Разработка мучных кондитерских изделий повышенной пищевой ценности на основе тритикалевой муки сорта «Укро» тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.18.01, кандидат наук Шапкарина Альбина Иргалиевна

• Шапкарина Альбина Иргалиевна
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Шапкарина Альбина Иргалиевна

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Анализ современного состояния рынка мучных кондитерских изделий

1.2 Современные способы производства мучных кондитерских изделий

1.3 Перспективы применения тритикалевой муки в производстве мучных кондитерских изделий

1.4 Механизм образования теста

1.5 Способы разрыхления теста

1.6 Анализ обзора литературы и постановка задач исследования

Глава 2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Организация эксперимента и схема экспериментальных исследований

2.2 Объекты и методы исследования свойств сырья

2.3 Методика получения сбивных полуфабрикатов

2.4 Методы определения органолептических и физико-химических свойств полуфабрикатов мучных кондитерских изделий из тритикалевой муки сорта «Укро» сеяной

2.5 Методы исследования качества готовых изделий из тритикалевой муки сорта «Укро» сеяной

2.6 Методика расчета основных показателей пищевой

ценности изделий

2.7 Математические методы обработки экспериментальных данных

Глава 3 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ САХАРНОГО ПЕЧЕНЬЯ ПОВЫШЕННОЙ ПИЩЕВОЙ ЦЕННОСТИ НА ОСНОВЕ ТРИТИКАЛЕВОЙ МУКИ СОРТА «УКРО» СЕЯНОЙ

3.1 Обоснование выбора обогатителей при производстве

сахарного печенья

3.2 Исследование влияния ячменно-солодового экстракта на устойчивость эмульсии и качества готовых изделий

3.3 Влияние дозировки обогатителей на показатели качества

готовых изделий

3.4 Определение содержания ароматобразующих веществ

сахарного печенья из тритикалевой муки сорта «Укро» сеяной

3.5 Исследование свойств сахарного печенья на основе

тритикалевой муки сорта «Укро» сеяной в процессе хранения

3.6 Определение показателей пищевой ценности сахарного печенья

3.7 Разработка структурной схемы производства сахарного печенья

из тритикалевой муки сорта «Укро» сеяной

3.8 Расчет экономической эффективности сахарного печенья

из тритикалевой муки сорта «Укро» сеяной

Глава 4 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ СБИВНОГО БИСКВИТА НА ОСНОВЕ ТРИТИКАЛЕВОЙ МУКИ СОРТА «УКРО» СЕЯНОЙ

4.1 Обоснование выбора обогатителей при производстве сбивного бисквита

4.2 Исследование влияния тритикалевой муки на

пенообразующую способность теста

4.3 Исследование влияния рецептурных компонентов на

процесс пенообразования теста

4.4 Анализ основных процессов получения сбивного бисквитного

теста из тритикалевой муки сорта «Укро» сеяной

4.5 Определение оптимальных параметров замеса бисквитного

теста из тритикалевой муки сорта «Укро» сеяной

4.6 Определение оптимального рецептурного состава сбивного бисквита из тритикалевой муки сорта «Укро» сеяной

4.7 Изучение влияния дозировки обогатителей на показатели

качества теста и готового изделия

4.8 Механизм разрыхления структуры теста при

интенсивном механическом перемешивании и его обогащении

4.9 Разработка структурной схемы производства сбивных бисквитов

из тритикалевой муки сорта "Укро" сеяной

4.10 Определение ароматобразующих веществ сбивных бисквитов

из тритикалевой муки сорта «Укро» сеяной

4.11 Изменение показателей качества сбивных бисквитов из тритикалевой муки сорта "Укро" в процессе хранения

4.12 Определение пищевой, биологической и энергетической ценности, удовлетворение суточной потребности человека в

макро - и микронутриентах сбивных бисквитов из тритикалевой муки

сорта «Укро» сеяной

4.13 Расчет экономической эффективности сбивных бисквитов

из тритикалевой муки сорта «Укро» сеяной

Заключение

Список литературы

Приложения

ПРИЛОЖЕНИЕ А Сравнительная характеристика используемого сырья

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Протокол заседания дегустационной комиссии сахарного печенья

ПРИЛОЖЕНИЕ В Технические условия по производству сахарного печенья из тритикалевой муки сорта «Укро» сеяной

ПРИЛОЖЕНИЕ Г Технологическая инструкция по производству

сахарного печенья из тритикалевой муки сорта «Укро» сеяной

ПРИЛОЖЕНИЕ Д Рецептура по производству сахарного печенья из тритикалевой муки сорта «Укро» сеяной

ПРИЛОЖЕНИЕ Е Протокол заседания дегустационной комиссии сбивного

бисквита

ПРИЛОЖЕНИЕ Ж Акт производственных испытаний способа приготовления сбивного бисквита из тритикалевой муки сорта «Укро» сеяной

ПРИЛОЖЕНИЕ З Технические условия по производству сбивных мучных

кондитерских изделий

ПРИЛОЖЕНИЕ И Рецептура по производству сбивного бисквита из три-тикалевой муки сорта «Укро» сеяной

ПРИЛОЖЕНИЕ К Степень удовлетворения среднесуточной потребности организма в основных пищевых веществах

ПРИЛОЖЕНИЕ Л Расчет экономической эффективености сахарного печенья и сбивных бисквитов из тритикалевой муки сорта «Укро» сеяной

ПРИЛОЖЕНИЕ М Дипломы участника выставок

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка мучных кондитерских изделий повышенной пищевой ценности на основе тритикалевой муки сорта «Укро»»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Российский рынок кондитерских изделий входит в число крупнейших рынков мира, уступая лишь США в объемах производства. Мучные кондитерские изделия в объемном выражении занимают второе место в кондитерской промышленности [41]

В группе МКИ сахарное печенье и бисквит являются наиболее перспективными для совершенствования технологии и обогащения.

Благодаря разнообразию рецептур, форм, отделки, вкусовых качеств обеспечивается широкий ассортимент мучных кондитерских изделий, отвечающих разнообразным требованиям потребителей всех слоев общества: вкусовым достоинствам, питательной ценности, усвояемости, эстетическим характеристикам и др. Поэтому постоянно расширяется сырьевая база [5, 6, 27]

Хлеб и мучные кондитерские изделия, учитывая объемы их потребления в России, являются продуктами первостепенного значения. Значимым направлением деятельности государства в области пищевой промышленности согласно Доктрине продовольственной безопасности РФ от 30.01.2010 г. № 120; и Основам государственной политики РФ в области здорового питания населения до 2020 г. (распоряжение правительства РФ от 25.10. 2010 г. № 1873-р), является выполнение задач, которые призваны расширять ассортиментную линейку функциональных продуктов питания с применением в составе рецептур нового нетрадиционного сырья [95, 114].

Несмотря на переизбыток импортных товаров мучной группы, отечественная промышленность увеличивает производство мучных кондитерских изделий.

В борьбе за рынок сбыта с импортными поставщиками российским производителям необходимо расширить ассортимент МКИ посредством разработки новых, оригинальных рецептур продуктов повышенной пищевой

ценности, изделий функционального назначения с использованием высокоэффективных технологии для увеличения потребительского спроса [5,26].

В вопросах расширения сырьевой базы в технологии мучных кондитерских изделий одним из перспективных культур является тритикале как культура с повышенным содержанием полноценного белка, минеральных веществ и весьма устойчивая к грибковым заболеваниям [15, 20, 35].

Разработке технологии мучных кондитерских изделий из тритикалевой муки посвящены труды многих авторов: Аксеновой Л. М., Васькиной В. А., Зуб-ченко А. В., Олейниковой А. Я., Тертычной Т. Н., Дерканосовой Н. М., Коряч-киной С.Я., Рослякова Ю. Ф., Савенковой Т. Н., Еркинбаевой Р. К., Черных В.Я., Лабутиной Н.В.и др.

Вследствие вышесказанного разработка мучных кондитерских изделий, имеющих повышенную пищевую ценность, с использованием муки тритикале сорта «Укро», учитывая ценовую доступность сырья, весьма актуальна.

Выполнение диссертационной работы велось в рамках НИР кафедры «Технология хлебопекарного, кондитерского, макаронного и зернопе-рерабатывающего производств» ФГБОУ ВО «ВГУИТ», «Разработка энерго- и ресурсосберегающих чистых технологий переработки сельхоз-сырья в конкурентоспособные хлебобулочные, кондитерские и макаронные функциональные продукты на основе медико-биологических воззрений» (№ г. р. 01970008816 на 2011-2016 гг.).

Степень разработанности темы.

В научных трудах Аксеновой Л. М., Зубченко А. В., Магомедова Г.О., Савенковой Т. Н., Скобельской З. Г., Пономаревой Е.И., Лукиной С. И., Ше-вяковой Т. Н., Рыжова В.В., Алейник И.О., Рыженина П.Ю., Прибытковой И.В., Богданова В.В., Таратухина А.С., Чешинского В. Л. рассмотрены научные и практические аспекты технологии сбивных мучных и МКИ из цельносмолото-го зерна пшеницы, ржи и их смеси и пшеничной муки разных сортов.

Цель исследований: разработка и научное обоснование технологий обогащенных мучных кондитерских изделий путем совершенствования тех-

нологического процесса получения эмульсии сахарного теста и сбивного бисквита с применением механического способа разрыхления, тритикалевой муки сорта «Укро» сеяной и обогатителей.

В рамках поставленной цели решались следующие задачи:

- обосновывался выбор сырья при производстве сахарного печенья и сбивного бисквита;

- исследовалось влияние муки тритикале сорта «Укро» сеяной, яч-менно-солодовый экстракта (ЯСЭ), концентрированного яблочного сока, сухого цельного молока (СЦМ) на способность структурообразования эмульсии и теста сахарного печенья, пенообразующая способность теста и качество сбивного бисквита;

- определялись дозировки тритикалевой муки сорта «Укро» сеяной; (ЯСЭ), (СЦМ), концентрированного яблочного сока для сбивного бисквитного теста и оптимальные параметры замеса, сбивания теста;

- анализировались основные процессы получения сбивного бисквитного теста;

- исследовалось содержание ароматобразующих веществ, антиокси-дантная активность, пищевая, биологическая ценность, а также удовлетворение среднесуточной потребности в нутриентах сахарного печенья, сбивного бисквита на основе муки тритикалевой муки сорта «Укро» сеяной в процессе хранения;

- разрабатывалась технология обогащенного сахарного печенья и сбивного бисквита из тритикалевой муки сорта «Укро» сеяной.

- проводились опытно-промышленные испытания, разрабатывались и утверждались ТУ, ТИ, РЦ на сахарное печенье и сбивной бисквит;

- рассчитывался ожидаемый экономический эффект от внедрения технологии сахарного печенья и сбивного бисквита.

Научная новизна работы.

Теоретически обоснована и подтверждена экспериментами целесообразность использования муки из тритикале сорта «Укро» сеяной, ЯСЭ, СЦМ, концентрата яблочного сока для повышения пищевой и биологической ценности сахарного печенья и сбивного бисквита.

Установлены математические зависимости объемной массы теста и удельного объема сахарного печенья, сбивного бисквита от массовой доли сахара и жира, определено оптимальное соотношение компонентов рецептуры, дающее минимальное значение объемной массы теста и максимальное значение удельного объёма сахарного печенья, сбивного бисквита.

Выявлены математические зависимости объемной массы сбивного теста и удельного объема сбивного бисквита от интенсивности и продолжительности сбивания, определены оптимальные параметры изготовления сбивного теста, при минимальной объемной массе и максимальном удельном объеме сбивного бисквита.

Установлены зависимости влияния муки из тритикале сорта «Укро» сеяной, ЯСЭ, СЦМ, концентрированного яблочного сока на повышение аромата сахарного печенья и сбивного бисквита с помощью мультисенсорной системы «электронный нос», антиоксидантную активность и понижение микробиологических показателей изделий в процессе хранения.

Определили пищевую, биологическую и энергетическую ценность обогащенных мучных кондитерских изделий (сахарного печенья и сбивного бисквита), установили, что степень удовлетворения суточной потребности человека повышается.

Теоретическая и практическая значимость.

Рецептурные компоненты: тритикалевая мука сорта «Укро» сеяной; яч-менно-солодовый экстракт, цельное сухое молоко, концентрированный яблочный сок, лимонная кислота ускоряют процесс структурообразования эмульсии и теста.

Теоретически и практически исследован процесс пенообразования при производстве сахарного печенья и сбивных бисквитов, получены новые результаты зависимости процесса структурообразования эмульсии и теста от технологических параметров производства и рецептурных компонентов.

Разработан способ производства сахарного печенья и сбивных бисквитов, предусматривающий внесение обогатителей: ячменно-солодового экстракта, цельного сухого молока, концентрированного яблочного сока и исключение из рецептуры яичного меланжа.

Сокращена продолжительность процесса структурообразования эмульсии и теста за счет рецептурных компонентов и производства сбивных бисквитов за счет прогрессивного способа сбивания. Определены оптимальные значения параметров сбивания.

Разработан и утвержден проект технической документации на сахарное печенье из тритикалевой муки сорта «Укро» сеяная (ТУ 913-353-020681082015 ТИ, РЦ).

Разработана технология сбивных бисквитов, повышенной пищевой и биологической ценности, на основе муки из тритикале сорта «Укро» сеяной (ТУ 9290-326-02068108-2016, ТУ 9131-111-02068108-2012, ТИ, РЦ).

Научная новизна технических решений подтверждена патентом РФ № 2583617 от 06.02. 2015 г. (положительное решение о выдаче патента на изобретение заявка № 2017139780 (069150) от 15.11.2017).

Изготовлена опытная партия сахарного печенья «Солнышко», сбивных бисквитов «Молодушка» и «Яблочный».

Проведены производственные испытания способа производства сбивных мучных кондитерских изделий из муки тритикалевой сорта «Укро» сеяной на АО «Хлебозавод № 7».

Ожидаемый экономический эффект от реализации 1 т/год сбивного бисквита «Молодушка» составит 19,156 тыс. р., сбивного бисквита «Яблочный» -18,202 тыс. р., печенье «Звездочетик» -5,91 тыс.р., печенье «Солнышко» - 3,72 тыс. р.

Методология и методы диссертационного исследования.

Методологической основой исследования является комплексный подход к решению задач по развитию технологии мучных кондитерских изделий на основе тритикалевой муки сорта «Утро» и обогатителей для получения изделий с заданным составом с применением механического способа разрыхления структуры теста, современных физико-химических методов исследования сырья, полуфабрикатов и изделий, математической обработки экспериментальных данных.

Научные положения, выносимые на защиту:

- концепция формирования показателей качества обогащенного сахарного печенья и сбивного бисквита, полученных путем механического разрыхления структуры, без яичного меланжа;

- улучшенные технологии приготовления сахарного печенья, сбивных мучных кондитерских изделий, которые позволяют интенсифицировать технологический процесс, повысить пищевую и биологическую ценность, улучшить санитарное состояние производства;

- результаты оценки эффективности изготовления сахарного печенья и сбивных бисквитов, подтверждающие научную обоснованность рецептур и технологий новых видов изделий с использованием муки из тритикале сорта «Укро» и обогатителей, а также механического способа разрыхления структуры сбивного бисквита.

Степень достоверности результатов.

Достоверность полученных результатов подтвердили, применяя современные методы анализа, математическую обработку полученных экспериментальных данных, а также разработанными и внедренными технологиями, полученным патентом РФ.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на международных, всероссийских научно-технических конференциях: Новое в технологии и технике функциональных продуктов питания на основе медико-биологических воззрений» (Воронеж 2013), Инновационные решения при производстве продуктов питания из рас-

тительного сырья (Воронеж 2014), Производство и переработка сельскохозяйственной продукции: Менеджмент качества и безопасность (Воронеж 2015), Системный анализ и моделирование процессов управления качеством в инновационном развитии агропромышленного комплекса (Воронеж 2016), Тритикале и стабилизация производства зерна, кормов и продуктов их переработки» Тритикале. Агротехника, технологии использования зерна и кормов (Ростов - на - Дону, 2016), Конференции с международным участием, посвященной 120-летию со дня рождения С. Е. Харина ВГУИТ (Воронеж, 2016), II Международная научно-техническая конференция «Стандартизация, управление качеством и обеспечение информационной безопасности в перерабатывающих отраслях АПК и машиностроении» (Воронеж, 2016), Russian Journal of agriculture and socio-economic sciences (2017), Международная научно-техническая и научно-методическая конференция «Современные технологии в науке и образовании» (Рязань, 2017).

Соответствие диссертации паспорту научной специальности

Диссертационное исследование соответствует п. 2, 3, 4, 6 паспорта специальности 05.18.01 - «Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства».

Публикации результатов работы. По материалам диссертационного исследования опубликовано 21 работ, в том числе 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ, тезисы докладов, утверждена техническая документация на 4 вида мучных кондитерских изделий. Новизна технических решений отражена в патенте РФ № 2583617 от 06.02. 2015 г., положительное решение о выдаче патента на изобретение заявка № 2017139780/10(069150) от 15.11.2017 г.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, приложений. Работа изложена на 130 страницах машинописного текста, содержит 26 рисунка и 28таблицы. Список литературы включает 161 наименование, в т.ч. 9 зарубежных.

Глава 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Анализ современного состояния рынка мучных кондитерских

изделий

Российский рынок кондитерских изделий входит в ТОП-5 крупнейших мировых рынков, уступая лишь США в объемном выражении.

В соответствии со стратегией развития торговли в Российской Федерации на 2015-2016 годы и период до 2020 года, подтвержденной приказом Минпром-торга России от 25.12.2014. №2733, развитие рынка кондитерских изделий, являющегося составной частью продуктового рынка и торговой сферы в Российской Федерации, направлено на: «...формирование и обеспечение функционирования многоформатной эффективной товаропроводящей системы, соответствующей требованиям развития социальной сферы и экономики Российской Федерации» [95,114].

Продукция кондитерских изделий имеет особую специфику, во многом определяющую «экономическую природу» динамики развития рынка кондитерских изделий, так как данная продукция обладает эластичным спросом и является одной из форм удовольствий в социально-психологическом понимании, что поддерживает спрос на кондитерские изделия независимо от уровня дохода населения.

В настоящее время крупные оптовые и розничные торговые сети активно занимаются развитием и сотрудничеством на региональных рынках в рамках не только сбыта, но и производства местной продукции.

Развитие регионального рынка кондитерских изделий зависит от внутренних (организационно-структурные и производственные преобразования в отрасли, неценовые детерминанты спроса и предложения на данный товар) и внешних (количественная доминанта импортной продукции, присутствие иностранных предприятий на территории РФ) экономических факторов.

Данные мониторинга социально-экономических характеристик, связанных с реализацией кондитерских изделий в ЦЧР на период с 2013 по 2016 год, представлены в таблице 1 [23, 45,71].

Таблица 1- Данные мониторинга социально-экономических характеристик, связанных с реализацией кондитерских изделий в ЦЧР на период с 2013 по 2016 гг.

Области ЦЧР Прирост населения, % Изменения Среднедушевые денежные доходы (в месяц), % Изменения объема реализации МКИ, кг/чел.

Белгородская +1,3 +67 -30

Воронежская 0 + 117 -25

Курская -0,5 +83 + 10

Липецкая -1,5 +74 +4

Тамбовская -5 +64 +23

По данным таблицы можно сделать вывод что, несмотря на увеличение среднедушевых денежных доходов, потребление кондитерских изделий снизилось, в частности Воронежской области с 17,9 кг/ч в 2013 г. на 13,6 кг/ч в 2016 г. Объяснить это можно высоким уровнем инфляции 6-8 % ежегодно и, соответственно, ростом цен на продукты питания [99,100].

Негативное влияние на развитие производства кондитерских изделий оказывает импортная продукция, так как кондитерские изделия не входят в перечень санкционных товаров и влияние зарубежных аналогов достаточно велико [10].

На период конца 2016 начала 2017 г. РФ, в виду девальвации рубля и, как следствие, удорожания импортной продукции сложились объективные предпосылки импортозамещения [95].

На динамику развития кондитерской отрасли оказывают влияние проблемы связанные с:

- нестабильностью цен на импортное сырье;

- износом основных производственных фондов;

- недостаточностью маркетинговых исследований в отрасли;

- неудобством потребителей, связанным с реализацией большого количества нефасованной продукции;

- недостаточностью рекламы;

- высокой конкуренцией в отрасли [5].

Отрицательная динамика производства в период кризиса прослеживается даже у безусловного лидера по объемам производства МКИ - Московской области (в 2016 г. - 1,8 % в сравнении с аналогичным периодом 2015 г.). В то время как кондитерская промышленность Воронежской области к концу 2016 г набирает обороты по объемам производства и перемещается с 15 позиции на 8 среди крупнейших производителей, увеличив производство кондитерских изделий за год на 58,4 %.

По данным Центра исследований кондитерского рынка (ЦИКР): «с начала 2017 г. наблюдается постепенное восстановление потребительских привычек после двух кризисных лет, когда из-за резкого роста цен на большинство сладостей и падения покупательной способности в целом в стране происходило заметное сокращение потребления кондитерских изделий». Положительная тенденция развития кондитерской отрасли обусловлена сдерживанием роста розничных цен на изделия и сырьё. Так за первое полугодие 2017 г. цены на кондитерские изделия выросли лишь на 1,9 % , что значительно ниже инфляции в стране и роста цен за аналогичный период предыдущих двух лет (15-25 %).

Снижению цен на некоторые виды сырья в кондитерской отрасли способствовали высокие урожаи основных агрокультур 2017 г. По данным Мин-сельхоза, к сентябрю с начала года оптовые цены на сахар упали на 23 % до отметки 2014 г. Аналогичная ситуация и с ценами на муку, а также на другие продукты растительного происхождения. Это привело к значительному увеличению потребления в частности мучных кондитерских изделий длительных сроков хранения до 9,6 кг/ч, а бисквитов до 2 кг/ч в 2017 г. по сравнению с 9,4 кг/ч и 1,9 кг/ч соответственно в 2016 г. По мнению, исполнительного директора Центра исследований кондитерского рынка Елизаветы Никитиной «восстановление потребления сладостей, благоприятная конъюнктура цен на

основное кондитерское сырье, рост экспортных продаж - все эти факторы способствуют заметному увеличению выпуска кондитерских изделий по итогам текущего года»

По данным территориального органа Федеральной службы государственной статистики по Воронежской области в 2017 г. прирост объемов производства кондитерских изделий составил 80 %, в том числе кондитерских изделий длительного хранения - 60 %.

В целом по России экспортные продажи кондитерских изделий в первом полугодии 2017 г выросли на 2,5 % по сравнению с аналогичным периодом 2016 года. В то время как отгрузки мучных кондитерских изделий, напротив, немного снизились - на 0,14 % до104,6 тыс. т. Импорт кондитерских мучных изделий за первые семь месяцев 2017 г. вырос на 21,6 %, в июле их было ввезено 10,7 тыс. т, что на 8 % больше июля 2016-го.

Учитывая, что стратегия импортозамещения на всех уровнях - важнейшая структурная составляющая политики в обеспечении национальной и экономической безопасности России, жесткая конкуренция заставляет производителей расширять ассортимент мучных кондитерских изделий, создавать новые вкусовые композиции, более экзотические, интересные, а также диверсифицировать объемы упаковок в сегментах индивидуального и «семейного» потребления. В связи с этим многие крупные хлебозаводы и кондитерские фабрики обновляют производство, оформляют свой фирменный товар, создают новые продукты. [10]. Актуальным вопросом является расширение ассортимента продукции диетического и профилактического назначения [6, 26, 137].

Показатели потребления меняются не только в объеме, но и по своей структуре. Ввиду упрочившейся тенденции перехода к активному образу жизни инновационным направлением развития признается концепция «кондитерские изделия как здоровое питание». Продукты здорового питания нельзя в полной мере отнести к лечебному питанию для людей больных. Они не нацелены на излечивание, а лишь на предупреждение болезней и ста-

рения организма, что особенно значимо в условиях неблагоприятной экологической обстановки.

Предприятий, специализирующихся на выпуске кондитерских изделий, на современном этапе в России насчитывается более 1,5 тысяч. Более 55 % от общего годового оборота продукции выпускается крупными и средними специализированными предприятиями.

Более половины объема рынка кондитерского оборудования, в денежном эквиваленте, приходится на долю оборудования зарубежных производителей. А износ его на сегодняшний день составляет приблизительно 40 %. Техническое перевооружение отрасли ведется в направлении перенастройки имеющегося оборудования на новые виды сырья, диагностирования с последующим совершенствованием технологических процессов, модернизация оборудования с учетом его технических особенностей и текущего ремонта и разработка рекомендаций по эксплуатации в условиях новых технологий производства

В настоящее время на рынке оборудования произошло определенное оживление, повысился интерес к высокопроизводительному оборудованию. Предстоящий период до 2030 г. будет характеризоваться «перезагрузкой» предприятий на основе инновационных технологий, переоснащения отдельных видов производства и технологических потоков высокоэффективным оборудованием, позволяющим выпускать продукцию стабильного качества с наименьшими затратами на производство [56, 59].

1.2 Современные способы производства мучных кондитерских изделий

Ассортимент вырабатываемых кондитерских изделий разнообразен и насчитывает более 350 видов. В зависимости от технологического процесса и используемого сырья согласно ГОСТ Р 530041-2008 все кондитерские изделия подразделяют на группы: мучные кондитерские изделия и сахаристые изделия, которые, в свою очередь, подразделяют на подгруппы. К мучным кондитерским изделиям относятся следующие группы: печенье, галеты, пря-

ники, вафли, крекер, кексы, рулеты, пирожные, торты, а также восточные сладости мучного типа [27, 29,42, 64, 67,131].

Мучные кондитерские изделия высококалорийны и легко усвояемы. Они обладают приятным вкусом и внешне эстетически привлекательны.

Учитывая низкую влажность и высокое содержание легкоусвояемых углеводов, жиров и белков, большинство мучных кондитерских изделий являются высококалорийными концентратами с длительным сроком хранения.

Большинство видов мучных кондитерских изделий производятся на поточно-механизированных линиях. За счет модернизации производства многие кондитерские предприятия оснастили современным технологическим оборудованием, провели переквалификацию сотрудников. Основной особенностью рынка при производстве мучных кондитерских изделий является его конкурентоспособность и рентабельность- разработка и производство высокомаржинальных инновационных продуктов, повышенной пищевой и биологической ценности. [105].

При производстве мучных кондитерских изделий разные предприятия, даже имея свои оригинальные технологии производства продукции, соблюдают стандартную последовательность технологических операций, приведенную на рисунке 1.1 [27, 29,42, 64, 67,131].

Охлаждение и упаковка готовых изделий Рисунок 11 - Последовательность операций технологического цикла

Сырье, которое поступает в производство, обязательно отвечает требованиям действующих ГОСТов или ТУ.

Сыпучее сырье. Подготовка муки заданного качества, сводится к составлению смеси из различных партий муки с разным содержанием клейковины. Для некоторых рецептур возможно замена ее на крахмал.

Для повышения качества сахарного печенья целесообразна замена сахарного песка, который, не растворяясь полностью, может оставаться на поверхности выпеченных изделий, на сахарную пудру, получаемую измельчением на дробилке для сыпучих продуктов.

Все сыпучее сырье, включая пряности, для отделения механических примесей просеивают на сортировочно-колибровочном оборудовании, снабженном магнитными уловителями.

При подготовке твердых жиров их зачищают и размягчают интенсивным перемешиванием или подогревают до температуры плавления (в зависимости от вида жира). Меланж в банках замороженный после первичной обработки (обмывание в теплой воде) подвергают дефростации в ваннах с водой температурой до 45 °С. После оттаивания, меланж перемешивается и процеживается. При этом размер ячеек сит не должен превышать 3 мм.

Молоко цельное перед применением процеживают.

Приготовление эмульсии для сахарного теста

Эмульсия - это дисперсная система, в которой в одной жидкости распределена другая в виде мелких капель. Образовавшиеся в жидкости капли называются дисперсной фазой, а капли заключающиеся в жидкости - дисперсной средой. По степени концентрации дисперсной фазы в системе эмульсии можно разделить на: разбавленные, концентрированные, высококонцентрированные.

К разбавленным эмульсиям относятся системы « жидкость- жидкость», объемная доля дисперсной фазы составляет до 0,1 %. В концентрированных эмульсиях объемная доля дисперсной фазы может достигать 74 %. При этой

максимальной концентрации, независимо от их размера, частички дисперсной фазы сохраняют свою сферическую форму [70].

Раствор сахара, соли, патоки, инвертного сиропа, молока, меланжа и других растворимых веществ является дисперсионной средой эмульсий для приготовления сахарного теста, а распределенной в ней дисперсной фазой будет диспергированный жир.

Эмульсии, включая и бисквитные (дисперсия жира в водном растворе), являются неустойчивыми системами, за счет перенасыщения избыточной свободной энергией на границе раздела фаз.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Шапкарина Альбина Иргалиевна, 2019 год

ч - -

-

1 Ч

—\ К N...

1.

¡0 )и Л

Преде Л кнтиикш ^шкшь». С

40

Рисунок4 2 - Зависимость объемной массы теста от продолжительности с б ив а ння при дозировке маргарина к массе муки, %: 1-15; 2-30;

3-45 для рецепту-ры «Яблочный»

Рисунок 4.3 - Зависимость о оъ ем ной массы теста от продолжительности сбивания при дозировке маргарина к массе муки. %: 1-15; 2-30:

3-45 для рецептуры «Молодушка»

Установили, что уменьшение объемной массы теста при увеличении

процентного содержания маргарина сливочного кондитерского, за счет его

наилучшей эмульгирующей способности (рисунок 4.4).

Рисунок 4.4- Зависимость ооъемной массы теста от дозировки жира к

массе муки для рецептур: 1 - "Яблочный"; 2 - "Молодушка." Так при его дозировке 41 % к муке тритикалевой «Укро» сеяной объемная масса теста - 0, 45 г/см для бисквита «Молодушка» и для рецептуры

«Яблочный» - 0, 40 г/см

Влияние сахара на процесс пенообразования теста. Сахара, присутствующие в тесте и готовых изделиях, имеют пищевкусовое и технологическое значение. Сахара препятствуют набуханию белковых веществ. Растворимость сахара при замесе теста зависит от размеров его частиц. Малые размеры частиц сахара лучше растворяются в ограниченном количестве воды, что обеспечивает получение более пластичного теста и изделий соответствующего качества.

Отсюда можно сделать вывод, что изменяя количество и дисперсность частиц вносимого сахара можно изменять в заданном направлении степень набухания белков и крахмала муки [133].

Чтобы приготовить тесто, использовали сбивальную установку периодического действия. Тесто разрыхляли механически под рабочим давлением 0,5 МПа влажность полуфабриката - 40 %. Брали тритикалевую муку сорта «Укро», сахар-песок, лимонную кислоту, яблочный сок или, сухое цельное молоко, воду питьевую и маргарин.

По окончании сбивания определяли объемную массу теста. Влияние дозировки сахара на пенообразующую способность теста из тритикалевой муки сорта «Укро» ^=40 %) представлены на рисунках 4.5 и 4.6

Продолжительность сбивания, с

Рисунок4 5 - Зависимость объемной массы теста от продолжительно сти сбивания при дозировке сахара к массе муки: 1-50; 2-75; 3-100

для рецептуры (Яблочный).

Продолжительность сбивания, с-

Рисунок 4.6 -Зависимость объемной массы теста от продолжительности сбивания при дозировке сахара к массе муки: 1-50: 2-75; 3-100

для рецептуры «Молодушка» В ходе опыта установили, что с увеличением дозировки сахара увеличиваются время сбивания и объемная масса теста, за счет возрастания поверхностного натяжения и уменьшения пенообразование (рисунок 4.7).

0,3

0 12,5 25 37,5 50 62,5 75 В 7,5 100 112,5

Дозировка сахара. %

Рисунок 4.7 - Зависимость объемной массы теста рецептуры: 1- "Яблочньш". 2-" Молодушка" от дозировки сахара к массе

тритикалевой муки «Укро»

Установили, что объемная масса теста для бисквита «Молодушка» составила 0,45 г/см , продолжительность сбивания 50 с. Это достигается при дозировке сахара к массе муки 98 %. Для бисквита «Яблочный» объемная масса - 0,40 г/см и продолжительность сбивания 45 с.

4.4 Анализ основных процессов получения сбивного бисквитного теста из тритикалевой муки сорта «Укро» сеяной

Для разработки нового технологического способа разрыхления структуры сбивного бисквитного теста с минимальной продолжительностью и низкими энергозатратами, обеспечения высокого качества изделий, необходимо исследовать основные технологические стадии приготовления сбивного теста: замес, дозирование промежуточных рецептурных компонентов и сбивание теста под избыточным давлением сжатого воздуха.

На стадии замеса (1-й этап) необходимо равномерно распределить исходные компоненты: мука и жидкая фаза до получения однородной и пластичной структуры теста при этом начинается в нем формирование газовой фазы. На 2-м этапе дозируются сахара, жир и другие вкусоароматические компоненты до их равномерного распределения в тесте.

На 3-м этапе происходит сбивание теста для бисквита под избыточным давлением сжатого воздуха 0,5 МПа до формирования пенообразной структуры сбивного бисквитного теста с объемной массой

0,30-0,45 г/см . Все

процессы реализуются за максимально малую продолжительность времени без формирования локальной структуры сбивного теста и при максимальном диспергировании и дезагрегировании его компонентов достигают 100 % однородности без разрушения сплошности его структуры.

Изучали режимные параметры замеса рецептурных компонентов сбивного бисквита при вращении мешалки 950 об/мин в течение 120 с до получения однородной пластично-вязкой структуры. Анализ процессов стабилизации реологических характеристик сбивного бисквитного теста и готовых изделий показал необходимость непрерывности последовательного процесса замеса, дозирования и сбивания бисквитного теста. Получены характеристические зависимости работы установки и сбивного бисквитного теста (рисунок 4.8).

т,- с

р, г/см5 1.1

1.0

Рз 0-4

Рисунок 4.8 - Зависимость коэффициента однородности распределения рецептурных компонентов сбивного бисквитного теста - К. %: величина силы тока привода установки- А; температуры - Т объёмная масса - Р. г/см3 теста от продолжительности процессов замеса (а).

Из (рисунка 4.8) по кривым зависимости видно, что скорость процесса структурообразования сбивного бисквитного теста высокая (замес - 120 с, дозирование - 20 с, сбивание - 60 с), а однородность массы достигается до завершения процесса замеса.

Отмечен резкий рост температуры Т оС при замесе теста в момент формирования и разрушения клейковинного каркаса и достижения его однородной вязкопластичной структуры. Этим объясняется значительное повышение величины силы I тока на стадии замеса, а затем стабилизация на стадии дозирования и вновь она увеличивается при сбивании бисквитного теста с последующим снижением в процессе растворения сахара и равномерного распределения жира.

В процессе замеса объемная масса теста понижается за счет насыщения воздушной фазой, т.е. начинается процесс пенообразования теста за счет участия водорастворимых белков в изоэлектрической точке, а затем резко снижается на стадии сбивания при избыточном давлении сжатого воздуха 0,5 МПа. По закону Генри растворимость газа повышается с увеличением давления воз-

духа. Кривая J, А зависимости величины силы тока привода установки характеризует энергетические затраты, физико-механические и физико-химические процессы при замесе, дозировании и сбивании бисквитного теста под избыточным давлением. В конце процесса формируется пенообразная структура сбивного бисквитного теста (кривая Р рисунок 4.8).

Устойчивая структура мякиша бисквита, выпеченного из сбивных бисквитных заготовок без меланжа, полученных на установке, и высокий удельный объём (0,5 см /г), дают возможность рекомендовать для разработки технологии производства сбивного бисквита без меланжа. Полученные характеристические зависимости для сбивного теста, бисквитов: 1- контроль; 2 - Яблочный; 3- Молодушка имеют идентичные закономерности при этом, чем выше вязкость теста, тем больше энергетические затраты, температура и ниже величина объемной массы сбивного бисквитного теста.

4.5 Определение оптимальных параметров замеса бисквитного теста из тритикалевой муки «Укро» сеяной

Цель экспериментов - разработать технологию сбивных бисквитов функционального назначения из муки тритикале сорта «Укро» сеяной и других рецептурных компонентов с использованием механического способа разрыхления, а также установить оптимальные параметры процесса.

Чтобы достичь цели нужно было:

- выбрать режимы изготовления теста из тритикалевой муки «Укро» яровой сеяной;

- определить оптимальные параметры сбивания теста, использовав установку вертикального типа и применив центральное композиционное рото-табельное планирование эксперимента.

Замешивали бисквитное тесто из муки тритикале сорта «Укро» сеяной влажность - 40 % на экспериментальной установке.

Определили факторы, оказывающие влияние на показатели качества сбивного теста: количество оборотов месильного органа (об/мин) и время сбивания х2 (с). Факторы совместимы и некоррелируемы между собой. В качестве критериев оценки влияния условий приняли объемную массу сбивно-

3 3

го теста (Уь г/см ) и удельный объем готовых изделий (У2, см /г). Пределы, в которых изменяются факторы, даны в таблице 4.2.

Определение оптимальных значений продолжительности и интенсивности сбивания теста (для рецептуры бисквита «Яблочный»).

Программа исследований была заложена в матрицу планирования экспериментов (таблица 4.3), при этом использовали центральное композиционное ротатабельное униформпланирование. Опыты в каждой точке матрицы выполняли в двукратной повторности.

Таблица 4.2 -Пределы изменения факторов для сбивного бисквита «Яблочный»

Уровни планирования Пределы изменения факторов

х^= оо.-'мин с

Основной уровень (0) 875 45

Интервал варьирования 75 15

Верхний уровень (+1) 950 60

Ниасний уровень (-1) 800 30

Верхняя звездная точка (+141) 980=75 66,15

Нижняя звездная точка (-141) 769=25 23=85

Таблица 4.3- Матрица планирования и результаты эксперимента для

Система ОПЫТОЕ № п/п х2 Х1 X х; х: Хи об/мнн Х2, с г/см3 У;= см3^ г/см3 СМ"''г

Опыты ПФЭ 1 -1 -1 [phone]:0 047 173.43

2 [phone] 0,50 174,5 0,47 173,79

3 -1 [phone]=51 168,8 0,48 153,89

4 +1 +1 [phone]=51 157,2 0,49 173,34

Опыты Е «звездных» точках 5 -141 0 0 2 0 769,25 45 049 167,1 0,48 161,49

6 +141 0 0 2 0 980,75 45 048 181,6 0,48 171,93

7 0 -141 0 0 2 875 23,85 049 180,2 0,47 178,45

8 0 [phone] 66.15 0=51 173=5 0,49 167,89

Опыты Е центре плана 9 0 0 0 0 0 875 45 046 180,21 0,47 182,88

10 0 0 0 0 0 875 45 047 186,10 0,47 182,88

11 0 0 0 0 0 875 45 047 181,23 0,47 182,88

12 0 0 0 0 0 875 45 047 181,24 0,47 182,88

13 0 0 0 0 0 875 45 048 185,62 0,47 182,88

Проанализировав экспериментальные данные, получили уравнения регрессии, адекватно описывающие данный процесс под влиянием изучаемых факторов. Статистические критерии Кохрена, Стьюдента, Фишера подтвердили значимость регрессионных коэффициентов, адекватность уравнений и воспроизводимость опытов.

У! =0,4780- 0,0022 ■Х1-0,0048 •Х2+0,0072-Х1 ■Х2+0,0025 ■Х12+0,0043 -Х22, (4.1) У2 = 182,88+3,7007 Х1-37469 Х2+3,525 Х1Х2-8,1337 Х12-4,8837 Х22, (4.2) где Xi - кодированное значение, связанное с натуральным соотношением

Х1=» х2 = (4.3)

Затем определяли оптимальные параметры взбивания теста (продолжительность, частота сбивания) для бисквита «Молодушка». Характеристики планирования экспериментов приведены в таблице 4. 4.

Таблица 4.4- Пределы изменения факторов для сбивного бисквита «Молодушка»

Уровни планирования Пределы изменения факторов

Хз, оо.-'мин Х4._с

Основной уровень (0) 750 45

Интервал варьирования 50 15

Верхний уровень (+1) 800 60

Ни^лий уровень (-1) 700 30

Верхняя звездная точка (+141) 820:5 66,15

Нижняя звездная точка (-141) 679,5 23,85

Программу экспериментов заложили в матрицу планирования экспериментов (таблица 4.5).

Таблица 4.5- Матрица планирования и результаты эксперимента для

Система опытов № п/п Х3 Х4 Хз* Х4 Хз2 Х^ 15 об/мин Х4, С Уз, г/см3 У4= СМ"/г г /см3 4 , см3, г

Опыты ПФЭ 1 -1 -1 +1 1 1 700,0 30,0 0,50 180,5 0,50 179,85

2 +1 -1 -1 1 1 800,0 30,0 0,49 184,3 0,47 183,17

3 -1 +1 -1 1 1 700,0 60,0 0,50 185,2 0,52 178,38

4 +1 +1 +1 1 1 800,0 60,0 0,49 184,6 0,49 177,30

Опыты в «звездных» точках 5 -141 0 0 2 0 679,5 45 0,55 167,6 0,54 173,21

6 +141 0 0 2 0 820,5 45 0,48 168,5 0,49 174,78

7 0 -141 0 0 2 750 23,9 0,45 182,3 0,46 187,81

8 0 [phone] 66,2 0,50 168,4 0,49 182,64

Опыты в центре плана 9 0 0 0 0 0 750 45 0,51 167,8 0,51 169,02

10 0 0 0 0 0 750 45 0,50 172,5 0,52 169,02

11 0 0 0 0 0 750 45 0,51 171,8 0,52 169,02

12 0 0 0 0 0 750 45 0,51 164,8 0,52 169,02

13 0 0 0 0 0 750 45 0,53 168,2 0,52 179,85

Статистически обработав экспериментальные данные, получили уравнения регрессии, адекватно описывающие данный процесс под влиянием изучаемых факторов. Статистические критерии Кохрена, Стьюдента, Фишера подтвердили значимость регрессионных коэффициентов, адекватность уравнений и воспроизводимость опытов.

Y3 =0,512- 0,0148 Х3+0,0088 Х4+7,4710 Х3 Х4+0,0015 Х32-0,0185 Х42 , (4.4) Y4 = 169,02+0,5590 Х3-1,8322 Х4-1,1Х3 Х4+2,5025 Х32+8,1525 Х42, (4.5)

где Xi - кодированное значение, связанное с натуральным соотношением

_ Хэ —875 _ Х4—45 ( л

Х3 75 ' (4.6)

После оптимизации нашли оптимальные значения параметров сбивания теста: для бисквита «Яблочный» х1=730 об/мин; х2 = 43 с при минимальной объемной массе y1=0,4862 г/см и максимальном удельном объеме сбивного бисквита y2 = 182, 62 см /г и для бисквита «Молодушка» х3 =760 об/мин; х4= 46 с, которые обеспечивают минимальное значение объемной массы теста y3 =0,5594 г/см и максимальный удельный объем сбивного бисквита y4 = 180,5 см /г, что свидетельствует о получение сбивного бисквитного теста без яичного меланжа с повышенными показателями качества.

Разрабатывая технологию сбивных мучных кондитерских изделий с отличными вкусовыми качествами и физико-химическими свойствами, полученные оптимальные параметры сбивания бисквитного теста положили в ее основу.

4.6 Определение оптимального рецептурного состава сбивного бисквита из тритикалевой муки сорта «Укро» сеяной

Цель эксперимента - выбрать режим приготовления теста из тритикалевой муки сорта «Укро» и определить оптимальную дозировку сахара и жира.

Воспользовались позиционным ротатабельным планированием, предусматривающим, для сокращения количества опытов, некоторое количество «звездных точек», расположенных специальным образом [24, 96, 98].

Замес теста на экспериментальной установке из тритикалевой муки сорта «Укро» с влажностью 40 % производили по методике, описанной в разделе 2.2 [143, 144].

Дозировка сахара х5 (%) и жира х6 (%) - это факторы, оказывающие влияние на показатели качества теста.

Данные факторы совместимы и некоррелируемы между собой. Критериями оценки влияния условий были объемная масса теста

(У5, г/см ) и

3

удельный объем (У6, см /г). Пределы их изменений даны в таблице 4.6. Таблица 4.6 - Пределы изменения факторов

Уровни планирования Пределы изменения факторов

Хь % Х^ %

Основной уровень [0) 50 50

Интервал варьирования 30 30

Верхний вровень [-1) 80 80

Нижний уровень (-1) 20 20

Верхняя звездная точка (+1,41) 92,3 92,3

Нижняя звездная точка [-141) и 7,7

Программу экспериментов заложили в матрицу планирования экспериментов (таблица 4.7), при этом использовали центральное композиционное ротатабельное униформпланирование. Опыты в каждой точке матрицы выполняли в двукратной повторности. В итоге, статистически обработав экспериментальные данные, получили уравнения регрессии, отвечающим статистическим критериям Кохрена, Стьюдента, Фишера.

Таблица 4.7- Матрица планирования и результаты эксперимента

Система ОПЬПОЕ № X.5 Хз X* 2 Ъ ■г62 % г/см5 У*, СМ5: Г Г? г /см3 £ 3 ем3 г

1 2 3 4 5 б 7 8 9 10 11 12 13

Опыты ПФЭ 1 -1 -1 -1 1 1 20 20 0,63 172,6 0,663 169,4

2 -1 -1 -1 1 1 30 20 0,62 175,1 0,663 177,6

3 -1 -1 -1 1 1 20 30 0,55 134,2 0,565 135,6

4 -1 -1 -1 1 1 30 30 0,5 136,0 0,659 173,4

Опьпы Е «звездных» точках 5 -1,41 0 0 2 0 77 50 0,4 192,0 0,609 173,1

6 -1,41 0 0 2 0 92,3 50 0,63 172,4 0,679 173,3

7 0 -1,41 0 0 2 50 7,7 0,63 171,0 0,671 171,0

3 0 -1,41 0 0 2 50 923 0,55 133,0 0,596 133,0

Опьпы Е центре плана 9 0 0 0 0 0 50 50 0,60 179,4 0,626 177,9

10 0 0 0 0 0 50 50 0,624 173,3 0,626 177,9

11 0 0 0 0 0 50 50 0,60 177,9 0,626 177,9

12 0 0 0 0 0 50 50 0,60 173,1 0,626 177,9

13 0 0 0 0 0 50 50 0,624 1743 0,626 177,9

У5 = 0,523+0,0263-Х5-0,0459-Х6+0,055-Х5-Х6+0,0065-Х52+0,0029-Х62, (4.7) У6 = 177,9+0,2474 •Х5+4,2426-Х6-3,85-Х5-Х6+0,275-Х52-0,45-Х62, (4.8) где Х; - кодированное значение, связанное с натуральным соотношением

Х5= Х6 = ^ , (4.9)

5 30 6 30

После оптимизации по методу неопределенных множителей Лагранжа и ограничений по массовой доле сахара и маргарина получили оптимальные значения параметров х5 = 89 %; х6 = 41 %, обеспечивающие минимальное значение объемной массы теста (у5=0,4980), максимальное значение удельного объема бисквита (у6=180,2) при этом полученное тесто сбивного бисквита получается с лучшими органолептическими качествами. Серия параллельных экспериментов дала сходимость результатов и подтвердила, что правильно

был сделан выбор по оптимальному соотношению рецептурных компонентов сбивного мучного полуфабриката.

Таким образом, полученные результаты легли в основу разработки рецептуры сбивных бисквитов.

4.7 Изучение влияния дозировки обогатителей на показатели качества теста и готового изделия

Разработка высокомаржинальных технологий, расширение ассортимента мучных кондитерских изделий высокой пищевой ценности, отвечающие требованиям современного потребителя являются, первостепенной задачей, как производителей, так и ученых. Для покупателя, имеющего сегодня возможность выбора на рынке мучных кондитерских изделий, важны не только вкусоароматические свойства и внешний вид приобретаемого товара, но и «степень полезности» продукта, поэтому разработка технологий сбивных бисквитов повышенной пищевой ценности за счет добавления натуральных обогатителей является актуальной.

Цель исследования - изучить влияние дозировки цельного сухого молока и концентрата из яблочного сока на показатели качества теста и готовых сбивных бисквитов из тритикалевой муки сорта «Укро».

Тесто из муки тритикалевой «Укро» яровой сеяной влажностью 40 % замешивали на экспериментальной установке, описанной в пункте 2.2.

Цельное сухое молоко было внесено в дозировке от 5 до 25 %. Определили показатели качества теста и готового бисквита. Ввиду наличия в сухом молоке белковой фракции оно, выполняет роль эмульгатора и способствует ускорению процесса пенообразования. Данные эксперимента даны в таблице 4.8 и 4.9.

Таблица 4.8 - Влияние внесения цельного сухого молока на показатели качества теста из тритикалевой муки сорта «Укро» сеяной

Наименование показателя Значение показателен в образцах с внесением цельного сухого молока, %

5 12 15 20 25

Объемная масса, г /см3 0,65 0,59 0,53 0,56 0,54

Титруемая кислотность, град из 1,72 1,75 1.82 1.80

Выявлено, что добавление сухого молока в количестве 5-25 % снижает объемную массу теста под действием лактозы молока, которая тормозит процесс пенообразования, но при этом стабилизирует пену. Определено, что сухое молоко, выступает как адсорбент, связывая воду, способствуя повышению вязкости теста.

Экспериментальные образцы бисквита с данным обогатителем, отличались гладкой поверхностью, без подрывов и трещин с равномерной тонкостенной пористостью. Это объясняется увеличением вязкости теста и снижением давления внутри пузырьков. Опыты показали, что применив цельное сухое молоко, улучшили органолептические и физико-химические показатели качества изделий.

Таблица 4.9 - Влияние внесения цельного сухого молока на показатели качества бисквита из тритикалевой муки сорта «Укро» сеяной

Наименование показателя Значение показателен в образцах с внесением цельного сухого молока, %

5 10 15 20 25

Органолептические

Форма Поверхность Цвет Соответствует форме, в которой производилась выпечка

Гладкая, не подгорелая.

Коричневый

Состояние мякиша:

Пропеченноггь Пропеченный

Пористость Мелкая однородная

Вкус и запах Слабо выраженный, свойственный данному виду изделии Ярко выраженный, свойственный данному виду изделия

Физико-химические показатели

Влажность. % 24 27 29 30 32

Пористость, % 58 74 62 78 82

Удельный объем, см3/!00 г 178 184 188 180 1.86

В результате проведенных исследований установлена оптимальная дозировка цельного сухого молока 15 % приводящая к улучшению бисквита по всем показателям, на основе чего разработана рецептура на бисквит «Молодушка».

Итак, применив СЦМ в сбивном бисквите из муки тритикалевой «Укро» сеяной, получили функционального назначения отличного вкусового качества, так как лактоза молока, сдерживающая рост гнилостных бактерий, способствует поддержанию здоровой микрофлоры кишечника и стимулирует лучшее всасывание микро и макроэлементов в его стенках [116 117].

На следующем этапе было исследовано влияние концентрированного яблочного сока на свойства сбивного теста и качество бисквита. Вносили его в дозировках 10 и 35 %. Показатели качества сбивного полуфабриката и готового бисквита приведены в таблицах 4.10 и 4.11 [12].

Установлено, что при внесении концентрированного яблочного сока в указанных дозировках от 10 до 30 % наблюдается снижение объемной массы теста до 0,50 г/см за счет пектина, входящего в состав яблочного сока, который обладает поверхностно-активными свойствами.

Таблица 4_ 10 -Влияние внесения концентрированного яблочного сока.

на показатели качества теста из тритикалевой муки сорта «Укро» сеяной

Наименование показателя Зн аченн е п оказзтелей в образц ах с ей есенн ем концентрированного яблочного сока, %

10 15 20 25 30 35

Объемная масса, г/см3 0,67 0,61 0,57 0,53 0,50 0,58

Титруемая кислотность, град 2Л 2,4 2,7 ЗД 3,6 3,7

Таким образом, внесение пектинсодержащего концентрированного яблочного сока является стабилизирующим фактором в процессе пенообразования, выступая в роли адсорбента увеличивающего вязкость жидкой фазы, за счет связывания влаги.

Превышение дозировки концентрированного яблочного сока до 35 % приводит к ухудшению показателей качества теста (объемная масса теста повышается) и готового бисквита (снижается удельный объем).

Сбивной бисквит с добавлением концентрированного яблочного сока имел гладкую поверхность без подрывов и трещин, равномерную и тонкостенную пористость, обусловленные увеличением вязкости теста, снижением скорости истечения жидкости, снижением давления внутри пузырьков. Было отмечено замедление слияния мелких пузырьков в более крупные. Это дает возможность получить сбивной бисквит с мелкопористой структурой. Исследования показали, что применение концентрированного яблочного сока в дозировке 30 % способствует улучшению органолептических и физико-химических показателей изделий.

Таблица. 4.11 - Влияние внесения конце нтр ир об а иного яблочного сока

на показ ате ли кач е ства б исквита из тршикал е во й муки с орта «У ьр о» с еяной

Наименование показателя Значение показателей в образцах с внесением концентрированного яблочного сока, %

10 15 20 25 30 35

Орт ан олептнческн е

Форма Соответствует форме, в которой производилась выпечка

Поверхность Гладкая, не подгорелая.

Цвет Коричневый

Пористость Мелкая неравномерная с уплотнениями

Вкус н запах Слабо выраженный, свойственный данному виду нзделнй Ярко выраженный, свойственный данному виду изделия

Фшнко-хнмнческне показатели

Влажность. % 27,0 28,4 28.0 29,5 30,0 31

Пористость, % 67 71 75 79 81 80

Удельный объем, см3/100 г 175 177 181 183 185 183

Установлена оптимальная дозировка концентрированного яблочного сока 30 %, разработана рецептура бисквита «Яблочный» из тритикалевой муки сорта «Укро».

Таким образом, сбивной бисквит с использованием концентрированного яблочного сока обладает повышенной кислотностью, позволяющей избежать возникновения разрушительных процессов и плесени. При этом обладая наилучшими органолептическими и физико-химическими показателями качества.

Результаты исследований показали, что обогащение сбивного бисквита из тритикалевой муки сорта «Укро» сеяной цельным сухим молоком и кон-

центрированным яблочным соком в определенных дозировках неизменно улучшают органолептические и физико-химические показатели изделий, обеспечивая их стабильное качество. Применение этих обогатителей обеспечивает расширение ассортимента сбивных бисквитов повышенной пищевой и биологической ценности.

В процессе исследования установлено, что следует рекомендовать оптимальные дозировки обогатителей следующие: сухое молоко - 15 %, концентрированный яблочный сок - 30 %.

4.8 Механизм разрыхления структуры теста при интенсивном механическом перемешивании и его обогащении

При исследовании механизма механического разрыхления структуры сбивного теста установили, что на стадии процесса интенсивного замеса теста происходит в начале смачивание частиц муки жидкой фазой с выделением тепла гидратационного взаимодействия с гидрофильными молекулами белков, затем набухание белковых молекул, за счет осмотического давления без выделения тепла. Наглядно при этом демонстрируется изменение структуры теста. По мере смачивания частиц муки объем рецептурной смеси снижается, при этом плавно увеличивается сила тока и формируется однородная структура теста. Затем в процессе набухания белковых молекул с повышением температуры с 20оС до 26 оС, интенсивно происходит повышение величины силы тока с 1,7 А до 2, 8 А.

Надо отметить, что при интенсивном набухании белковых молекул резко снижается в объеме тесто и становится крепче. После этого происходит частичное разжижение структуры теста и появляется видимая жидкая пенообразная фаза.

Надо полагать, что при осмотическом набухании белковых молекул начинается вытеснение водорастворимых фракций белков и других веществ, связанных с нерастворимыми белками и крахмалом.

Факт появления в растворе водорастворимых белковых веществ (альбумины, глобулины) характеризуется процессом пенообразования, так как они проявляют свойства ПАВ.

В рецептуре при интенсивном замесе бисквитного теста есть: соль (№СЬ), сахар, органические кислоты и жир. Поэтому в жидкой фазе бисквитного теста и в гидратных пленках воды, которые покрывают макромолекулы белка, есть ионы №+ , Н+, гидротированные молекулы сахарозы, ПАВ и др.

Изменение рН среды оказывает влияние на структурные силы, т.е. снижение рН ведет к уменьшению сил структурного отталкивания и на оборот. О чем свидетельствует снижение вязкости бисквитного теста при внесении органической кислоты и интенсификации процесса пенообразовании и, наоборот, при дозировке поваренной соли КаС1.

Органические кислоты снижают рН до 5,6-5,8 в бисквитном тесте при этом снижается гидротационная способность белковых молекул. Надо полагать, что при этом значительная часть аминокислот имеют рН близкой к изо-электрической точке (ИЭТ), следовательно, макромолекулы белков, сворачиваясь в клубок, снижают свою гидрофильную активность.

При внесении поваренной соли повышается гидроатационная способность белковых молекул (повышается доля сырой клейковины), так как при этом смешается рН от изоэлектрической точки.

При повышении температуры бисквитного теста ослабевают структурные силы взаимодействия белковых молекул.

По теории ДЛФО действием отдельных составляющих поверхностных сил в тонких пленках воды можно в определенных пределах управлять, изменяя концентрацию электролитов, неэлектролитов, температуру и смачивание жидкой фазы теста, а также гидрофильные свойства поверхности белковых молекул.

На структурообразование набухших белковых макромолекул сильное влияние оказывает электростатическая и структурная силы. Они препятст-

вуют агрегированию, т.е. процессу пеноустойчивости бисквитного теста. Поэтому для повышения пеноустойчивости структуры сбивного бисквитного теста важно преодоление определенного энергетического барьера.

Электростатические силы воздействуют в толстых прослойках (Ъ>1000 А0), а структурные - в более тонких (И<200 А0). Энергетический барьер преодолевается при интенсивном перемешивании теста за счет силы, превышающей сумму сил электростатического и структурного отталкивания.

Белки являются положительно заряженными частицами дисперсной фазы, полученными путем интенсивного перемешивания бисквитного теста в кислой среде (рН=5,6 - 5,8). Раскрытие белковой глобулы обеспечивается ее ионизирующими группами. Это способствует получению множества новых коагуляционных контактов между отдельными участками разветвленной белковой молекулы. Так происходит формирование трехмерного структурного каркаса.

Диссоциация заряженных групп в водном растворе приводит к накоплению избыточного электрического заряда на поверхности белковой молекулы. А в гидратной оболочке образуется двойной электрический слой, обуславливающий электростатическое отталкивание.

Согласно теории ДЛФО в процессе интенсивного перемешивании теста агрегативная устойчивость набухших белковых мицелл покрытых пленками воды зависит от 3 составляющих расклинивающего давления в этих пленках (формула 4.10):

П (Н) = Пм (Н) + Пэл (К) + П (Н), (4.10)

где Пм(Н), Пэл(Н), Пs(h) — молекулярная, электростатическая и структурная составляющие.

Зависимость расклинивающего давления от толщины пленки является термодинамической характеристикой состояния воды в гидратной оболочке белковой мицеллы. Суммарный знак расклинивающего давления пленки меняется за счет совместного воздействия электростатических, молекулярных и структурных сил. Поверхностные силы в пленке, при ее утончении до ми-

нимального значения И0, способствуют притягиванию белковых молекул и, как следствие, агрегированию. Ускорению данного процесса способствуют высокая концентрация белковых мицелл в единице массы жидкой фазы теста и интенсивное перемешивание. В этих условиях контакты белковых мицелл исчисляются сотнями тысяч в минуту. Таким образом, происходит формирование коагуляционной структуры теста.

Главную роль в образовании мякиша белкового каркаса сбивного теста играют гидрофобные взаимодействия между неполярными группами белковых молекул.

Определили, что силы структурного отталкивания П8>0 возникают при перекрытии граничных слоев образованных на гидрофильных поверхностях, а структурного притяжения П8<0 - на гидрофобных поверхностях. Роль структурных сил важна при малой толщине прослоек, когда их вклад в силы взаимодействия становится определяющим [30].

Дисульфидные связи образуются в процессе окисления сульфгидриль-ных групп кислородом при интенсивном перемешивании теста в атмосфере воздуха. Данный процесс способствует упрочнению структуры белка и увеличению ее эластичности и прочности.

Крахмал муки количественного составляет основную массу теста, при интенсивном замесе теста целые зерна крахмала связывают воду в основном адсорбционно. Поскольку процесс набухания крахмала начинается при температуре выше 50 оС, следовательно, на стадии интенсивного замеса теста при 1 = 20-29 оС в процессе осмотического связывания влаги не участвуют.

Исследование влияния влажности и рецептурных компонентов (соль, кислота, сахар) теста, дает возможность управлять механизмом структуро-образования сбивного теста.

Изменяя технологические параметры (температуру, время и интенсивность замеса) и соотношение рецептурных компонентов (жир, вода сахар, соль, орга-

нические кислоты), можно регулировать процесс структурообразования теста и формировать его с заранее заданными физико-механическими свойствами.

Уменьшение набухания коллоидов муки происходит из-за повышения осмотического давления в жидкой фазе теста при внесении сахара, так как молекулы сахаров в водном растворе гидратируют до 8-12 молекул воды.

Однако интенсивный замес приводит к раскручиванию высокомолекулярных белковых молекул, что повышают скорость диффузии и их гидратацию, за счет увеличения зазора между отдельными веществами мицелл.

Водородные связи с ростом температуры ослабевают, происходит частичная дегидратация молекул сахара. За счет высвободившейся воды увеличивается скорость набухания коллоидов муки.

Регулированием концентрации сахара в тесте, можно влиять на процессы набухания и растворения водорастворимых веществ белков муки и крахмала, а также на структурообразование теста.

Химический состав жира и его состояние играют важную роль в образовании коагуляционной структуры теста. Пластичность жира обеспечивает образование в тесте тончайших пленок, обволакивающих и смазывающих частицы муки.

Жир в расплавленном состоянии способен связываться клейковиной и крахмалом. Химический состав и свойства используемых жира и муки влияют на механизм взаимодействия липидов вносимых жиров с компонентами теста. Чем большем в жире триглицеридов НЖК, тем больше он сорбируется белками.

Жиры при замесе теста могут изменять свойства крахмала, т.к. образуют комплексы с амилазной фракцией [68].

Жир препятствует набуханию коллоидов муки за счет адсорбции на поверхности белковых мицелл и крахмальных зерен, чем увеличивает содержание влахи и пластичность теста

Таким образом, поскольку сахар и жир могут замедлить процесс набухания белковых молекул, их дозирование в сбивное тесто, осуществляли в конце

процесса набухания. Внесение жира и сахара перед процессом сбивания под избыточном давлении сжатого воздуха приводит к незначительному замедлению процесса пенообразования и повышению величины силы тока. Можно предположить, что внутри белковых мицелл происходит перераспределение связанной влаги между белком и гидратированными молекулами сахара.

В процессе интенсивного перемешивания все компоненты теста равномерно распределяются, и достигается его однородность, за счет одновременного протекания коллоидных и биохимических процессов одновременно по всей массе теста. Таким образом, интенсивное перемешивание ускоряет процессы формирования и разрушения клейковинного каркаса теста.

В заключение необходимо отметить, что на стадии приготовления теста мы управляем действием 3-х составляющих (Пм , Пэл, Пё) расклинивающего давления, которые влияют на формирование однородной коагуляционной структуры, возможно регулированием технологических параметров замеса теста и соотношением рецептурных компонентов.

Получение сбивного теста характеризуется двумя последовательными процессами: пенообразование и пеноустойчивость. На первой стадии процесса приготовления теста необходимо создать благоприятные условия для интенсификации процесса пенообразования, а на завершающей - обеспечить условия повышения термодинамической, электростатической и структурно-механической устойчивости пенной коагуляционной структуры сбивного теста.

Структурно-механический фактор, который рассмотрел впервые П. А. Ребинде, - это значимый фактор стабилизации, который связан с образованием адсорбционных слоев ПАВ на границе раздела фаз. Они лио-филизируют поверхность и обеспечивают повышенную устойчивость прослоек дисперсионной среды между воздушными пузырьками сбитого теста. Водорастворимыми белками, аминокислотами, полипептидами и дипептида-ми в изоэлектрической точке формируются устойчивые пенные пленки. Остальные компоненты, используемые в рецептуре, повышают эффективную

вязкость в дисперсионной среде. За счет структурно-механического фактора укрепляется пенная структура сбивного теста.

Когда сбрасывается избыточное давление сжатого воздуха при завершении процесса сбивания бисквитного теста, резко увеличивается объем теста. Этому способствует расширение воздушных пузырьков, газоудержи-вающая способность поверхностно-активных свойств водорастворимых белковых веществ, устойчивость пенных пленок за счет дисперсионной среды (клейковинных белков, глютелинов, глиадианов др.).

В качестве пенообразователя выступают водорастворимые и солерас-творимые белки (глобулины, альбумины, аминокислоты, полипептиды, ди-пептиды) тритикалевой муки «Укро». Поверхностно-активные свойства проявляют гидрофильные ионизированные группы (основные и кислотные) и гидрофобные радикалы. Схема формирования пенной коагуляционной структуры сбивного бисквитного теста из тритикалевой муки «Укро» представлена на рисунке 4.9

Рисунок 4.9 - Структурная схема сбивного бисквитного теста из трити-

Водорастворимые белки

Клейковинные белки

Крахмал Белки Жиры П ентоз а ны

калевой муки сорта «Укро» сеяной

4.9 Разработка структурной схемы производства сбивных бисквитов из тритикалевой муки сорта «Укро »сеяной

Схема процесса производства бисквита представлена на рисунке 4.10.

Рисунок 4.10 - Структурная схема производства сбивного бисквита из тритикалевой муки сорта «Укро » сеяной

Сырье, применяемое при производстве сбивного бисквита с СЦМ, в обязательном порядке отвечает санитарно-гигиеническим нормам СанПиН 2.3.2.1078-01.

Замешивали тесто влажностью 40 % из тритикалевой муки сорта «Ук-ро» сеяная и раствора, цельного сухого молока (восстановленного), лимонной кислоты и воды в течение 2 мин. Затем добавили сахар и замешивали тесто еще в течение 1 мин. После добавили маргарин кондитерский сливочный и продолжили замес теста в течение 1 мин. Общее время замеса составило 4 мин. Произвели смешивание рецептурных компонентов при частоте вращения месильного органа 350 об/мин, без подачи воздуха в корпус тестомесильной машины.

Далее в камеру сбивания под давлением 0,5 МПа вводят атмосферный воздух и взбивают в течение 60 с. (табл. 4.12).

Таблица 4.12 Рецептура бисквита «Молодушка» из тритикалевой

муки сорта «Укро» с цельным сухим молоком

Наименование сырья Расход сырья

Мука трнтнкалевая сорта «Укро» сеяная, кг 370,00

Сахар-песок, кг 330,00

Маргарин кондитерский слнеочный, кг 150,00

Сухое молоко, кг 150,00

Лимонная кислота, кг 2,0

Ароматизатор - Ванилин, кг 0,3

Вода^ кг По расчету

Выход 1000,00

Таблица 4.13-Рецептура бисквита «Яблочный» из тритикалевой муки

сорта «Укро» сеяная с концентрированным яблочным соком

Наименование сырья Расход сырья

Мука трнтнкатевая сорта «Укро» сеяная, кг 390,00

Сахар-песок, кг 300,00

Маргарин кондитерский сливочный, кг 160,00

Концентрированный яблочный сок, кг 150,00

Вода, кг По расчету

Выход 1000,00

Замешивали тесто из муки тритикалевой «Укро» сеяной, раствора воды и концентрированного яблочного сока в течение 2 мин. Затем добавили сахар и замешивали тесто еще в течение 1 мин. После добавили маргарин конди-

терский сливочный и продолжили замес теста в течение 1 мин. Общее время замеса составило 4 мин. Замес проводили при частоте вращения месильного органа 650 об/мин, без подачи воздуха в корпус тестомесильной машины.

Затем в камеру сбивания под давлением 0,5 МПа вводят атмосферный воздух и взбивают в течение 60 с. (табл. 4.13).

Тесто выгружается под рабочим давлением, из него формуются тестовые заготовки массой 300-350 г. Затем сбитое в формах тесто нагревают до 100 °С под действием СВЧ-нагрева в течение 7 мин и выпекают при температуре 185195 °С под действием ИК и конвективного нагрева в течение 20 мин.

После выпечки готовые бисквиты охлаждают до температуры 30-35 °С на транспортере, куда они подаются непосредственно из печи. Такой способ охлаждения не вызывает деформации изделия. В первые 3 мин бисквит охлаждается без принудительной циркуляции воздуха, в последующие 3 мин -с принудительной циркуляцией воздуха со скоростью 3 м/с. После этого бисквит упаковывается

Расфасовка, упаковка и хранение происходит по общим техническим условиям ТУ 9135 - 240 - 02068108 - 2013.

4.10 Определение ароматобразующих веществ сбивных бисквитов из тритикалевой муки сорта «Укро» сеяной

В науки о питании первостепенное значение имеют биологическая, пищевая ценность и диетические свойства изделия. Для потребителя главное - это вкусоароматические достоинства продукции, которые оказывают влияние на повышение аппетита, усвояемость и ощущение насыщения. Когда нет аромата, то любой пищевой продукт кажется безвкусным, лишенным характерных свойств. Поэтому важно исследовать аромат и ароматобразующие вещества, которые воспринимаются по запаху [138, 152].

С целью определения влияния компонентов рецептуры на содержание ароматических веществ исследованы сбивные бисквиты два вида в научно-

исследовательской лаборатории на ароматизаторе запахов «МАГ - 8» с методологией «электронный нос» (ООО «Сенсорные технологии») по стандартной методике, представленной в пункте 2.5: Проба 1 - мякиш изделия пробы. Опыт 1 - добавка 15 % сухого молока. Проба 2 - мякиш изделия пробы. Опыт 2 - добавка 30 % яблочного концентрированного сока.

Вид, сорт и качество основного сырья и обогатителей, входящие в состав рецептуры, оказывают существенное влияние на содержание ароматических веществ готового продукта (альдегидов, спиртов органических кислот, эфиров, и других). Оно может быть различным для центра образца и поверхности. В связи с этим для исследования был взят мякиш изделия без корки в соответствие методикой проведения анализа, описанной в патенте №2279065 от 28.03.2005[88].

Форма «визуального отпечатка» для различных по составу матрицы проб определялись как соотношение в пробе и в равновесной газовой фазе концентраций органических соединений, являющихся главными компонентами и примесями. На их детектирование настроен массив сенсоров: воды, сложных эфиров, алифатических спиртов, аминов, альдегидов, кетонов, легколетучих кислот, аммиака, аминокислот, кислых газов.

Установили различие качественного состава аромата исследуемых проб, разное соотношение концентраций отдельных групп легколетучих соединений в составе равновесной газовой фазы над ними.

Чтобы оценить степень похожести состава равновесных газовых фаз над образцами, сделали анализ специфики геометрии полных «визуальных отпечатков» максимумов. Даны полные и оптимизированные «визуальные отпечатки» максимальных сигналов сенсоров (по сигналам 6 сенсоров). Установили, что тестируемым пробам присущ разный количественный состав РГФ над пробами (таблица 4.14, рисунок 4.11).

РГФ над пробами содержит воду, спирты, кислоты, полярные соединения, аминокислоты, амины, альдегиды. Выраженность аромата мякиша проб для анализируемых образцов сбивных бисквитов различна.

Таблица 4.14 - Доля (%мас.) отдельных соединений и классов веществ

вРГФ над образцами

Вид прооы Несвязанная влага, % Легколетучне кислоты н кислые газы. % Амнны {н аммнак), % Титруемые кислоты, % Спирты, альдегиды, %

Проба 1 {контроль) 11,0 20,6 38,4 12,3 6,8

Проба 2 (с сухим молоком) 12,5 21,0 36,4 12,5 6,4

Проба 3 (с яблочным соком) 11,6 19,2 36,4 12,8 9,1

ДРтах, ГЦ

РГФ над образцом контроль

^тах, ГЦ

РГФ над образцом 2 сухое молоко

РГФ над образцом 3 яблочный сок

Рисунок4.11 - «Визуальные отпечатки» максимальных сигналов сенсоров в РГФ нал тестируемыми пробами (по осям указаны номера сенсоров в матрице)

В результате исследования выявлено, что состав РГФ над анализируемыми образцами отличается содержанием компонентов, на которые настроена матрица сенсоров. Наибольшая интенсивность аромата характерна для мякиша бисквита образца с сухим молоком (пробы № 3), в которой содержание несвязанной влаги, кислот, аминов, аминокислот незначительно больше, а наименьшая интенсивность аромата характерна мякишу контрольного образца бисквита (пробы 1). Сравнение состава РГФ над образцами представлено в таблице 4.14 по результатам обработки «визуальных отпечатков» максимумов методом нормировки.

Совокупность всех показателей исследований дает основание утверждать, что в пробе 3 больше на 4 % летучих аминов, чем в пробе 2. По амин-ному составу мякиши обеих проб идентичны, а различаются по содержанию легколетучих кислот, спиртов, альдегидов, кислых газов. Титруемая кислотность мякишей практически не различима. Различия в составе РГФ над пробами объясняется природой добавок. Концентрат яблочного сока, обогащал сбивной бисквит спиртами, альдегидами, кислотами (9,1 %), а сухого молока - летучими кислотами (21 %).

4.11 Изменение показателей качества сбивных бисквитов из тритикалевой муки сорта «Укро» сеяной в процессе хранения

Срок хранения мучных кондитерских изделий определяется, во-первых, органолептическими и физико-химическими показателями, во-вторых, показателями безопасности. Срок хранения мучных кондитерских изделий, зависящий от ряда факторов (вида сырья, его качества, технология и санитарное состояние производства и др.) [12, 49, 62, 102, 103, 111]. Одним из факторов является определение антиоксидантной активности сбивных мучных кондитерских изделий.

Определение антиоксидантной активности сбивных мучных кондитерских изделий.

В настоящее время возрос интерес к определению антиоксидантной активности пищевых продуктов.

Систематического употребления мучных кондитерских изделий с высокой антиоксидантной активностью, за счет присутствия в них витаминов Е и С, антоцианов, флавоноидов, полифенолов, ароматических оксикислот, и др., снижает вредное воздействие "свободных радикалов" на организм [138].

Цель исследования - определение антиоксидантной активность сбивных бисквитах «Молодушка» и «Яблочный» на основе тритикалевой муки сорта «Укро» сеяной с добавлением концентрата яблочного сока или сухого молока в процессе хранения.

С помощью амперометрического метода на анализаторе антиоксидант-ной активности «ЦветЯуза-01-АА» по методике, представленной в пункте 2.4. определяли содержание антиоксидантов. Полученные результаты представлены на рисунке 4. 12.

Продолжительностъ хранения, сут

Рисунок 4.12- Значение антиоксидантной активно сти в ис с л е дуемых изделиях в процессе хранения: 1—контрольный образец;

2 — бисквит «Молодушка»; 3 — бисквит «Яблочный» Самое большое значение антиоксидантной активности было в бисквите «Яблочный » 14,02 мг/100 г с концентрированным яблочным соком. В процессе хранения антиоксидантная активность снижалось для бисквита «Молодушка» - в 3,2 раза, для бисквита «Яблочный» - в 2,1 раза, в то время как для контрольного образца снизилась в 8,6 раз за тот же промежуток времени.

Высокая антиоксидантная активность бисквита «Яблочный» объясняется присутствием в его рецептуре концентрированного яблочный сока, богатого витамином С являющегося одним из наиболее сильных антиоксидан-тов.

С целью уменьшения риска возникновения онкологических заболеваний, сахарного диабета, сердечно-сосудистых, преждевременного старения организма человека необходимо целесообразно рекомендовать к употреблению бисквит «Яблочный» как продукт функциональной направленности.

Черствение мучных кондитерских изделий объясняется изменением структуры крахмала. Клейстеризованный в процессе выпечки крахмал с течением времени теряет поглощенную им влагу, возвращаясь в исходное состояние свойственное крахмалам муки, а выделенная свободная влага впитывается белками и частично испаряется [30]. Крошковатость черствеющего мякиша вызвано возникновением воздушных прослоек в виду уменьшения в объеме уплотняющихся в процессе хранения зерен крахмала.

В процессе хранения при относительной влажности воздуха 75 %, температуре 18±2 °С в течение 6 сут. проводили исследования изменения основных показателей качества образцов бисквитов, приготовленных с добавлением цельного сухого молока (образец 1) и концентрированного яблочного сока (образец 2).

Установили, что массовая доля влаги изделий при хранении от 1 до 6 сут уменьшилась: у образца 3 - с 27,0 до 25,3 % (на 1,7 %), у образца 2 - с 29,0 до 26,7 % (на 2,3 %), а для контрольного образца на 2,5 % (рисунок 4.13)

29 28 - 27

I 2&

ос

« 25 ----

« 24-

ГТЗ рр

0 А 3

1 .1

Л 22 21

20

12 3 4 5 6

ТТр>о.должительность хранения, сут

Рисунок. 4.13 - Изменение влажности бисквитов в процессе хранения: 1 - контроль; 2 - бисквит «Яблочный»;; 3- бисквит «Молодушка»

Исследования по определению микробиологических показателей сбивных бисквитов «Молодушка» и «Яблочный» в процессе хранения проводили по методикам, описанным в пункте 2.5 через 24 ч.

В ходе эксперимента установили общую обсемененность образцов (рисунок 4.14)

10000

и 8000

й О

* 6000 'Ж

я

е 4000 <

и 2000 о

1 7

Продолжительность хранения, сут

Рисунок 4.14 - Общая обсемененность в исследуемых образцах бисквитов: 1-контроль: 2 - бисквит «Яблочный»; 3 бисквит «Молодушка» Количество мезофильных аэробных и факультативно анаэробных микроорганизмов в сбивном бисквите «Яблочный» - 4,7-10 на 7-е сут хранения, в

1

\ \ \ \ \ 1 У у 3

2

3

1 2 3 2

^-Л

II ^—г

бисквите «Молодушка» - 6,8-10 , а в контрольном образце из смеси ржаной и

3

пшеничной муки -

9,4-10 . Это отвечает требованиям технического регламента.

Установили, что наименьшую обсемененностью имеет бисквит из три-тикалевой муки «Яблочный». Потому что в его состав входит концентрированный яблочный сока, а он обладает антибактериальным действием и в какой -то степени тормозит развитие патогенной микрофлоры.

Таким образом, можно сделать вывод, что использование в рецептурах сбивных бисквитов концентрированного яблочного сока и сухого молока способствует повышению качества по всем показателям этих изделий в процессе хранения по сравнению с контрольным образцом.

4.12 Определение пищевой и биологической ценности, удовлетворение суточной потребности человека в макро- и микронутриентах сбивных бисквитов из тритикалевой муки

сорта «Укро» сеяной

Чтобы определить биологическую ценность белков, применили метод аминокислотных шкал, который основан на определении аминокислотного (химического) скора, который описан в пункте 2.6.

Пищевую ценность продукта определяли исходя из совокупности свойств. Их наличие говорит об удовлетворении физиологических потребностей человека в необходимых веществах и энергии. Основная характеристика пищевой ценности продукта, - это его химический состав ( белки, жиры, углеводы, витамины, макро- и микроэлементы). При этом учитывается его потребление в общепринятых количествах, а также энергетическая и биологическую ценность [112,139]. Для определения пищевой и биологической ценности, степени удовлетворение суточной потребности человека в нутриентах рассчитывали химический состав сбивных бисквитов «Яблочный» и «Молодушка» в 100 г (таблица 2, приложение К).

Сбивные бисквиты из тритикалевой муки сорта «Укро», обогащенные концентрированным яблочным соком и сухим молоком, обладают повышенной биологической ценностью (таблица 2, приложение К).

По данным таблицы 4.15 можно сделать вывод о том, что разработанные сбивные бисквиты обеспечивают степень удовлетворения среднесуточной нормы потребления, % по: железу - 29,21; кальцию - 95; по калию - 40; магнию - а 50; фосфору - 100 и более; витамину С - 16; витаминам группы В - 18-80.В в сравнении с контрольным образцом антиоксидантная активность сбивных бисквитов «Молодушка» и «Яблочный» повышается в 1,76 и 2,83 раза соответственно; биологическая ценность повышается до 71 и 84,9 %; энергетическая ценность снижается на 426 и 668 кДж. Гарантированный срок хранения сбивных бисквитов - 7 сут при температуре (18±2) °С и относительной влажностью воздуха не более 75 %.

Отсутствие яичного меланжа в рецептурах разрабатываемых изделий, за счет использования прогрессивного метода взбивания под давление атмосферного воздуха, дает возможность снизить долю холестерола на 97 %, и отнести эти изделия к группе диетических продуктов.

4.13 Расчет экономической эффективности сбивных бисквитов из тритикалевой муки сорта «Укро» сеяной

Расчет экономических показателей представлен в приложении Л.

По данным (таблица 3, приложение Л) затраты на сырье при производстве 1 т. на бисквит «Молодушка»- 26,397 тыс. р., бисквит «Яблочный»- 27,138 тыс. р., а на классический рецепт бисквит «Новый» - 39,881тыс. р. Следовательно, экономия только на сырье составляет 33,81 % и соответственно 31,95 %.

По данным (таблица 4, приложение Л) следует отметить, что стоимость классического варианта бисквит «Новый» составила 54,132 тыс. р., а это выше, чем стоимость бисквит «Молодушка» на 19,156 тыс. р. и бисквит «Яблочный» на 18,202 тыс. р.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Подтверждена целесообразность применения тритикалевой муки сорта «Укро» сеяной, концентрированного яблочного сока, цельного сухого молока и ячменно-солодового экстракта для повышения пищевой и биологической ценности, на примере сахарного печенья и сбивных бисквитов.

2. Высокие органолептические, физико-химические свойства сахарного печенья имеют максимальную стабильность эмульсии при дозировке ячменно-солодового экстракта 60-100 %.

3. Математическая формализация исследований показала наилучшие параметры приготовления сбивных бисквитов: «Яблочный» (х1=730 об/мин, х2 = 43 с при минимальной объемной массе у1=0,4862 г/см и максимальном удельном объеме сбивного бисквита у2 = 182, 62 см /г); «Молодушка» (х3 =760 об/мин; х4= 46 с при у3 =0,5594 г/см и у4 = 180,5 см /г); массовой доли сахара (х5 = 89 % и жира х6 = 41 % при у5=0,4980 г/см3, и у6=180,2 см3/г).

4. Антиокидантная активность составила для сахарного печенья «Звездочетик» - 0,0052 мг/г; «Солнышко» - 0,0058 мг/г. Самое большее значение антиоксидантной активности было в бисквите «Яблочный» 14,02 мг/100 г с концентрированным яблочным соком. Антиоксидантная активность в процессе хранения снизилась для бисквита «Молодушка» -в 3,2 раза, для бисквита «Яблочный» - в 2,1 раза, а для контрольного образца в 8,6 раз. Гарантированный срок хранения разработанных бисквитов «Молодушка» и «Яблочный» - 7 сут при температуре (18±2) °С и относительной влажности воздуха не более 75 %.

5.Сахарное печенье повышенной пищевой и биологической ценностью обеспечивает суточную норму потребления (%): по калию- на 3-9 ; кальцию - на 1,0-5,5; магнию- на 10,0-34,5; фосфору- на 20-50% ; железу -на 3-37; витаминам группы В - 2-40 %. Биологическая ценность повысилась

для сахарного печенья «Звездочетик» до 71,1 %, «Солнышко» до 67 %, энергетическая ценность снизилась на 365 и 1527,16 кДж соответственно. Гарантированный срок хранения разработанных сахарного печенья «Звездочетик» и «Солнышко» - 3 месяца при температуре (18±2) °С и относительной влажности воздуха не более 75 %.