Разработка рецептур и оценка потребительских свойств концентратов киселей плодово-ягодных функционального назначения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.18.15, кандидат технических наук Бугаец, Иван Алексеевич

• Бугаец, Иван Алексеевич
• кандидат технических наук
• 2008

Оглавление диссертации кандидат технических наук Бугаец, Иван Алексеевич

ВВЕДЕНИЕ.

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ПАТЕНТНО-ИНФОРМАЦИОННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.И

1.1 Классификация и особенности пищевых концентратов.

1.2 Производство пищевых концентратов сладких блюд.

1.3 Факторы, определяющие потребительские свойства концентратов сладких блюд.

1.3.1 Регуляторы консистенции.

1.3.2 Вещества, формирующие вкус, цвет и запах.

1.4 Пути улучшения качества плодово-ягодных киселей и расширения их ассортимента.

1.4.1 Использование красителей из естественного сырья.

1.4.2 Увеличение количества экстрактов в рецептурах плодово-ягодных киселей.

1.4.3 Повышение пищевой ценности киселей путем использования порошков из плодов и ягод.

1.4.4 Витаминизация киселей.

1.5 Новые технологии и виды концентратов сладких блюд.

2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1 Объекты исследований.

2.2 Методы исследований.

2.2.1 Определение массовой доли влаги пектина.

2.2.2 Определение рН 1 %-го раствора пектина.

2.2.3 Определение массовой доли балластных веществ.

2.2.4 Определение массовой доли свободных и метоксилированных карбоксильных групп.

2.2.5 Определение массовой доли ацетильных групп в пектине.

2.2.6 Определение массовой доли чистого пектина в образце пектина. 5 О

2.2.7 Определение реологических параметров модельных растворов.

2.2.8 Определение массовой доли влаги концентратов пищевых.

2.2.9 Определение массовой доли сахарозы концентратов пищевых.

2.2.10 Определение общей кислотности концентратов пищевых.

2.2.11 Определение витамина С.

2.2.12 Исследования химического состава сырья и готовой продукции методом капиллярного электрофореза.

2.2.13 Определение органолептических показателей, готовности концентратов к употреблению и оценки дисперсности суспензии.

2.2.14 Определение микробиологических показателей.

2.2.15 Определение показателей безопасности.

2.2.16 Определение гигроскопических свойств.

2.2.17 Определение насыпной плотности.

2.2.18 Определение гранулометрического состава.

2.3 Статистическая обработка полученных данных.

2.4 Математическое планирование эксперимента.

3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1 Обоснование выбора структурообразователей полисахаридной природы.

3.2 Разработка композитного структурообразователя с заданными технологическими свойствами.

3.2.1 Исследование структурно-реологических свойств модельных водных растворов структурообразователей.

3.2.2 Изучение влияния дозировок пектина на стойкость к расслаиванию модельных растворов.

3.3 Определение влияния композитного структурообразователя на сохраняемость витамина С в модельных системах.

4 РАЗРАБОТКА РЕЦЕПТУР КОНЦЕНТРАТОВ КИСЕЛЕЙ

ФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ

КОМПОЗИТНОГО СТРУКТУРООБРАЗОВАТЕЛЯ.

4.1 Обоснование выбора растительного сырья для разработки рецептур концентратов плодово-ягодных киселей.

4.2 Разработка рецептур концентратов киселей плодово-ягодных.

4.3 Разработка технологии концентратов киселей плодово-ягодных.

4.4 Оценка потребительских свойств разработанных концентратов киселей плодово-ягодных функционального назначения и готовых продуктов на их основе.

4.5 Исследование химического состава и пищевой ценности концентратов киселей плодово-ягодных и готовых продуктов на их основе.

4.6 Витаминизация концентратов киселей плодово-ягодных функционального назначения.

4.7 Изучение качества концентратов киселей по физико-механическим показателям концентратов.

4.8 Определение показателей безопасности и допустимых сроков хранения концентратов киселей плодово-ягодных функционального назначения.

4.9 Промышленная апробация разработанных рецептур.

4.10 Оценка экономической целесообразности разработок.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка рецептур и оценка потребительских свойств концентратов киселей плодово-ягодных функционального назначения»

Изменения в структуре потребительского спроса, обусловленные социально-экономическими факторами, стремлением до минимума сократить время приготовления пищи в домашних условиях и на предприятиях общественного питания — основные предпосылки для разработки новых видов пищевых концентратов быстрого приготовления.

Ассортимент данного вида продукции отрасли сложился на основе традиционных вкусов населения и включает в себя: концентраты первых и вторых обеденных блюд, детского и диетического питания, сухие завтраки (хлопья, кукурузные и рисовые палочки), кофе, кофепродукты, чай, пряности и их смеси.

Проанализировав существующее состояние отрасли и тенденции развития аналогичных производств за рубежом и в России, наиболее перспективной является разработка новых технологических средств и технологий для производства следующих видов пищевых концентратов: для лечебно-профилактического питания, направленного на предотвращение профессиональных заболеваний, связанных со спецификой труда, условиями обитания, и на восполнение энергозатрат (шахтеры, нефтяники, спасатели, спортсмены и т.п.);

- общего назначения с высокими потребительскими свойствами, в том числе быстрого приготовления в упаковке разового пользования;

- новых видов продуктов, пайков, рационов и систем питания экипажей орбитальных космических станций и различных контингентов Вооруженных Сил;

- длительного хранения с заданным составом микрофлоры на основе молочного и плодоовощного сырья, ферментированного специальными штаммами лактобактерий.

Для решения задач, вытекающих из перспективных направлений, необходимо провести комплексные технологические, микробиологические, физико-химические исследования процессов гидротермомеханической обработки сырья, новых, сохраняющих качество продуктов, методов концентрирования и обезвоживания, технологии производства и линии термоформования упаковок разового пользования, а также дозирования быстро восстанавливаемых компонентов и заваривания крышек упаковок.

Реализация проекта позволит получить новые виды пищевых концентратов высокой степени кулинарной готовности в удобных упаковках разового пользования, улучшить структуру питания различных групп населения, в том числе через общественное питание, создать продукты лечебно-профилактического назначения, пайки и рационы питания в экстремальных ситуациях, в особых условиях обитания и труда [50].

Пищевые концентраты имеют целый ряд особенностей, которые выгодно отличают их от других пищевых продуктов: быстрота и простота приготовления; высокая концентрация питательных веществ при малом объеме и массе; высокая усвояемость; способность длительно сохраняться без снижения качества.

Особое значение имеют концентраты киселей, поскольку важнейшим потребителем таких продуктов являются санатории и лечебные учреждения различного типа. Однако, концентраты киселей характеризуются недостаточным содержанием важных нутриентов — витаминов, минеральных веществ и пищевых волокон.

Учитывая это, создание концентратов киселей функционального назначения на основе сырья, содержащего широкий ассортимент биологически активных веществ, с применением специальных корригирующих добавок, усиливающих действие этого сырья и минимизирующих содержание неалиментарных веществ в готовом продукте, является актуальной проблемой.

Таким образом, целью, настоящей работы является разработка рецептур и оценка потребительских свойств концентратов киселей плодово-ягодных функционального назначения.

Одной из очередных задач, стоящих перед пищеконцентратной промышленностью, в том числе и в области производства концентратов сладких блюд, является, наряду с усовершенствованием технологии производства, механизацией производственных процессов, повышением производительности труда и улучшением качества продукции [15, 17] — расширение производства концентратов желе, кремов и других видов десертов.

Кроме того, в области производства концентратов сладких бшод предстоит внедрить новые виды (например, на основе плодового пюре, модифицированных крахмалов), что позволит расширить использование сырьевых ресурсов, улучшить качество готовой продукции [9] и, в конечном счете, более полно и эффективно использовать производственные мощности [15].

Задачи исследования состоят в следующем:

- изучение, анализ и систематизация научно-технической литературы и патентной информации по теме исследования; обоснование выбора структурообразователей полисахаридной природы с учетом их альтернативы пищевым добавкам неалиментарной природы;

- экспериментальное обоснование и разработка состава композитного структурообразователя с заданными технологическими свойствами, а также выбор способа его введения в разрабатываемые продукты;

- изучение технологических свойств разработанного композитного структурообразователя;

- определение влияния композитного структурообразователя на сохраняемость витамина С в модельных системах; разработка рецептур концентратов киселей плодово-ягодных функционального назначения с использованием композитного структурообразователя;

- оценка потребительских свойств разработанных концентратов киселей плодово-ягодных функционального назначения и готовых продуктов на их основе;

- исследование химического состава и пищевой ценности концентратов киселей плодово-ягодных и готовых продуктов на их основе;

- изучение качества концентратов киселей плодово-ягодных по физико-механическим показателям, определение допустимых сроков безопасного хранения;

- разработка комплекта технической документации на кисели плодово-ягодные функционального назначения, включающего технические условия и технологическую инструкцию;

- оценка экономической эффективности от внедрения и реализации разработанных технологических решений.

Научная новизна. Для коррекции микронутриентного дефицита человека обоснован выбор физиологически функциональных компонентов полисахаридной природы, рекомендованных в рецептуру композитного структурообразователя, а именно каррагинана и пектина. Впервые показана эффективность применения композитного структурообразователя, состоящего из крахмала, каррагинана и пектина, для управления технологическими свойствами киселей плодово-ягодных, представляющих сложную коллоидную систему. Теоретически и экспериментально обоснована возможность применения разработанного композитного структурообразователя, обладающего комплексом технологических и физиологических функций, в рецептурах концентратов киселей плодово-ягодных функционального назначения. Впервые установлено, что разработанный композитный структурообразователь позволяет обеспечить высокую сохраняемость витамина С в готовом продукте в процессе его приготовления и хранения. Выявлено положительное влияние композитного структурообразователя на органолептические и физико-химические ! показатели, а также пищевую ценность и сохраняемость концентратов киселей и готовых продуктов на их основе.

Практическая значимость. Разработаны рецептуры концентратов киселей плодово-ягодных функционального назначения с применением композитного структурообразователя и предложен способ его введения в разработанные продукты. Разработан комплект технической документации, включающий технические условия и технологическую инструкцию на производство концентратов киселей плодово-ягодных функционального назначения. Технологические решения апробированы в промышленных условиях. Теоретические положения работы использованы в учебном процессе при проведении лабораторных работ по дисциплине «Технология продуктов функционального питания» по специальности 260505 — Технология детского и функционального питания.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Научное и экспериментальное обоснование выбора функциональных рецептурных компонентов, а именно каррагинана и пектина, проявляющих выраженное физиологическое действие и обладающих необходимыми технологическими свойствами.

2. Определение оптимального соотношения крахмала, каррагинана и пектина с целью разработки композитного структурообразователя, используемого при производстве концентратов киселей функционального назначения.

3. Выявление того, что разработанный композитный структурообразователь, состоящий из крахмала, каррагинана и пектина позволяет обеспечить максимальную сохраняемость витамина С как в концентратах киселей, так и в готовом продукте не только в момент его приготовления, но и в процессе хранения при условиях, соответствующих реализации готовых киселей.

4. Осуществление выбора и обоснование комплекса микронутриентов, обеспечивающего позитивную коррекцию пищевого рациона основных групп населения, а именно премикса витаминного, на основе научных принципов обогащения пищевых продуктов микронутриентами.

5. Разработка рецептур концентратов киселей плодово-ягодных функционального назначения. Проведение комплексных исследований показателей качества и безопасности разработанных концентратов киселей на основе композитного структурообразователя.

6. Установление допустимых сроков и условий безопасного хранения концентратов киселей, на основании микробиологических исследований. Разработка и утверждение технической документации на концентраты киселей плодово-ягодных функционального назначения, выработка опытных партий концентратов.

7. Оценка ожидаемого экономического эффекта от реализации одной тонны концентратов киселей плодово-ягодных функционального назначения отечественного производства.

Заключение диссертации по теме «Товароведение пищевых продуктов и технология общественного питания», Бугаец, Иван Алексеевич

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Научно и экспериментально обоснован выбор функциональных рецептурных компонентов, а именно каррагинана и пектина, проявляющих выраженное физиологическое действие и обладающих необходимыми технологическими свойствами.

2. Определено оптимальное соотношение крахмала, каррагинана и пектина с целью разработки композитного структурообразователя, используемого при производстве концентратов киселей функционального назначения.

3. Выявлено, что разработанный композитный структурообразователь, состоящий из крахмала, каррагинана и пектина позволяет обеспечить максимальную сохраняемость витамина С как в концентратах киселей, так и в готовом продукте не только в момент его приготовления, но и в процессе хранения при условиях, соответствующих реализации готовых киселей.

4. На основе научных принципов обогащения пищевых продуктов микронутриентами осуществлен выбор и обоснование комплекса микронутриентов, обеспечивающего позитивную коррекцию пищевого рациона основных групп населения, а именно премикс витаминный «Элевит Д/бм».

5. Разработаны рецептуры концентратов киселей плодово-ягодных функционального назначения. Проведены комплексные исследования показателей качества и безопасности разработанных концентратов киселей на основе композитного структурообразователя.

6. На основании микробиологических исследований установлены допустимые сроки и условия безопасного хранения концентратов киселей.

7. Разработана и утверждена техническая документация на концентраты киселей плодово-ягодных функционального назначения, выработана опытная партия концентратов на предприятии НПФ «Росма-Плюс» (г. Краснодар).

8. Ожидаемый экономический эффект от реализации одной тонны концентратов киселей составит 25 тыс. руб., но основной эффект определяется как социальный, позволяющий обеспечить население натуральными продуктами функционального назначения отечественного производства.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Бугаец, Иван Алексеевич, 2008 год

1. Аймухамедова Г.Б. Пектиновые вещества и методы их определения / Г.Б. Аймухамедова, Н.П. Шелухина. Фрунзе: Илим, 1964. - 120 с.

2. Алтымышев А. Лекарственные богатства. — Фрунзе: Кыргызстан, 1974 г.

3. Антонов Ю.А. Несовместимость белков и полисахаридов в водных средах / Ю.А. Антонов, В.Я. Гринберг, В.Б. Толстогузов // Высокомолекулярные соединения. 1976. - Т. (Б) 18. - № 8. - С. 566 - 569.

4. Антонов Ю.А. Термодинамическая совместимость полисахаридов в водных средах / Ю.А. Антонов, М.Г. Плетенко, В.Б. Толстогузов // Высокомолекулярные соединения. 1987. - Т. (А) 29. - № 12. — С. 2482 — 2486.

5. Арасимович В.В. Методы анализа пектиновых веществ, гемицеллюлоз и пектолитических ферментов в плодах / В.В. Арасимович, C.B. Балтага, Н.П. Пономарева. Кишинев: издательство АН МССР, 1970. - 84 с

6. Ашмарин И.П. Методы статистической обработки / И.П. Ашмарин, A.A. Воробьев, Л.К. Каминский. -М.: Пищевая промышленность, 1994.-114 с.

7. Ашубаева З.Д. Химические реакции пектиновых веществ. Фрунзе: Илим, 1984. -186 с.

8. Барабой В.А. Растительные фенолы и здоровье человека. — М.: Наука, 1984. -160 с.

9. Баранов B.C. Технология производства продукции общественного питания. — М.: Экономика, 1982. 224 с.

10. Бачурская Л.Д. Пищевые концентраты / Л.Д. Бачурская, В.Н. Гуляев // М.: Пищевая промышленность. 1976. - 336 с.

11. Бжесковяк М. Применение крахмалофосфотов в производстве пищевых концентратов / М. Бжесковяк, Е. Плехановский // Прогресс технологии в производства пищевых концентратов в странах членах СЭВ: Сб. докладов на симпозиуме. - Познань, 1975.-С. 152-157.

12. Боровиков В.П. Statistica для студентов и инженеров. М.: Компьютер Прогресс, 2001.-301 с.

13. Булдаков A.C. Пищевые добавки. Справочник. СПб.: «Ut», 1996. - 240 с.

14. Василенко З.В. Состав и свойства пектиновых веществ / З.В. Василенко, B.C. Баранов // В кн.: Плодоовощные пюре в производстве продуктов. — М.: Агропромиздат, 1987. — 712 с.

15. Генин С.А. Концентраты сладких блюд. Обзорная информация. Серия: Консервная, овощесушильная и пищеконцентратная промышленность / С.А. Генин // ЦНИИТЭИпищепрома. 1978. - 40 с.

16. Генин С.А. Производство яблочного сухого пюре в виде хлопьев / С.А. Генин // Научно техническая информация. Консервная овощесушильная и пищеконцентратная промышленность. ЦНИИТЭИпищепрома. -1968. Вып. ЮС. 22-24.

17. Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых18