close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Совершенствование технологии и разработка рецептуры обогащенного вафельного изделия с применением растительных пищевых добавок

код для вставкиСкачать
На правах рукописи
ТАМАЗОВА Сусанна Юнусовна
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ И РАЗРАБОТКА
РЕЦЕПТУРЫ ОБОГАЩЕННОГО ВАФЕЛЬНОГО ИЗДЕЛИЯ
С ПРИМЕНЕНИЕМ РАСТИТЕЛЬНЫХ ПИЩЕВЫХ ДОБАВОК
05.18.01 − Технология обработки, хранения и переработки
злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов,
плодоовощной продукции и виноградарства
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Краснодар – 2018
3
1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
1.1 Актуальность темы. Известно, что качество и структура питания
являются основными факторами, обеспечивающими здоровье и активное
долголетие населения. Учитывая дефицит макро- и микронутриентов в питании
населения России и в соответствии с ключевыми положениями «Концепции
государственной политики в области здорового питания», актуальным и
своевременным является совершенствование технологий и разработка рецептур
обогащённых продуктов питания с применением пищевых добавок,
содержащих комплекс биологически активных макро- и микронутриентов.
Среди продуктов питания, пользующихся спросом не только у детей, но и
у взрослых, следует выделить вафельные изделия.
Однако, до настоящего времени разработок в области создания и
производства обогащённых вафельных изделий выполнено недостаточно.
Учитывая это, актуальность темы исследований, посвящённой
совершенствованию технологии и разработке рецептуры обогащённого
вафельного изделия с применением растительных пищевых добавок,
содержащих комплекс биологически активных веществ, не вызывает сомнений.
Актуальность темы подтверждается также и тем, что она выполнялась в
соответствии с госбюджетной НИР КНИИХП – филиала ФГБНУ СКФНЦСВВ
«Выявить закономерности влияния физических методов воздействия на
эффективность переработки вторичных растительных ресурсов, образующихся
при переработке фруктово-овощного сырья, и разработать на основе
выявленных закономерностей инновационные технологии производства
комплексных конкурентоспособных пищевых добавок компенсаторного и
коррегирующего действия и продуктов здорового питания с их применением»
(№ госрегистрации 115013070051, 2014 – 2018 г.г.) и стратегической
программой исследований Евразийской технологической платформы
«Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК – продукты
здорового питания» (2014 – 2018 г.г.).
1.2 Степень разработанности темы. Значительный вклад в развитие
теории и практики создания мучных кондитерских, в том числе обогащенных,
изделий внесли отечественные и зарубежные учёные: Н.А. Агафонова,
Л.М. Аксенова, В.А. Васькина, А.С. Джабоева, Г.Г. Дубцова, А.В. Зубченко,
О.А. Ильина, С.Я. Корячкина, А.А. Кочеткова, И.Б. Красина, Г.О. Магомедов,
И.В. Матвеева, А.П. Нечаев, Л.П. Пащенко, А.А. Покровский, Р.Д. Поландова,
Л.И. Пучкова, И.Ю. Резниченко, Ю.Ф. Росляков, Т.В. Савенкова,
З.Г. Скобельская, Н.В. Сокол, Т.Б. Цыганова, Б.А. Шендерова, A.P. Alobo,
J.M. Bourre, R. Crocett, S. Mezaize, D. Sabanis и другие.
Автор выражает благодарность и признательность доктору технических наук, профессору
Красиной И.Б. за помощь и консультации при выполнении диссертационной работы.
4
Вместе с тем, исследований по разработке обогащённых вафельных
изделий с использованием растительных пищевых добавок в настоящее время
проводится недостаточно.
1.3 Цель и задачи исследований. Целью исследований является
совершенствование технологии и разработка рецептуры обогащённого
вафельного изделия с применением растительных пищевых добавок,
содержащих комплекс биологически активных макро- и микронутриентов.
В соответствии с поставленной целью решали следующие задачи:
– провести анализ, систематизацию и обобщение научно-технической
литературы и патентной информации по теме исследований;
– экспериментально обосновать выбор растительных пищевых добавок
для производства обогащенного вафельного изделия;
– исследовать показатели качества и безопасности, состав макро- и
микронутриентов растительных пищевых добавок, используемых для
производства обогащенного вафельного изделия: «Порошок из клубней
топинамбура», «Порошок шиповника» и обезжиренного подсолнечного
лецитина;
– исследовать влияние пищевых добавок «Порошок из клубней
топинамбура» и обезжиренного подсолнечного лецитина на свойства
вафельного теста и качество вафельного листа;
– исследовать влияние пищевых добавок «Порошок из клубней
топинамбура», «Порошок шиповника» и обезжиренного подсолнечного
лецитина на свойства и качество жировой начинки;
– разработать рецептуру вафельного листа с внесением пищевых добавок
«Порошок из клубней топинамбура» и подсолнечного лецитина и рецептуру
жировой начинки с внесением пищевых добавок «Порошок из клубней
топинамбура», «Порошок шиповника» и обезжиренного подсолнечного
лецитина;
– разработать рецептуру и усовершенствовать технологические режимы
производства обогащенного вафельного изделия с применением растительных
пищевых добавок;
– исследовать потребительские свойства разработанного обогащенного
вафельного изделия, включая органолептические, физико-химические,
безопасность, пищевую ценность, состав макро-и микронутриентов, а также
сохраняемость;
– разработать комплект технической документации, включающий
технические условия, технологическую инструкцию и рецептуру обогащенного
вафельного изделия;
5
– провести опытно-промышленные испытания и оценку экономической
эффективности от внедрения разработанных технологических решений и
реализации обогащенного вафельного изделия.
1.4 Научная новизна. Теоретически обоснована и экспериментально
подтверждена эффективность применения продуктов переработки клубней
топинамбура и плодов шиповника, а также обезжиренного подсолнечного
лецитина в технологии обогащённых вафельных изделий.
Впервые выявлено положительное влияние пищевых добавок «Порошок
из клубней топинамбура» и обезжиренного подсолнечного лецитина на
реологические и технологические свойства вафельного теста и качество
вафельного листа.
Впервые выявлено положительное влияние пищевых добавок «Порошок
из клубней топинамбура», «Порошок шиповника» и обезжиренного
подсолнечного лецитина на технологические свойства и качество жировой
начинки.
Научно обоснованы и экспериментально подтверждены эффективные
дозировки пищевых добавок «Порошок из клубней топинамбура», «Порошок
шиповника» и обезжиренного подсолнечного лецитина для обогащения
вафельного изделия.
Впервые выявлено и количественно оценено положительное влияние
комплекса пищевых добавок на потребительские свойства обогащённого
вафельного изделия, полученного по разработанной рецептуре и
усовершенствованным технологическим режимам.
1.5 Практическая
значимость.
Разработаны
рецептура
и
технологические режимы производства вафельных листов с применением
пищевых добавок «Порошок из клубней топинамбура» и обезжиренного
подсолнечного лецитина, а также рецептура и технологические режимы
производства жировой начинки с применением пищевых добавок «Порошок из
клубней
топинамбура»,
«Порошок
шиповника»
и
обезжиренного
подсолнечного лецитина.
Разработана рецептура и усовершенствована технология производства
обогащённого вафельного изделия «Топитоша» с применением растительных
пищевых добавок.
Разработан комплект технической документации для промышленного
производства обогащённого вафельного изделия «Топитоша» (ТУ 10.72.12-01817021101-2018; ТИ 018-17021101-2018; РЦ 018-17021101-2018).
Разработанные технологические решения прошли апробацию в опытнопромышленных условиях ООО «КОРО». Расчётная экономическая
эффективность от внедрения разработанных технологических решений и
6
реализации 1 т обогащённого вафельного изделия составит 12,8 тыс. руб.
1.6 Методология проведения исследований базируется на системном
подходе при решении теоретических и экспериментальных задач на всех этапах
исследований. Структурная схема исследований приведена на рисунке 1.
1.7 Основные положения, выносимые на защиту:
1. Результаты научного и практического обоснования выбора
растительных пищевых добавок («Порошок из клубней топинамбура»,
«Порошок шиповника» и обезжиренного подсолнечного лецитина),
содержащих комплекс биологически активных макро- и микронутриентов,
обеспечивающих возможность разработки обогащенного вафельного изделия с
высокими потребительскими свойствами.
2. Результаты экспериментальных исследований по разработке рецептуры
и совершенствованию технологии производства обогащенного вафельного
изделия с применением растительных пищевых добавок: «Порошок из клубней
топинамбура», «Порошок шиповника» и обезжиренного подсолнечного
лецитина.
1.8 Степень достоверности и апробация результатов. Достоверность
результатов
исследований
подтверждена
применением
современных
органолептических, физико-химических и микробиологических методов анализа,
статистической математической обработкой экспериментальных данных,
совпадением данных, полученных в лабораторных и опытно-промышленных
условиях.
Основные результаты исследований обсуждены и доложены на
Международных научных конференциях: «Инновационные пищевые
технологии в области хранения и переработки сельскохозяйственного сырья»
(Краснодар, 2014 г.); «Инновационные исследования и разработки для научного
обеспечения
производства
и
хранения
экологически
безопасной
сельскохозяйственной и пищевой продукции» (Краснодар, 2014 г.);
«Продовольственная безопасность: научное, кадровое и информационное
обеспечение» (Воронеж, 2016 г.); «Хлебобулочные, кондитерские и макаронные
изделия XXI века» (Краснодар, 2017 г.); «Наука, питание и здоровье» (Минск,
2017 г.); на Всероссийской научной конференции «Актуальные вопросы
повышения конкурентоспособности продовольственного сырья и пищевых
продуктов в условиях ВТО» (Углич, 2013 г.), а также на заседаниях Учёного
совета Краснодарского научно-исследовательского института хранения и
переработки сельскохозяйственной продукции (2013 - 2018 г.г.).
1.9 Публикации.
По
результатам
выполненных
исследований
опубликовано 14 научных работ, в том числе 7 научных статей в изданиях,
7
Анализ, систематизация и обобщение научно-технической литературы и
патентной информации по теме исследований
Экспериментальное обоснование выбора растительных пищевых добавок для
обогащения вафельных изделий
Порошок из клубней
топинамбура
Обезжиренный
подсолнечный лецитин
Порошок шиповника
Исследование органолептических и
физико-химических показателей
качества, показателей безопасности,
состава макро – и микронутриентов
Исследование органолептических и
физико-химических показателей
качества, показателей безопасности,
состава макро – и микронутриентов
Исследование влияния пищевой
добавки «Порошок из клубней
топинамбура» и обезжиренного
подсолнечного лецитина на
свойства вафельного теста и
качество вафельного листа
Исследование влияния пищевой
добавки «Порошок из клубней
топинамбура», «Порошок
шиповника» и обезжиренного
подсолнечного лецитина на свойства
и качество жировой начинки
Разработка рецептуры
вафельного листа
Разработка рецептуры
жировой начинки
Разработка рецептуры и совершенствование технологических режимов
производства обогащённого вафельного изделия
Исследование потребительских свойств разработанного обогащённого
вафельного изделия
Разработка комплекта технической документации обогащённого
вафельного изделия
Опытно-промышленные испытания и оценка экономического эффекта
от внедрения разработанных технологических решений и реализации
обогащенного вафельного изделия
Рисунок 1 – Структурная схема исследований
8
рекомендованных ВАК при Минобрнауки РФ, получен патент РФ на
изобретение.
1.10 Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из
введения, пяти глав, выводов, списка литературных источников и приложений.
Материал изложен на 144 страницах компьютерного текста, содержит
30 таблиц и 24 рисунка. Список литературных источников включает
143 наименования отечественных и зарубежных авторов.
2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1 Объекты исследований. В качестве объектов исследований на
различных этапах работы были использованы пищевые добавки: обезжиренный
подсолнечный лецитин (ГОСТ 32052-2013), добавка пищевая «Порошок из
клубней топинамбура» (ТУ 10.89.19-440-04801346-2017), добавка пищевая
«Порошок шиповника» (ТУ 10.39.25-436-04801346-2017); полуфабрикаты
вафельного производства: образцы вафельного теста, вафельных листов и
жировой начинки, а также образцы вафельных изделий.
2.2 Методы исследований. При проведении исследований использовали
общепринятые и специальные методы анализа состава и свойств
полуфабрикатов и готовых изделий, а также современные физико-химические
методы анализа. Реологические свойства вафельного теста исследовали
методами ротационной вискозиметрии на приборе HAAKE VT7-R plus.
Прочность вафельных листов – с использованием прибора ИПМ-1. Вязкость
жировой начинки – методом ротационной вискозиметрии на приборе HAAKE
VT7-R plus, адгезионные свойства – на анализаторе текстуры фирмы
«StableMicroSystem». Способность начинки к кремообразованию определяли
косвенным методом, измеряя массу 200 см3 начинки. Прочность вафель с
начинкой – с использованием прибора ИПМ-1. Массовую долю белка
определяли методом Кьельдаля, моно- и дисахаридов – методом Бертрана,
массовую долю крахмала – поляриметрическим методом, целлюлозы – методом
Кюршнера и Ганека, инулина – гексацианоферратным методом. Для
определения массовой доли органических кислот применяли метод
электрокапиллярного электрофореза на приборе «Капель-105», определения
массовой доли макро- и микроэлементов – метод атомно-абсорбционной
спектроскопии на ААС «Квант-АФА». Оценку результатов и их статистической
достоверности проводили с использованием современных методов с помощью
пакетов прикладных программ MathCad, Surfer 8, MicrosoftOffice, Statistic 6.0
forWindows.
9
3 ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
3.1 Анализ, систематизация и обобщение научно-технической
литературы и патентной информации по теме исследований. Проведённый
анализ позволил определить наиболее перспективный базовый пищевой
продукт для обогащения, а именно, вафли с жировой начинкой, а также
обосновать выбор растительных пищевых добавок в качестве рецептурных
компонентов, содержащих комплекс биологически активных макро- и
микронутриентов, для обогащения.
3.2 Обоснование выбора растительных пищевых добавок для
обогащения вафельного изделия. При выборе пищевых добавок
руководствовались следующим: обеспечение требований, предъявляемых к
показателям качества и безопасности добавок; составом и содержанием в
добавках биологически активных макро- и микронутриентов; положительным
влиянием добавок на свойства полуфабрикатов – вафельное тесто и жировую
начинку; достижением высоких потребительских свойств готового вафельного
изделия при внесении добавок.
Учитывая это, были выбраны растительные пищевые добавки: «Порошок
из клубней топинамбура», «Порошок шиповника» и обезжиренный
подсолнечный лецитин.
Установлено, что по показателям качества и безопасности добавки
«Порошок из клубней топинамбура» и «Порошок шиповника» соответствуют
требованиям ТУ 10.89.19-440-04801346-2017 и ТУ 10.39.25-436-04801346-2017,
а обезжиренный подсолнечный лецитин – требованиям ГОСТ 32052-2013.
В таблице 1 приведён состав биологически активных макро- и
микронутриентов, содержащихся в пищевых добавках.
Установлено, что в составе исследуемых добавок в значительных
количествах содержатся биологически активные макро- и микронутриенты.
Так, добавку «Порошок из клубней топинамбура» отличает высокое
содержание инулина, пищевых волокон, калия, витамина С и Р-активных
веществ; обезжиренный подсолнечный лецитин содержит значительное
количество фосфолипидов, а добавка «Порошок шиповника» содержит
значительное количество пищевых волокон, калия, меди, витамина С и Рактивных веществ, что позволяет сделать вывод о целесообразности
применения добавок для обогащения вафельных изделий.
Учитывая, что добавка «Порошок шиповника» по сравнению с добавкой
«Порошок из клубней топинамбура» содержит в более значительных
количествах термолабильные витамин С и Р-активные вещества, то ее
рекомендуется использовать только при производстве жировой начинки,
которая не подвергается термической обработке, а добавки «Порошок из
10
клубней топинамбура» и обезжиренный подсолнечный лецитин – и в вафельное
тесто и в начинку.
Таблица 1 – Состав биологически активных макро- и микронутриентов,
содержащихся в пищевых добавках
Содержание макро- и микронутриента
Наименование макро- и
микронутриента
Инулин, г/100г
Пищевые волокна, г/100г, в т.ч.:
пектин
Фосфолипиды, г/100г
Органические кислоты, г/100г
Макроэлементы, мг/100г:
кальций
фосфор
магний
калий
Микроэлементы, мг/кг:
железо
цинк
медь
марганец
Р-активные вещества, мг/100г
Витамины, мг/100г:
В1
В2
В3
В6
С
порошок из
клубней
топинамбура
46,21
12,48
4,30
отсутствие
3,54
обезжиренный
порошок
подсолнечный лецитин шиповника
отсутствие
отсутствие
отсутствие
97,57
отсутствие
отсутствие
34,10
6,51
отсутствие
1,20
50,00
510,00
37,00
1930,00
1,49
3550,22
19,57
13,58
269,30
25,30
119,30
1015,50
18,00
11,00
2,10
5,60
378,50
2,66
0,47
0,48
отсутствие
отсутствие
29,80
4,70
163,00
89,60
985,10
1,90
8,70
8,80
0,80
117,20
отсутствие
отсутствие
отсутствие
отсутствие
отсутствие
0,10
0,50
0,15
0,10
240,00
3.3 Исследование влияния пищевых добавок «Порошок из клубней
топинамбура» и обезжиренного подсолнечного лецитина на свойства
вафельного теста и качество вафельного листа. Известно, что одним из
основных технологических свойств вафельного теста является равномерность
его распределения по поверхности формы для выпечки вафельных листов,
которая характеризуется вязкостью вафельного теста. Учитывая это, изучали
влияние растительной пищевой добавки «Порошок из клубней топинамбура»
на вязкость вафельного теста путём замены сахара в традиционной
контрольной рецептуре вафельных листов «Березка» на добавку, при этом
дозировка добавки соответствовала 6, 8, 10 и 12 % к массе муки (рисунок 2).
Установлено, что внесение добавки «Порошок из клубней топинамбура»
приводит к повышению вязкости вафельного теста, что, вероятно, связано с
увеличением количества пищевых волокон, обладающих высокой
11
водосвязывающей способностью, что, в свою очередь, снижает способность
вафельного теста к дозированию, а также к его равномерному распределению
по поверхности формы для выпечки вафельных листов.
Рисунок 2 –
Влияние
дозировок
пищевой
добавки «Порошок из
клубней топинамбура»
на вязкость вафельного
теста
Для определения эффективной дозировки пищевой добавки,
обеспечивающей не только требуемую вязкость вафельного теста, но и
требуемые свойства вафельных листов, на следующем этапе из образца
вафельного теста, приготовленного по традиционной рецептуре с применением
жидкого соевого лецитина, и образцов вафельного теста с внесением добавки
«Порошок из клубней топинамбура» с применением также жидкого соевого
лецитина выпекали вафельные листы.
Установлено, что внесение добавки «Порошок из клубней топинамбура»
в количестве 10 % к массе муки приводит к изменению таких технологических
свойств вафельного листа, как хрупкость и упругость, что свидетельствует о
нарушении стабильности вафельного теста.
Учитывая это, для повышения стабильности и достижения требуемой
вязкости вафельного теста вместо жидкого соевого лецитина был взят
обезжиренный подсолнечный лецитин.
Предварительными опытами установлено, что вязкость вафельного теста,
приготовленного по традиционной рецептуре с внесением обезжиренного
подсолнечного лецитина в количестве 0,25 % к массе муки, ниже, чем вязкость
вафельного теста, приготовленного с внесением жидкого соевого лецитина в
количестве 0,5 % к массе муки. Учитывая это, готовили образцы теста с
обезжиренным подсолнечным лецитином в количестве 0,25 % к массе муки и
12
образцы теста с жидким соевым лецитином в количестве 0,5 % к массе муки
(рисунок 3).
Рисунок 3 – Влияние вида и
дозировки
лецитина
на
вязкость вафельного теста,
приготовленного с внесением
пищевой добавки «Порошок
из клубней топинамбура»:
- жидкий соевый
лецитин (0,5 %);
- обезжиренный
подсолнечный лецитин
(0,25 %)
Установлено, что вязкость теста с внесением добавки «Порошок из
клубней топинамбура» и использованием обезжиренного подсолнечного
лецитина ниже по сравнению с вязкостью теста, приготовленного с внесением
добавки «Порошок из клубней топинамбура» и использованием жидкого
соевого лецитина. Это объясняется более высокой поверхностной активностью
обезжиренного подсолнечного лецитина по сравнению с жидким соевым
лецитином.
Следует отметить, что значение вязкости образца вафельного теста с
внесением 10 % пищевой добавки «Порошок из клубней топинамбура»
аналогично значению вязкости вафельного теста контрольного образца.
Учитывая, что одним из основных технологических свойств вафельного
листа является его упругость, на рисунке 4 приведены данные по комплексному
влиянию добавок «Порошок из клубней топинамбура» и обезжиренного
подсолнечного лецитина на упругость вафельного листа, которую определяли
по модулю Юнга.
Установлено, что наиболее упругим является образец вафельного листа с
внесением добавки «Порошок из клубней топинамбура» 10 % к массе муки и
обезжиренного подсолнечного лецитина (0,25 % к массе муки), так как, чем
ниже значение модуля упругости, тем выше упругость. Следует отметить, что
модуль упругости указанного образца вафельного листа близок по значению
модулю упругости контрольного образца.
13
Рисунок 4 – Влияние вида и
дозировки
лецитина
на
упругость вафельного листа,
выпеченного
из
теста,
приготовленного с внесением
пищевой добавки «Порошок
из клубней топинамбура»:
- жидкий соевый
лецитин (0,5 %);
- обезжиренный
подсолнечный лецитин
(0,25 %)
Наряду с упругостью, не менее важным свойством вафельного листа
является его хрупкость, от которой зависит количество лома при его выпечке и
сколов при резке вафельных пластов. Данные по влиянию пищевой добавки
«Порошок из клубней топинамбура» и обезжиренного подсолнечного лецитина
на хрупкость вафельного листа, количественной характеристикой которой
является разрывное напряжение, приведены на рисунке 5.
Рисунок
5
–
Влияние
дозировки пищевой добавки
«Порошок
из
клубней
топинамбура»,
вида
и
дозировки
лецитина
на
хрупкость вафельного листа:
- жидкий соевый
лецитин (0,5 %);
- обезжиренный
подсолнечный лецитин
(0,25 %)
14
Установлено, что хрупкость образца вафельного листа с внесением 10 %
пищевой добавки «Порошок из клубней топинамбура» и обезжиренного
подсолнечного лецитина (0,25 % к массе муки) близка к хрупкости
контрольного образца, так как значение разрывного напряжения указанного
образца практически не отличается от значения разрывного напряжения
контрольного образца.
Сравнительная оценка органолептических показателей контрольного и
опытных образцов вафельного листа (хруст, пористость, вкус, запах и цвет)
позволила сделать вывод о том, что опытный образец (дозировка пищевой
добавки «Порошок из клубней топинамбура» – 10 % к массе муки и
обезжиренный подсолнечный лецитин – 0,25 % к массе муки) по указанным
показателям превосходит контрольный образец.
Таким образом, на основании проведённых исследований установлены
эффективные дозировки пищевой добавки «Порошок из клубней
топинамбура» – 10 % к массе муки и обезжиренного подсолнечного лецитина –
0,25 % к массе муки, обеспечивающие требуемые свойства вафельного теста, а
также требуемые свойства и качество вафельного листа.
3.4 Исследование влияния пищевых добавок «Порошок из клубней
топинамбура», «Порошок шиповника» и обезжиренного подсолнечного
лецитина на свойства и качество жировой начинки. Известно, что
основными характеристиками жировых начинок для вафельных изделий,
обусловливающих их технологические свойства, такие, как пластичность и
адгезионные свойства, являются плотность, вязкость и сила отрыва. Учитывая
это, изучали влияние комплекса пищевых добавок на указанные свойства
жировой начинки. В качестве контрольной рецептуры жировой начинки была
принята рецептура жировой начинки «Земляничка».
Учитывая тот факт, что обезжиренный подсолнечный лецитин, по
сравнению с традиционно используемым жидким соевым лецитином, является
более эффективным эмульгатором, исследовали влияние обезжиренного
подсолнечного лецитина на плотность жировой начинки после взбивания
(рисунок 6).
Установлено, что внесение обезжиренного подсолнечного лецитина
вместо жидкого соевого лецитина в жировую начинку, приготовленную по
контрольной рецептуре, обеспечивает снижение её плотности по сравнению с
контрольным образцом жировой начинки с внесением жидкого соевого
лецитина, при этом снижение плотности жировой начинки по сравнению с
контрольным образцом при дозировках обезжиренного подсолнечного
лецитина в количестве 0,15 и 0,20 г на 1 кг жировой начинки отличается
незначительно. Учитывая это, в дальнейших исследованиях по влиянию
15
Рисунок 6 – Зависимость
плотности жировой начинки,
приготовленной
по
контрольной рецептуре (без
жидкого соевого лецитина),
от количества обезжиренного
подсолнечного лецитина
пищевых добавок «Порошок из клубней топинамбура» и «Порошок
шиповника» на свойства жировой начинки использовали обезжиренный
подсолнечный лецитин в количестве 0,15 г на 1 кг жировой начинки.
Одними из основных технологических свойств жировой начинки
являются её способность равномерно распределяться при нанесении на
вафельный лист, а также стабильность в процессе выстойки вафельных пластов,
при этом количественными характеристиками указанных свойств являются
плотность и вязкость жировой начинки, а также адгезионные свойства, которые
характеризуются силой отрыва. Предварительными экспериментами было
определено эффективное соотношение пищевых добавок «Порошок из клубней
топинамбура» и «Порошок шиповника» для внесения в жировую начинку
(взамен сахарной пудры), которое соответствует 1:1 (по массе).
Известно, что замена части сахарной пудры на пищевые добавки,
обладающие высокой водосвязывающей способностью, может оказывать
влияние на свойства жировой начинки.
Учитывая это, проведены исследования по определению эффективной
дозировки вносимых в жировую начинку добавок. Для этого часть сахарной
пудры в рецептуре традиционной жировой начинки (8,10,12 %) была заменена
на комплекс, состоящий из пищевых добавок «Порошок из клубней
топинамбура» и «Порошок шиповника», в соотношении 1:1, а жидкий соевый
лецитин заменён на обезжиренный подсолнечный лецитин (таблица 2).
16
Таблица 2 – Влияние пищевых добавок на свойства жировой начинки
Значение показателя
Наименование показателя
контроль
Дозировка добавок, %
8
10
12
815
800
815
825
Вязкость, Па•с
13,70
13,60
13,70
13,85
Сила отрыва, кПа
2,90
2,85
2,75
2,60
Плотность, кг/м3
Установлено, что жировая начинка с внесением комплекса пищевых
добавок «Порошок из клубней топинамбура» и «Порошок шиповника» в
количестве 10 % сахарной пудры и обезжиренного подсолнечного лецитина
(0,15 г на 1 кг начинки) имеет плотность и вязкость, аналогичную
контрольному образцу, а сила отрыва несколько ниже, чем у контрольного
образца. Однако, учитывая необходимость в максимальной степени обогатить
вафельное изделие, была выбрана дозировка комплекса добавок 10 % взамен
сахарной пудры.
Установлено, что жировая начинка, обогащённая пищевыми добавками,
имеет более высокую оценку органолептических показателей, чем контрольный
образец.
3.5 Разработка рецептуры и совершенствование технологических
режимов производства обогащенного вафельного изделия. На основании
проведенных исследований была разработана рецептура вафельного листа с
применением добавок «Порошок из клубней топинамбура» и обезжиренного
подсолнечного лецитина, а также рецептура жировой начинки с внесением
комплекса пищевых добавок.
На основании указанных рецептур разработана сводная рецептура
обогащённого вафельного изделия «Топитоша» (таблица 3).
Таблица 3 – Сводная рецептура разработанного вафельного изделия
Наименование сырья и
полуфабриката
Расход сырья
(на 1 тонну готовой продукции), кг
контрольная
разработанная
2
3
Желтки
217,95
14,29
15,25
217,95
8,39
Масло подсолнечное рафинированное
дезодорированное
13,73
13,73
1
Мука пшеничная высшего сорта
Сахарный песок
17
Продолжение таблицы 3
1
2
3
Соль
Сода
Жир кондитерский
Сахарная пудра
Эссенция
Кислота лимонная
Лецитин жидкий соевый
Подварка клубничная
Вафельная крошка
Пищевая добавка «Порошок из клубней
топинамбура»
Пищевая добавка «Порошок шиповника»
Лецитин обезжиренный подсолнечный
1,09
1,09
290,79
360,79
1,98
3,25
1,31
49,06
96,33
1,09
1,09
290,79
326,29
1,98
3,25
49,06
96,33
-
39,80
18,03
0,66
Итого
1066,91
1068,42
Выход
1000,0
1000,00
Установлено, что, благодаря присутствию в разработанной рецептуре
пищевой добавки «Порошок из клубней топинамбура», появилась возможность
исключить из рецептуры сахарный песок и сократить на 34,5 кг расход
сахарной пудры, то есть вафельное изделие, приготовленное по разработанной
рецептуре, имеет более низкую сахароемкость по сравнению с контрольным
образцом вафельного изделия.
В условиях ООО «КОРО» были уточнены и отработаны технологические
режимы производства разработанного вафельного изделия (таблица 4).
Таблица 4 – Технологические режимы производства разработанного
вафельного изделия «Топитоша»
Наименование этапа технологического процесса,
параметра
1
Приготовление вафельного теста:
температура, °С
продолжительность, мин
Выпечка вафельных листов:
температура, °С
продолжительность, мин
Параметры
технологического режима
традиционные разработанные
2
3
18
25
18
20
180
2,5
180
2,5
18
Продолжение таблицы 4
1
Охлаждение и выстойка вафельных листов:
температура, °С
продолжительность, мин
Приготовление начинки:
продолжительность вымешивания, мин
температура после вымешивания, °С
Формирование вафельных пластов:
температура начинки перед намазкой, °С
толщина слоя начинки, мм
температура выстойки вафельных пластов, °С
продолжительность выстойки вафельных пластов, мин
температура вафельных пластов после выстойки, °С
2
3
30
5
30
5
20
25
15
25
27
2,0
27
2,0
10
20
10
15
20
20
Установлено, что внесение пищевых добавок при производстве
разработанного вафельного изделия позволяет сократить продолжительность
технологического процесса на 15 минут.
3.6
Исследование потребительских
свойств разработанного
обогащённого вафельного изделия. В таблице 5 приведены физикохимические показатели качества разработанного вафельного изделия в
сравнении с контрольным образцом, а также требования ГОСТ 14031-2014 к
указанным показателям для вафель с жировой начинкой.
Таблица 5 – Физико-химические показатели качества разработанного
вафельного изделия
Значение показателя
Наименование показателя
Массовая доля влаги, %
Массовая доля сахара по сахарозе, в
пересчете на сухое вещество, %
Массовая доля золы, не растворимой в
растворе соляной кислоты с массовой долей
10 %, %
Перекисное число жировой фазы, ммоль
активного кислорода/кг
вафельное изделие
контроль
разработанное
3,31
3,52
33,54
28,10
0,05
0,09
5,80
4,70
Требования
ГОСТ
14031-2014
Не более 6,4
Не
нормируется
Не более 0,1
Не
нормируется
Установлено, что по физико-химическим показателям разработанное
вафельное изделие соответствует требованиям ГОСТ, а также по сравнению с
контрольным образцом имеет перекисное число жировой фазы ниже и содержит
19
меньшее количество сахара (на 5,44 %). Микробиологические и гигиенические
показатели безопасности разработанного вафельного изделия соответствуют
требованиям, установленным ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой
продукции».
На
следующем
этапе
исследования
для
позиционирования
разработанного вафельного изделия, как обогащённого, определяли состав
биологически активных макро- и микронутриентов, содержащихся в изделии.
В таблице 6 приведен состав макро- и микронутриентов, содержащихся в
разработанном изделии и в контрольном образце.
Таблица 6 – Состав биологически активных макро- и микронутриентов,
содержащихся в разработанном вафельном изделии
Наименование нутриента
Инулин, г
Пищевые волокна, г
Пектин, г
Макро- и микроэлементы, мг:
кальций
фосфор
магний
калий
медь
Р-активные вещества, мг
Витамины, мг:
В1
В2
В6
С
Содержание нутриента в 100 г вафельного изделия
контроль
отсутствует
0,84
отсутствует
разработанное
2,76
2,53
0,52
7,08
22,76
4,09
34,84
отсутствует
отсутствуют
19,84
39,26
10,87
104,28
0,45
45,41
0,04
0,01
0,05
отсутствует
0,11
0,33
0,05
22,18
Установлено, что, в отличие от контрольного образца, в разработанном
вафельном изделии содержится инулин, пектин, микроэлемент – медь,
витамин С и Р-активные вещества. Кроме этого, разработанное вафельное
изделие характеризуется повышенным содержанием пищевых волокон,
фосфора, магния, калия, витаминов В1, В2 и В6, обеспечивая по сравнению с
контролем более высокую степень удовлетворения суточной потребности в
указанных нутриентах (рисунок 7).
Следует отметить, что уровень удовлетворения суточной потребности при
потреблении 100 г разработанного изделия по таким нутриентам, как инулин,
пектин, микроэлемент – медь, Р-активные вещества, витамин В2 и витамин С
составляет более 15 %, что позволяет его позиционировать не только, как
обогащённый пищевой продукт, но и, как функциональный пищевой продукт.
20
Инулин
27,60
Пектин
26,00
Витамин С
24,65
Р-активные вещества
18,16
0,55
Витамин В₂
18,33
4,19
Пищевые волокна
12,65
2,66
Витамин В₁
7,33
2,50
3,50
Витамин В₆
Медь
45,00
1,39
Калий
6,31
– контроль;
1,89
3,27
1,02
2,71
0,59
1,61
Фосфор
Магий
Кальций
0
Рисунок 7 – Уровень
удовлетворения
суточной потребности
в
биологически
активных макро- и
микронутриентах при
потреблении
100 г
вафельного изделия:
– разработанное
10
20
30
40
50
Уровень удовлетворения, %
Учитывая, что сохраняемость пищевого продукта является одним из
важных потребительских свойств, изучали влияние условий и сроков хранения
разработанного вафельного изделия на указанное свойство. Для этого изделия
упаковывали в целлофановые пакеты и хранили в картонных гофрированных
коробах при температуре 18±3 0С и относительной влажности воздуха 65 - 70 %
в течение 2 месяцев. На рисунке 8 приведены данные по влиянию сроков
хранения на изменение перекисного числа жировой фазы вафельных изделий.
Рисунок 8 – Влияние сроков
хранения
разработанного
вафельного
изделия
на
изменение
перекисного
числа
жировой
фазы
изделия:
– контроль;
– разработанное
21
Установлено, что сохраняемость разработанного вафельного изделия
выше, чем контрольного образца, что подтверждается, в первую очередь, более
низкими перекисными числами жировой фазы изделия.
Оценка органолептических показателей качества показала, что в течение
30 суток (1 месяц) хранения разработанное вафельное изделие по
органолептическим показателям практически не уступало свежевыработанному
образцу.
ВЫВОДЫ
1. На основе анализа, систематизации и обобщения научно-технической
литературы и патентной информации установлено, что наиболее
перспективным базовым пищевым продуктом для обогащения биологически
активными макро- и микронутриентами является вафельное изделие, а именно,
вафли с жировой начинкой.
2. Научно обоснована и экспериментально подтверждена эффективность
применения растительных пищевых добавок «Порошок из клубней
топинамбура», «Порошок шиповника» и обезжиренного подсолнечного
лецитина в качестве рецептурных компонентов для производства обогащенного
вафельного изделия.
3. Установлено, что в составе исследуемых растительных пищевых
добавок в значительных количествах содержатся биологически активные
макро- и микронутриенты, а именно, добавку «Порошок из клубней
топинамбура» отличает высокое содержание инулина, пищевых волокон, калия,
витамина С и Р-активных веществ; добавку «Порошок шиповника» – высокое
содержание пищевых волокон, калия, меди, витамина С и Р-активных веществ,
а обезжиренный подсолнечный лецитин – высокое содержание фосфолипидов.
4. При исследовании влияния пищевых добавок «Порошок из клубней
топинамбура» и обезжиренного подсолнечного лецитина на свойства
вафельного
теста
установлены
эффективные
дозировки
добавок,
обеспечивающие требуемые технологические свойства вафельного теста и
вафельного листа, при этом дозировка добавки «Порошок из клубней
топинамбура» составляет 10% к массе муки, а дозировка обезжиренного
подсолнечного лецитина – 0,25 % к массе муки.
5. При исследовании влияния обезжиренного подсолнечного лецитина,
пищевых добавок «Порошок из клубней топинамбура» и «Порошок
шиповника» на свойства жировой начинки установлены эффективные
дозировки указанных добавок, обеспечивающие требуемые технологические
свойства и качество жировой начинки, при этом дозировка обезжиренного
подсолнечного лецитина составляет 0,15г на 1кг начинки, а дозировка
22
комплекса добавок «Порошок из клубней топинамбура» и «Порошок
шиповника» – 10% (взамен сахарной пудры) при соотношении добавок, равном
1:1.
6. Научно обоснованы и разработаны: рецептура вафельного листа,
обогащенного пищевой добавкой «Порошок из клубней топинамбура» и
обезжиренным подсолнечным лецитином; рецептура жировой начинки,
обогащённой пищевыми добавками «Порошок из клубней топинамбура»,
«Порошок шиповника» и обезжиренным подсолнечным лецитином.
7. Разработана научно обоснованная рецептура и усовершенствованы
технологические режимы производства обогащенного вафельного изделия
«Топитоша» с применением пищевых добавок «Порошок из клубней
топинамбура», «Порошок шиповника» и обезжиренного подсолнечного
лецитина, при этом внесение пищевых добавок в рецептуру вафельного изделия
позволяет сократить расход сахара на 48,8 кг по сравнению с контрольной
рецептурой, т.е. снижается сахароемкость готового продукта, а также сократить
продолжительность технологического процесса производства на 15 минут.
8. Установлено положительное влияние пищевых добавок «Порошок из
клубней
топинамбура»,
«Порошок
шиповника»
и
обезжиренного
подсолнечного лецитина на формирование потребительских свойств
вафельного изделия, включая органолептические и физико-химические
свойства, безопасность, функциональные свойства и сохраняемость.
9. Результаты исследования состава и содержания биологически
активных макро- и микронутриентов в разработанном вафельном изделии
позволили позиционировать его не только, как обогащенный, но и, как
функциональный пищевой продукт, так как при потреблении 100 г вафельного
изделия уровень удовлетворения суточной потребности в инулине, пектине,
микроэлементе – медь, витамине В2, витамине С и Р-активных веществах
составляет более 15 % от рекомендуемой адекватной нормы.
10. Установлен срок хранения разработанного обогащенного вафельного
изделия при температуре 18±3 0С и относительной влажности воздуха 6570 % – не более 30 суток, позволяющий в максимальной степени сохранить его
потребительские свойства.
11. Разработан и утвержден комплект технической документации на
обогащенное вафельное изделие – вафли с жировой начинкой «Топитоша»
(ТУ 10.72.12-018-17021101-2018; ТИ 018-17021101-2018; РЦ 018-170211012018).
Разработанные технологические решения прошли опытную апробацию в
условиях ООО «КОРО». Расчетная экономическая эффективность от внедрения
23
разработанных технологических решений и реализации 1 т обогащенного
вафельного изделия «Топитоша» составит 12,8 тыс. рублей.
Список основных научных работ, опубликованных по теме
диссертации
Научные статьи, опубликованные в журналах, рекомендованных
ВАК при Минобрнауки России
1. Купин Г.А. Исследование химического состава и пищевой ценности
полисахаридно-белково-минеральной добавки из клубней топинамбура /
Г.А. Купин, С.Ю. Тамазова, В.В. Лисовой, Е.П. Корнена // Новые технологии.
– 2013. – № 4. – С. 26-31.
2. Шаззо Р.И. Нетрадиционное растительное сырье для получения
биологически активных добавок, пищевых и кормовых продуктов / Р.И. Шаззо,
Г.А. Купин, С.Ю. Тамазова, Е.В. Фатькина // Известия высших учебных
заведений. Пищевая технология. – 2014. – № 2-3. – С. 124.
3. Купин Г.А. Технологические и функциональные свойства
полисахаридно-белково-минеральной добавки из топинамбура / Г.А. Купин,
В.В. Лисовой, С.Ю. Тамазова, М.А.Казимирова // Хранение и переработка
сельхозсырья. – 2015. – № 1. – С. 38-40.
4. Тамазова С.Ю. Пищевые добавки на основе растительного сырья,
применяемые в производстве хлебобулочных и мучных кондитерских изделий /
С.Ю. Тамазова, В.В. Лисовой, Т.В. Першакова, М.А. Казимирова //
Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского
государственного аграрного университета. – 2016. № – 122. – Режим доступа:
https://elibrary.ru/item.asp?id=27379847
5. Тамазова С.Ю. Исследование влияния пищевых добавок на
структурно-механические характеристики жировой начинки / С.Ю. Тамазова,
Т.В. Першакова, Г.А. Купин, Е.П. Викторова // Новые технологии. – 2017. –
№ 1. – С. 59-63.
6. Тамазова С.Ю. Исследование влияния пищевых добавок на
технологические свойства полуфабрикатов вафельного производства /
С.Ю. Тамазова, Т.В. Першакова, Г.А. Купин, Е.П. Викторова //
Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского
государственного аграрного университета. – 2017. – № 128. – Режим доступа:
https://elibrary.ru/item.asp?id=29187922
7. Тамазова С.Ю. Разработка рецептуры и оценка потребительских
свойств вафель с начинкой, обогащенных пищевыми добавками /
С.Ю. Тамазова, Т.В. Першакова, Г.А. Купин, Е.П. Викторова //
Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского
государственного аграрного университета. – 2017. – № 127. – Режим доступа:
https://elibrary.ru/item.asp?id=29063236.
24
Статьи в материалах конференций
8. Купин Г.А. Особенности химического состава надземной биомассы и
клубней топинамбура «Интерес» / Г.А. Купин, С.Ю. Тамазова,
Е.В. Фатькина // Матер. Всероссийск. науч.-практич. конф. «Актуальные
проблемы повышения конкурентоспособности продовольственного сырья и
пищевых продуктов в условиях ВТО». – Углич. – 2013. – С. 167 – 168.
9. Лисовой В.В. Исследование состава макро- и микронутриентов
полисахаридно-белково-минеральной добавки / В.В. Лисовой, Г.А. Купин, Е.В.
Фатькина, С.Ю. Тамазова, М.А. Казимирова // В сборнике Межд. науч.практич. конф. «Инновационные пищевые технологии в области хранения и
переработки сельскохозяйственного сырья». – Краснодар. – 2014. – С. 347-350.
10. Хопрячкова Е.В. Технологии производства биологически активных и
пищевых добавок из вторичных растительных ресурсов, образующихся при
переработке топинамбура / Е.В. Хопрячкова, С.Ю. Тамазова, Г.А. Купин //
Матер. Межд. науч.-практич. конф. «Инновационные исследования и
разработки для научного обеспечения производства и хранения экологически
безопасной сельскохозяйственной и пищевой продукции». – Краснодар. –
2015. – С. 350-353.
11. Технология производства пищевых добавок из топинамбура /
Г.А. Купин, С.Ю. Тамазова, Т.В. Першакова, М.А. Казимирова // Матер.
III Межд. науч.-практич. конф.: Продовольственная безопасность: научное,
кадровое и информационное обеспечение. – Воронеж. – 2016. – С.330-333.
12. Кудинов П.И. Исследование предпочтений потребителей мучных
кондитерских изделий / П.И. Кудинов, Т.В. Першакова, С.Ю. Тамазова //
Матер. V Межд. науч.-практич. конф., посвященной 100-летию со дня
образования ФГБОУ ВО «Кубанский государственный технологический
университет» «Хлебобулочные, кондитерские и макаронные изделия
ХХI века». – Краснодар. – 2017. – С. 163-165.
13. Тамазова С.Ю. Обоснование путей обогащения мучных кондитерских
изделий на основе изучения потребительских мотиваций и предпочтения /
С.Ю. Тамазова, Т.В. Першакова, Г.А. Купин, В.Н. Алёшин // Матер. Межд.
конгр. «Наука, питание и здоровье». – Минск. – 2017. – С. 193-196.
Патенты РФ на изобретения
14. Пат. РФ 2562518, А 23L 1/30 Способ получения пищевой добавки /
Лисовой В.В., Викторова Е.П., Купин Г.А., Корнен Н.Н., Спис Э.В.,
Тамазова С.Ю.; заявка № 2014124446; заявл. 16.06.2014; опубл. 10.09.2015,
Бюл. № 25. – 4 с.
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа