,40,1 0,40,1 0,40,Вариант 1 0,50,1 0,50,1 0,50,1 0,50,1 0,50,Вариант 2 0,50,1 0,50,1 0,50,1 0,50,1 0,50,Сумма баллов (min-max 1,0-5,0), балл Контроль 4,270,2 4,270,2 4,270,2 3,60,1 3,00,Вариант 1 4,80,2 4,80,2 4,80,2 4,60,2 4,120,Вариант 2 5,00,1 5,00,1 5,00,2 5,00,2 4,40,Было установлено, что плодово-ягодные порошки оказывают влияние на сохранность изделий. Яблочный и рябиновый порошки оказали значительное влияние на замедление процесса усыхания при хранении, причем, рябиновый порошок в большей степени. Было установлено, что через 2 месяца хранения, степень свежести контрольного образца ниже, чем печенья с добавками плодовоягодных порошков, особенно по показателям, характеризующим вкус и запах.
Порошки оказали влияние на процесс усыхания изделий при хранении (влажность контрольного образца снизилась в процессе хранения на 0,8%), влажность изделий с плодово-ягодными порошками изменилась не значительно на протяжении всего срока хранения. Замедление процесса отдачи влаги биополимерами сахарного печенья, обогащенного яблочным и рябиновым порошками, вероятно, обусловлено содержанием пектиновых веществ в данных порошках.
Таблица 6 - Динамика изменений физико - химических показателей качества сахарного печенья в процессе хранения (n = 5) Образец Продолжительность хранения, мес печенья 0 1 2 3 Влажность, % Контроль 5,7 + 0,2 5,4 + 0,2 5,2 + 0,2 5,1 + 0,2 4,9 + 0,Вариант 1 6,4 + 0,2 6,4 + 0,2 6,3 + 0,2 6,2 + 0,2 6,2 + 0,Вариант 2 5,9 + 0,2 5,9 + 0,2 5,8 + 0,2 5,8 + 0,2 5,8 + 0,Щелочность, град Контроль 0,8 0,1 0,8 0,1 0,8 0,1 0,8 0,1 0,8 0,Вариант 1 0,4 0,1 0,4 0,1 0,4 0,1 0,4 0,1 0,4 0,Вариант 2 0,5 0,1 0,5 0,1 0,5 0,1 0,5 0,1 0,5 0,Намокаемость, % Контроль 178 + 15 172 + 10 168 + 4 165 + 6 160 + Вариант 1 160 + 8 160 + 4 159 + 5 157 + 6 156 + Вариант 2 165 + 10 165 + 8 165 + 8 165 + 4 164 + Было установлено, что в процессе хранения намокаемость у контрольного образца снизилась на 18%, намокаемость разработанных изделий снизилась незначительно.
Щелочность контрольного и опытных образцов оставалась неизменной на протяжении всего срока хранения.
Микробиологические показатели соответствовали СанПиН 2.3.2.1078-01 на протяжении всего срока хранения.
Исследования образцов сахарного печенья с добавлением плодово-ягодных порошков на безопасность по содержанию токсичных элементов, микотоксинов, радионуклидов, пестицидов показали, что они соответствуют требованиям СанПиН 2.3.2 1078 - 01.
Разработка рецептуры и технологии производства кекса из смеси кукурузной и рисовой муки. По аналогии с печеньем разработана рецептура и технология производства кекса Лимонный с цукатами из смеси кукурузной и рисовой муки. При разработке рецептуры, учитывались потребительские достоинства по следующим показателям: форма и поверхность, цвет, вкус и запах, вид в изломе. Установлено оптимальное соотношение кукурузной и рисовой муки в смеси равное 40:60 соответственно.
Технология включает следующие основные стадии: замес теста осуществляется путем сбивания маргарина, сахара-песка в течение 10-15минут с последующим добавлением и сбиванием яичного меланжа, соли в течение 20 минут; к готовой массе постепенно одновременно добавляют два вида муки: муку кукурузную и рисовую, крахмал и разрыхлитель, цукаты и измельченный лимон вводят на завершающем этапе замеса теста; формование проводят в формы, обработанные антипригарным покрытием; выпечку кексов осуществляют при температуре 200 С в течение 20 - 25 минут сразу после разделки. Охлаждают кексы естественным путем до комнатной температуры и упаковывают.
Установлен срок хранения - 5 суток со дня изготовления при температуре 18 2 С. Микробиологические показатели соответствовали СанПиН 2.3.2.107801 на протяжении всего срока хранения. По истечении 5 суток отмечалось ухудшение органолептических свойств продукта.
Установлены регламентируемые показатели качества кекса. Из органолептических показателей нормируются форма и поверхность, цвет, вкус и запах, вид в изломе. Из физико - химическихЦмассовая доля влаги, массовая доля общего сахара, массовая доля жира, щелочность.
ВЫВОДЫ 1.Анализ рынка зерномучных безглютеновых продуктов г.Екатеринбурга показал, что на долю продукции отечественного производителя приходится 16%, основную долю - 84% занимает продукция импортного производства, что свидетельствует о необходимости расширения ассортимента российских диетических продуктов,.
2. Яблоки и рябина садовая красноплодная, произрастающие в Уральском регионе, характеризуются высоким содержанием биологически активных веществ: полифенолов, аскорбиновой кислоты, пектиновых веществ, микроэлементов. Полученные данные дают возможность использовать их как ценное плодовоягодное сырье.
3. Исследование различных способов сушки плодово-ягодного сырья показало преимущества двухступенчатого микроволнового способа с применением режима конвекции, при котором отмечается сокращение продолжительности процесса сушки. Определены оптимальные режимы получения плодово-ягодных порошков: I период сушки - микроволновой осуществляется при мощности 300 Вт до остаточной влажности сырья: яблочного - 25%, рябинового - 50%. II период - конвективный - при температуре 70 С до влажности 8-12%. Общая продолжительность сушки сырья составила : 45 мин для яблочного, 150 мин - рябинового.
Установлено, что содержание аскорбиновой кислоты в порошках, полученных предлагаемым способом, в среднем на 25 - 31% больше, чем в порошках, полученных конвективным способом.
4. Показатели пищевой ценности полученных плодово-ягодных порошков подтверждают перспективность предложенного способа сушки плодово-ягодного сырья. Плодово-ягодные порошки являются достаточно хорошим источником сахаров, пектиновых веществ, - каротина, Р - активных веществ и микроэлементов.
5. Исследовано влияние различного соотношения рецептурных компонентов на качество сахарного печенья из смеси рисовой и кукурузной муки. На основании математических методов расчета установлено оптимальное количество рисовой и кукурузной муки в смеси (50%: 50%) с содержанием кукурузного крахмала в количестве 26 %.
6. Показана возможность замены части муки плодово-ягодными порошками. Разработаны рецептуры сахарного печенья с введением 6,5% яблочного порошка и 5,0% рябинового. Изделия отличаются повышенным содержанием Р - активных, пектиновых веществ, - каротина. Содержание глютена составляет менее 10 мг/кг, что позволяет отнести их к безглютеновым продуктам.
7. Проведена товароведная оценка полученных образцов сахарного печенья из смеси рисовой и кукурузной муки с плодово-ягодными порошками. Введение порошков из яблок и рябины способствует улучшению органолептических показателей готовых изделий.
Определены регламентируемые показатели качества и сроки хранения.
Установлено, что плодово-ягодные порошки оказывают значительное влияние на замедление процесса усыхания в процессе хранения, что продлевает срок годности изделий сахарного печенья с плодово-ягодными порошками с 2 до 3 месяцев.
8. Разработана рецептура и технология безглютенового кекса Лимонный с цукатами из смеси кукурузной и рисовой муки с соотношением 40%:60% соответственно.
9. Расчет розничной цены разработанной продукции показал е доступность для потребителя. Стоимость пачки печенья (100г) составляет 9руб.18 коп.
Список работ, опубликованных по теме диссертации В журналах, рекомендованных экспертным советом ВАК РФ:
1. Чугунова, О.В. Разработка ассортимента мучных кондитерских изделий функционального назначения / О.В. Чугунова, Н.В. Лейберова // Известия УрГЭУ. - 2011.- №3. ЦС.152-157.
2. Чугунова, О.В. Инновационный подход к разработке пищевых продуктов с заданными потребительскими свойствами /О.В. Чугунова, Н.В. Заворохина, Н.В. Лейберова// Технология и товароведение инновационных пищевых продуктов. - 2011.-№4. - С. 53-59.
3. Чугунова, О.В. Инновационный подход к разработке пищевых продуктов, ориентированных на потребителя / О.В. Чугунова, Н.В. Лейберова, Н.В.Заворохина // Экономика региона.-2011.-№4. - С 142-148.
4. Чугунова, О.В. Оценка безопасности мучных кондитерских изделий из нетрадиционного сырья / О.В. Чугунова, Н.В. Лейберова // Товаровед продовольственных товаров. -2012. № 4.
С. 28-32.
Статьи в других журналах, сборниках материалов конференций:
5. Чугунова О.В. Современные тенденции рынка кондитерских изделий / О.В.Чугунова, Н.В. Лейберова / Конкурентоспособность территорий и предприятий во взаимозависимом мире: материалы XI Всероссийского форума молодых ученых и студентов, Екатеринбург, 2008.- с.199-200.
6. Лейберова Н.В. Биологическая ценность белков растительного происхождения /Н.В.
ейберова, Н.Б. Осипова // Конкурентоспособность регионов и субъектов хозяйствования в условиях преодоления кризиса: материалы тринадцатого Всероссийского форума молодых ученых и студентов (21 апреля 2010г) / под ред. М.В. Федорова; Уральский гос. эконом. ун-т. - Екатеринбург,2010. - С.266.
7. Чугунова О.В. Ассортимент продуктов функционального назначения / О.В. Чугунова, Н.В. Лейберова, Н.Б. Осипова // Качество и полезность в экономической теории и практике:
материалы пятой Международной конференции (25 ноября 2010г) / под.ред. В.А. Сибирцева;
Новосибирский гос. ун-т. Экономики и управления. - Новосибирск, 2010. - С.45-47.
8. Лейберова Н.В. Разработка рецептуры и технологии производства мучных кондитерских изделий с заданными свойствами / Н.В. Лейберова // Интеграция науки, образования и производства - стратегия развития инновационной экономики: материалы первой Международной научно- практической конференции (25 января 2011г) / под. ред. М.В. Федорова, Уральский гос. эконом. ун-т. ЦЕкатеринбург,2011. - С.169-171.
9. Лейберова Н.В. Особенности органолептической оценки качества кондитерских товаров / Н.В. Лейберова, Н.Б. Осипова, О.В. Мазунина // Конкурентоспособность территорий: материалы четырнадцатого Всероссийского экономического форума научно-исследовательских работ молодых ученых и студентов (28 апреля 2011г) / под. ред. М.В.Федорова, Уральский гос.
эконом. ун-т.ЦЕкатеринбург,2011. - С.37-39.
10. Лейберова Н.В. Безопасность мучных кондитерских изделий / Н.В. Лейберова // Конкурентоспособность территорий: материалы четырнадцатого Всероссийского экономического форума научно-исследовательских работ молодых ученых и студентов (28 апреля 2011г) / под. ред. М.В.Федорова, Уральский гос. эконом. ун-т. ЦЕкатеринбург,2011. - С.39-41.
11. Чугунова, О.В. Современные приоритеты моделирования продуктов с заданными свойствами /О.В. Чугунова, Н.В. Лейберова, Н.Б. Осипова // Управление торговлей: теория, практика инновации: материалы четвертой Международной научно-практической конференции (11 ноября 2011г) / Российский ун-т.кооперации. - Москва, 2011. - С.362-365.
Подписано к печати 12.03.2012 г. Формат 60х84/16. Тираж 100 экз.
Объем 1 п.л. Заказ № 17. Отпечатано на ризографе.
Уральский государственный экономический университет, 620219, г.Екатеринбург, ул. 8 Марта/Н.Воли, д 62/45.
Отпечатано в редакционно-издательском центре УрГЭУ, 620219, г.Екатеринбург, ул. 8 Марта/Н.Воли, д 62/45.
Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по техническим специальностям