Разработка технологии и рецептур пряников, обогащенных фитодобавками
|
|
Скачать 342.5 Kb.
|
|
На правах рукописи БЕЗУГЛАЯ Ирина Николаевна Разработка технологии и рецептур пряников, обогащенных фитодобавками Специальность 05.18.01- Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства АВТОРЕФЕРАТ диссертационной работы на соискание ученой степени кандидата технических наук Краснодар – 2007 Работа выполнена в Кубанском государственном технологическомуниверситете ^ кандидат технических наук, доцент Красина Ирина Борисовна Официальныеоппоненты: доктор технических наук, профессор Зайко Галина Михайловна кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Сокол Наталья Викторовна ^ Краснодарский научно-исследовательский институт хранения и переработки сельскохозяйственной продукции Россельхозакадемии Защита состоится ^ на заседании диссертационного совета Д 212.100.05 в Кубанском государственном технологическом университета по адресу: 350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2 ауд.229 С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубанского государственного университета Автореферат разослан 9 апреля 2007 г. Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук В.В. Гончар ^ 1.1 Актуальность исследований Одним из наиболее важных направлений развития отраслей пищевой промышленности является разработка изделий нового поколения с функциональными свойствами и сбалансированным составом для диетического и лечебно-профилактического питания. Традиционные мучные кондитерские изделия характеризуются несбалансированным составом, высокой калорийностью и недостаточной пищевой ценностью, поэтому поиск растительных БАД, в составе которых содержатся физиологически функциональные пищевые ингредиенты является актуальным. Среди перспективного растительного сырья для получения пищевых и биологически активных добавок практический интерес для кондитерской промышленности представляют продукты экстракции жидкой пищевой двуокисью углерода СО2-шроты различного растительного сырья. СО2 –шроты долго сохраняют естественный аромат, передают естественный вкус и содержат комплекс витаминов, провитаминов и биологически активных веществ, находящихся в растении на момент экстракции. Кроме этого, под действием жидкой двуокиси углерода, СО2-шроты длительное время сохраняют свои полезные свойства, так как сами они являются консервантами и антиоксидантами. В связи с этим актуальной является разработка технологии производства мучных кондитерских изделий функционального назначения с использованием фитодобавок. Диссертационная работа выполнялась в соответствии с тематикой НИР кафедры Технологии хлебопекарного, макаронного и кондитерского производства КубГТУ «Разработка научных основ создания технологий и ассортимента хлебобулочных и мучных кондитерских изделий лечебно-профилактического и функционального назначения» № госрегистрации 01200304874 в рамках подпрограммы «Технологии живых систем» НТП Минобразования РФ «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники». ^ Целью работы являлось теоретическое обоснование и экспериментальное совершенствование технологии производства мучных кондитерских изделий функционального назначения с использованием фитодобавок. ^
^ Научно обоснована и экспериментально доказана целесообразность и эффективность применения СО2-шротов лекарственных и пряно-ароматических растений в качестве фитодобавок при производстве сырцовых и заварных пряничных изделий. Впервые показано положительное влияние СО2- шротов лекарственных и пряно-ароматических растений, входящих в состав впервые разработанных сборов на структурно-механические свойства пряничного теста и качество готовых изделий. Выявлено положительное влияние вносимых фитодобавок на потребительские свойства готовых изделий, включая пищевую ценность, органолептические, физико-химические показатели, а также влияние на качество пряничных изделий при хранении. Теоретически и экспериментально обоснованы рекомендуемые дозировки использования СО2-шротов лекарственных и пряно-ароматических растений, входящих в состав впервые разработанных сборов, при производстве сырцовых и заварных пряничных изделий. С помощью методов компьютерного моделирования получены адекватные математические зависимости между технологическими параметрами приготовления теста для заварных и сырцовых пряников и его реологическими свойствами. ^ Разработаны рецептуры и технологии производства сырцовых и заварных пряничных изделий, обогащенных фитодобавками. Разработаны рекомендации по применению фитодобавок в производстве сырцовых и заварных пряничных изделий. Разработаны и утверждены комплекты технической документации на пряники заварные с добавлением СО2-шротов сбора 1 «Зарянка», сбора 2 «Рассветные», сбора 3 «Душистые», (ТУ 9133-098-02067862-2003, ТИ 02067862–098–2003, РЦ 02067862-098), пряники сырцовые с добавлением СО2-шротов сбора1 «Листопад», сбора2 «Луговые», сбора3 «Грация» (ТУ 9133-113-02067862-2004, ТИ 02067862–113–2004, РЦ 02067862-113). ^ Опытно-промышленные испытания разработанных технологических и технических решений проведены на ОАО «Кубанский пряник» (г.Краснодар) и ОАО «Кондитерский комбинат Кубань» (г.Тимашевск). Разработанные технические и технологические решения рекомендованы к внедрению на предприятиях в III квартале 2007г. Ожидаемый экономический эффект от внедрения и реализации пряничных изделий функционального назначения с фитодобавками в объеме 500 тонн в год составит 600 тыс руб. ^ Результаты теоретических и экспериментальных исследований, полученные автором, доложены и обсуждены на: Международной конференции студентов и аспирантов «Техника и технология пищевых производств» ( г.Могилев, 2004г.); Межрегион. конференции «Современное хлебопекарное производство, перспективы его развития»( г.Екатеринбург, 2004 г); Межрегион. конференции «Эколого-экономические проблемы региональных товарных рынков» (г.Красноярск, 2004); Научно-практической конференции «Стратегия развития пищевой и легкой промышленности» (Алматы, Казахстан, 2004 г.); II Международной научно-практической конференции.(г.Воронеж, 2004 г); II Международный симпозиум «Пищевая биотехнология: проблемы и перспективы в 21 веке» (г.Владивосток, 2004 г.); VI Международной конференции студентов и аспирантов «Техника и технология пищевых производств» (Р. Беларусь, г. Могилев, 2006 г.); IV Всероссийской научной конференции «Химия и технология растительных веществ (г. Сыктывкар, 2006 г.). ^ Диссертационная работа состоит из введения, аналитического обзора, методической части, экспериментальной части, выводов, списка использованной литературы и приложений. Основная часть работы выполнена на 131 странице машинописного текста, включает 18 таблиц, 26 рисунков. Список использованной литературы включает 233 наименований отечественных и зарубежных авторов. 2 Экспериментальная часть ^ В качестве объектов исследования были выбраны образцы СО2-шротов, полученные после экстракции жидкой пищевой двуокисью углерода из лекарственного и пряно-ароматического сырья при температуре 31,2оС и давлении 7,38 МПа в ООО «Караван» г.Краснодара. Качество СО2-шротов соответствовало требованиям ТУ 9199-002-10140736-2000. При проведении экспериментальных исследований использовали общепринятые и специальные методы анализа состава и свойств продуктов, а также современные физико-химические методы анализа: хроматографические – ТСХ, ВЭЖХ, спектральные – ИК и УФ и атомно-абсорбционные. При проведении пробных лабораторных и производственных выпечек пряничных изделий использовали общепринятые и специальные методы оценки качества сырья, полуфабрикатов и готовых изделий. Оценку результатов и их статистической достоверности проводили с использованием современных методов расчета статистической достоверности результатов измерений с помощью пакетов прикладных программ Microsoft. Office Excel 2003 и Statistic 6.0 for Windows. Структурная схема исследования приведена на рисунке 1. ^ Первый этап исследования – определение химического состава используемых СО2-шротов: «Сборов» № 1, 2, 3. В состав «Сбора 1» входят лекарственные и пряно-ароматические растения, такие как, кориандр, душица, мята перечная, чабрец, мелисса, миндаль сладкий, репяшок, мускатный орех, липовый цвет, ромашка, донник. В состав «Сбора 2» входят лекарственные и пряно-ароматические растения: зверобой, кориандр,  Рисунок 1 – Структурная схема проведения исследования душица, мускатный орех, гвоздика. В состав «Сбора 3» входят лекарственные и пряно-ароматические растения: апельсиновая цедра, кориандр, корица, мускатный орех, гвоздика. В таблице 1 приведен химический состав СО2-шротов лекарственного и пряно-ароматического сырья. Таблица 1 – Химический состав СО2-шротов лекарственных и пряно-ароматических растений
Из приведенных данных видно, что исследуемые СО2-шроты имеют сбалансированный состав и содержат такие ценные вещества, как липиды, белки, углеводы, клетчатку, пектин, водорастворимые витамины, β – каротин. Показано, что в СО2-шротах также содержатся макро- и микроэлементы. Таким образом можно сделать вывод о целесообразности применения СО2-шротов в производстве мучных кондитерских изделий и, в частности, в производстве сырцовых и заварных пряничных изделий. Учитывая, что к сырью для производства мучных кондитерских изделий одним из основных предъявляемых требований является его микробиологическая чистота, определяли микробиологические показатели СО2-шротов лекарственных и пряно-ароматических растений. Установлено, что СО2-шроты лекарственных и пряно-ароматических растений соответствуют всем требованиям безопасности, предъявляемым к добавкам и продуктам растительного происхождения и препятствий для их использования в пищевых целях нет. ^ Учитывая, что структурно-механическими показателями, определяющими технологические свойства теста являются пластичность и эластичность, изучали влияние дозировок СО2-шротов при введении их в тесто на эти показатели (рисунок 2). Как видно на диаграмме, при внесении СО2–шротов лекарственных и пряно-ароматических растений в тесто в количестве 1% происходит снижение пластической и увеличение упругой деформации. Дальнейшее увеличение концентрации шротов приводит к увеличению пластических свойств и уменьшению упругих. Это вероятнее всего связано с особенностями химического состава вносимых добавок. Вносимые шроты имеют в своем составе большое содержание белковых веществ и клетчатки, которые обладают высокой адсорбирующей и влагопоглотительной способностью, что также способствует повышению пластичности и эластичности теста. Аналогичные зависимости наблюдаются как для заварного, так и для сырцового пряничного теста Повышение пластических свойств теста при снижении его упругих свойств для заварных и сырцовых пряничных изделий предотвращает его от затягивания.  а  )б) Рисунок 2– Зависимость пластических (А) и упругих (В) деформаций от содержания СО2–шротов в заварном (а) и сырцовом (б) пряничном тесте При приготовлении пряничного теста большое значение имеет его консистенция, которая обуславливает его качественные и технологические показатели, а также поведение в процессах деформации. Одной из механических характеристик теста, определяющих его консистенцию, является вязкость, зависящая от природы и химического состава рецептурных компонентов. Поэтому нами были также проведены исследования влияния СО2-шротов на вязкость теста для сырцовых и заварных пряничных изделий.   а) б) Рисунок 3– Влияние СО2–шротов на пластическую вязкость заварного (а) и сырцового (б) пряничного теста Из приведенных диаграмм видно, что введение, как в сырцовое, так и в заварное пряничное тесто, СО2-шротов лекарственных и пряно-ароматических растений снижает степень структурообразования в опытных образцах по сравнению с контрольным, что позволяет рекомендовать СО2-шроты лекарственных и пряно-ароматических растений для регулирования технологического процесса. ^ Для определения оптимального количества вносимых СО2-шротов лекарственных и пряно-ароматических растений, учитывая цель нашего исследования, заключающуюся в получении пряничных изделий функционального назначения, шроты вносили в виде тонко измельченного порошка в количестве 1,0; 1,5 и 2,0% к массе муки в тесте. В качестве контроля служило пряничное тесто без внесенных фитодобавок (таблицы 2 и 3). Таблица 2 – Влияние СО2-шротов на физико-химические показатели качества заварных пряников
Таблица 3 – Влияние СО2-шротов на физико-химические показатели качества сырцовых пряников
Как видно из приведенных данных, внесение СО2-шротов лекарственных и пряно-ароматических растений приводит к увеличению влажности всех опытных образцов в среднем на 4-5%. Вероятно это связано с тем, что при добавлении шротов в пряники вносится дополнительное количество нерастворимых волокон, которые благодаря своей структуре обладают способностью связывать свободную влагу, которая прочно удерживается, и при выпечке в изделии остается большее количество связанной влаги. Опытные образцы пряничных изделий, приготовленных с использованием СО2-шротов лекарственных и пряно-ароматических растений отличаются большим объемом, равномерной структурой в изломе, меньшей плотностью и большей намокаемостью. Равномерная пористая структура изделий обусловлена уменьшением вязкости теста для пряничных изделий, и, в связи с этим, в процессе замеса частицы добавок лучше распределяются по всему объему. Органолептическая оценка качества заварных и сырцовых пряничных изделий показала, что при внесении СО2-шротов лекарственных и пряно-ароматических растений до 1,5% опытные образцы имеют приятный вкус и аромат пряностей, входящих в состав сборов, а при увеличении дозировки появляется специфический ярко выраженный привкус. При этом все опытные образцы отличаются хорошим цветом, гладкой поверхностью с небольшими трещинками и правильной формой. В дальнейшем при разработке рецептур и определении технологических режимов была выбрана дозировка СО2-шротов лекарственных и пряно-ароматических растений всех сборов, соответствующая 1,5% к массе муки в тесте. ^ 2-шротов лекарственных и пряно-ароматических растений. Как показали исследования, реологические характеристики пряничного теста зависят от многих параметров и в первую очередь от скорости сдвига, температуры и влажности. Установлено, что предельное напряжение сдвига теста зависит от вида вносимой добавки. При одной и той же влажности и температуре тесто для пряников со Сбором 2 имеет меньшее значение напряжения сдвига, чем тесто со Сбором 1. Наибольшее значение предельного напряжения сдвига отмечено у теста со Сбором 3, что вероятнее всего связано с составом самих сборов, обладающих естественными эмульгирующими свойствами. Тесто, приготовленное с внесением сборов СО2-шротов лекарственных и пряно-ароматических растений, имеет хорошую консистенцию при более высокой его влажности. Такое тесто очень пластично, хорошо формуется, что обусловлено более полным растворением сахара. Снижение температуры теста при замесе – заварного ниже 280С, а сырцового ниже 200С – приводит к повышению предельного напряжения сдвига, что говорит о затягивании теста. Тогда как при повышении температуры выше 340С для заварного и 260С для сырцового приводит к снижению пластической прочности, в результате чего тесто становится более текучим и хуже формуется. Таким образом, получение готовых изделий высокого качества обеспечивается при влажности заварного пряничного теста 20-21% и температуре 30-320С, а сырцового при влажности 23-24% и температуре 22-240С. При этих параметрах пряничное тесто имеет оптимальную консистенцию, хорошие пластичные свойства, легко формуется, хорошо удерживает форму. Продолжительность замеса теста будет зависеть от факторов определяющих протекание коллоидных процессов в тесте, от его типа (заварное или сырцовое) и физических свойств. Результаты исследования упругих и пластичных деформаций заварного и сырцового пряничного теста в процессе его замеса представлены на рисунке 4. Анализ рисунка 4 показал, что с введением СО2-шротов лекарственных и пряно-ароматических растений сокращается процесс образования пластичных свойств теста с 30 до 25 минут у заварного и с 10 до 6 минут у сырцового. Сильное структурирование прослоек жидкой фазы на поверхности муки вызывает первоначальное упрочнение структуры теста. При внесении СО2-шротов лекарственных и пряно-ароматических растений экстремум снижается, прочность теста уменьшается.   а) б) Рисунок 4 – Изменение упруго-пластичных деформаций заварного (а) и сырцового (б) пряничного теста от продолжительности замеса Проведенные исследования позволили установить, что СО2-шроты лекарственных и пряно-ароматических растений являются фитодобавкой, улучшающей качество сырцовых и заварных пряничных изделий. В производственных условиях ОАО «Кондитерский комбинат «Кубань» ( г. Тимашевск) и ОАО «Кубанский пряник» (кондитерский цех, г.Краснодар) были проведены опытные выпечки сырцовых и заварных пряничных изделий по технологическим режимам приведенным в таблице 4. При разработке рецептур пряничных изделий с введением СО2-шротов лекарственных и пряно-ароматических растений руководствовались принципом оптимизации соотношения структурно-механических и органолептических свойств, пищевой ценности продукта, а также придание ему функциональных свойств. Разработку рецептур проводили с использованием метода компьютерного моделирования с учетом теории сбалансированного питания академика А.А.Покровского. На основании проведенных исследований разработаны рецептуры сырцовых и заварных пряничных изделий, которые приведены в таблице 5. Таблица 4 – Технологические режимы производства заварных и сырцовых пряников
Таблица 5 – Рецептуры пряников
^ В процессе хранения пряники черствеют, при этом изменяются физико-химические свойства мякиша и корки, а также аромат и вкус. Полученные данные по изменению перекисного числа жировой фазы в процессе хранения показывают, что внесение СО2-шротов лекарственных и пряно-ароматических растений, содержащих в своем составе природные антиоксиданты, позволяет увеличить срок хранения по сравнению с контролем заварных пряничных изделий до 40 дней, а сырцовых – до 30 дней. Эти данные подтверждаются результатами исследований изменения предельного напряжения сдвига при хранении, которые представлены на рисунке 5.   а) б) Рисунок 5 – Изменение структурной прочности заварных (а) и сырцовых (б) пряничных изделий при хранении Из приведенных зависимостей видно, что нарастание структурной прочности зависит от вида вносимой добавки и вида пряничных изделий. Для сырцовых пряничных изделий характерно быстрое нарастание значений предельного напряжения сдвига, тогда как для заварных оно нарастает медленнее. Так, структурной прочности 0,4 МПа контрольный образец заварных пряников достигает на 17 сутки, а опытные к 25 – 35 суткам хранения. В сырцовых пряниках такое же предельное напряжение сдвига достигается в контрольном образце к 15-м суткам, а в пряниках с добавкой СО2-шротов лекарственных и пряно-ароматических растений к 20 –28 суткам. Следовательно, внесение в заварные и сырцовые пряники СО2-шротов лекарственных и пряно-ароматических растений значительно замедляет процесс черствения. ^
Особо следует отметить, что разработанные сорта заварных и сырцовых пряничных изделий содержат в своем составе пищевые волокна, следовательно, наличие их в рационе питания является дополнительным источником пищевых волокон. Проведенные исследования показали, что потребление человеком пряничных изделий в количестве 200г позволяет удовлетворить потребность организма человека в некоторых физиологически ценных ингредиентах на 10 – 35% от суточной потребности, таким образом, пряники можно рекомендовать как пищевой функциональный продукт. Разработанные технологии адаптированы к технологическому процессу и оборудованию, установленному на действующих кондитерских фабриках, и не требуют дополнительных затрат. Эффективность проведенных исследований подтверждена опытно-промышленными испытаниями. На основании проведенных исследований разработан комплект технической документации на пряники заварные и с добавлением СО2-шротов лекарственных и пряно-ароматических растений включающий технические условия, технологическую инструкцию и рецептуру. ^ Выполнено комплексное исследование, позволившее теоретически и экспериментально обосновать применение сборов СО2-шротов из растительного пряно-ароматического сырья в качестве высокоэффективных добавок растительного происхождения для регулирования технологических свойств теста и формирования функциональных свойств заварных и сырцовых пряничных изделий.
Экспериментально доказано, что регламентированный срок хранения пряничных изделий, приготовленных по разработанным рецептурам составляет заварных - 40 дней и сырцовых - 30 дней.
Пряники, содержащие сборы СО2-шротов лекарственных и пряно-ароматических растений являются дополнительным источником, пищевых волокон, рибофлавина и витамина Р. Их можно отнести к функциональным пищевым продуктам, так как употребление их в пищу позволит удовлетворить суточную потребность в ряде физиологически функциональных ингредиентов на 10 – 50%
^
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Похожие:
База данных защищена авторским правом ©MedZnate 2000-2016
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям