Совершенствование технологи и разработка рецептур пюреобразных консервов на основе топинамбура для детского питания тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.18.01, кандидат наук Свердличенко Анастасия Валериевна

• Свердличенко Анастасия Валериевна
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Свердличенко Анастасия Валериевна

1.1 Анализ структуры питания детей в Краснодарском крае

1.2 Современные тенденции производства продуктов питания для детей дошкольного и младшего школьного возраста

1.3 Сравнительная характеристика способов тепловой обработки растительного сырья

2 МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Объекты исследования

2.2 Методы исследования показателей качества и безопасности исходного сырья

2.3 Методы исследования показателей качества и безопасности полуфабрикатов и готовой продукции

2.4 Методы исследования пищевой ценности и состава функциональных ингредиентов сырья, полуфабрикатов и готовой продукции

3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

3.1 Обоснование выбора овощного и фруктового сырья для

производства пюре

3.1.1 Обоснование выбора сортов топинамбура для производства пюре

3.1.2 Обоснование выбора сортов моркови для производства

пюре

3.1.3 Обоснование выбора сортов тыквы для производства пюре

3.1.4 Обоснование выбора сортов яблок для производства пюре

3.2 Разработка режимов тепловой обработки растительного сырья

с применением электромагнитного поля сверхвысокой частоты

3.2.1 Обоснование эффективных режимов тепловой обработки растительного сырья для производства пюреобразных консервов на основе топинамбура для детского питания

3.2.2 Технология производства овощных и фруктовых пюре-полуфабрикатов

4 РАЗРАБОТКА РЕЦЕПТУР И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ПЮРЕОБРАЗНЫХ КОНСЕРВОВ НА ОСНОВЕ ТОПИНАМБУРА ДЛЯ ДЕТСКОГО ПИТАНИЯ

4.1 Разработка рецептур пюреобразных консервов на основе топинамбура для детского питания

4.2 Совершенствование технологии пюреобразных консервов на основе топинамбура для детского питания

5 ИССЛЕДОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА, БЕЗОПАСНОСТИ И ПИЩЕВОЙ ЦЕННОСТИ ПЮРЕОБРАЗНЫХ КОНСЕРВОВ НА ОСНОВЕ ТОПИНАМБУРА ДЛЯ ДЕТСКОГО ПИТАНИЯ

5.1 Исследование показателей качества пюреобразных консервов на основе топинамбура для детского питания

5.2 Исследование показателей безопасности пюреобразных консервов на основе топинамбура для детского питания

5.3 Исследование пищевой ценности и состава физиологически функциональных ингредиентов пюреобразных консервов на основе топинамбура для детского питания

6 ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАЗРАБОТАННЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ

ВЫВОДЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование технологи и разработка рецептур пюреобразных консервов на основе топинамбура для детского питания»

ВВЕДЕНИЕ

В Российской Федерации значительное внимание уделяется производству пищевых продуктов для детского питания, в том числе консервированных продуктов для питания детей разных возрастных групп. Необходимость расширения ассортимента и увеличения объемов производства продуктов для детей разных возрастных групп предусмотрена концепцией «Основы государственной политики Российской Федерации в области здорового питания населения на период до 2020 года».

Основная роль в развитии детского организма принадлежит питанию. Правильное питание снижает риск возникновения и развития болезней эндокринной системы, нарушения обмена веществ, ожирения и сахарного диабета [1].

Употребление продуктов, содержащих минимальные количества микронутриентов, пищевых волокон, а также различных минеральных веществ приводит современное население к возникновению комплекса различных заболеваний [2, 3, 4, 5].

Современная диетология рассматривает пищу не только как источник биологически активных веществ, но и как фактор, который целенаправленно оказывает положительное воздействие на здоровье человека.

Наиболее остро стоит проблема организации качественного питания детей дошкольного и младшего школьного возраста: выявлен дисбаланс потребления основных макро - и микронутриентов и определены риски возникновения и развития алиментарнозависимых заболеваний, среди которых отмечены болезни эндокринной системы, расстройства питания, нарушения обмена веществ, сахарный диабет и ожирение, которые не свойственны для детского возраста.

Учитывая это, при создании продуктов питания для детей дошкольного и младшего школьного возраста необходимо использовать сырье, содержащее биологически активные вещества, позволяющие нормализовать углеводный и жировой обмен в организме детей и проявлять гипогликемические, гиполипидемические и антиоксидантные свойства [6].

Наиболее перспективным сырьем с этой точки зрения являются клубни топинамбура, благодаря наличию в его составе комплекса биологически активных веществ. В связи с этим совершенствование технологии и разработка рецептур

пюреобразных консервов на основе топинамбура для детского питания является актуальным.

Актуальность работы подтверждена участием в научно-исследовательской работе кафедры технологии продуктов питания животного происхождения ФГБОУ ВО «Кубанский государственный технологический университет», проводимой в рамках государственного задания Минобрнауки России, проект 4.1897.2011 «Разработка инновационных технологий продуктов питания функционального назначения на основе глубокой и комплексной переработки растительного сырья».

Обзор научно-технической литературы и патентной информации показал, что существующие специализированные продукты питания для детей дошкольного и младшего школьного возраста включают: кулинарные изделия, полуфабрикаты, напитки, готовую продукцию животного и растительного происхождения. Однако ассортимент консервированной плодоовощной продукции, предназначенной для питания детей и обладающей направленным физиологическим действием, весьма ограничен. При производстве консервов практически не используются современные методы тепловой обработки, позволяющие в максимальной степени сохранить биологически активные вещества растительного сырья и обеспечить функциональные свойства полученных продуктов.

Целью исследований является совершенствование технологии и разработка рецептур пюреобразных консервов на основе топинамбура для детского питания.

Научная новизна. Впервые выявлены зависимости структурно-механических, биохимических и микробиологических характеристик исследуемых видов плодов и овощей от параметров электромагнитного поля сверхвысоких частот (ЭМП СВЧ), как альтернативного способа предварительной тепловой обработки сырья.

Теоретически обоснованы и экспериментально подтверждены технологические параметры обработки растительного сырья ЭМП СВЧ, позволяющие достигать требуемых структурно-механических свойств сырья при сохранении термолабильных функциональных компонентов.

Установлено, что воздействие ЭМП СВЧ позволяет интенсифицировать процесс бланширования, сократить потери сырья, а также повысить его качество и пищевую ценность по сравнению с традиционными методами. Научно обосновано и экспериментально подтверждено, что обработка растительного

сырья ЭМП СВЧ губительно воздействует на микроорганизмы, вызывающие порчу сырья, при этом способствует сохранению пищевой ценности и повышению качества готовой продукции.

Впервые разработаны пищевые композиции, предназначенные для питания детей и способные при их регулярном потреблении снижать риск возникновения и развития заболеваний, таких как ожирение, анемия и сахарный диабет.

Новизна технических и технологических решений подтверждена патентами РФ на изобретения «Способ производства консервов функционального назначения для детского питания» (ЯИ №2446710), «Способ производства пюре для диетического питания» (ЯИ №2568504, ЯИ №2568502, ЯИ №2568498) и на полезную модель «Технологическая линия производства детских консервов на основе топинамбура» (ЯИ №93630).

Практическая значимость. Усовершенствована технология и разработаны рецептуры пюреобразных консервов на основе топинамбура для детского питания. Установлены режимы СВЧ - обработки исследуемого растительного сырья, позволяющие максимально снизить скорость протекания микробиологических и окислительных процессов, при этом повысить качество и безопасность готовой продукции. Разработан комплект технической документации на новые продукты (ТУ 9161-397-04801346-14 «Консервы. Пюре на основе топинамбура для здорового питания»; ТИ «Пюре на основе топинамбура для здорового питания»).

На защиту выносятся следующие основные положения:

- обоснование выбора овощного и фруктового сырья для производства пюреобразных консервов на основе топинамбура;

- эффективные технологические параметры электромагнитного поля сверхвысоких частот (ЭМП СВЧ) для обработки исходного растительного сырья;

- усовершенствованная технология и рецептуры производства пюреобразных продуктов на основе топинамбура;

- показатели качества, безопасности и пищевой ценности разработанных пюреобразных консервов на основе топинамбура.

Степень достоверности результатов исследований подтверждена применением современных аналитических методов, статистической обработкой экспериментальных данных и апробацией в производственных условиях МУП «Комбинат школьного питания № 1» города Краснодара.

1 АНАЛИЗ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ И ПАТЕНТНОЙ ИНФОРМАЦИИ ПО ИЗУЧАЕМОЙ ПРОБЛЕМЕ

1.1 Анализ структуры питания детей в Краснодарском крае

Питание является одним из главных факторов, определяющих здоровье человека, влияющих на продолжительность его жизни, профилактику заболеваний и их распространенность. Особенно важно оптимальное питание для подрастающего поколения [7, 8, 9].

Согласно данным, полученным в результате научных исследований в Федеральном государственном бюджетном учреждении «Научный центр здоровья детей» Российской академии медицинских наук (РАМН), в настоящее время не более 2-15 % детей (в зависимости от возраста) можно признать здоровыми [10, 11]. В динамике наблюдения среди детей всех возрастных групп отмечается преимущественный рост хронической патологии, частота которой за последнее десятилетие увеличилась на 22 %, а ее доля среди всех нарушений здоровья, в частности среди школьников, достигла 32% [12, 13, 14].

Нарушение питания у детской группы населения является одной из причин высокой частоты заболеваний желудочно-кишечного тракта (10-12% у детей школьного возраста), а также в возникновении анемии и болезней обмена веществ (10-15% детей), распространенность которых значительно увеличилась за последние годы [15, 16].

Наибольшее опасение вызывает рост заболеваемости среди детского населения болезнями эндокринной системы.

В мире заболевания эндокринной системы, такие, как ожирение и сахарный диабет угрожают около 177 млн. детей [17, 18]. Как предсказывают эксперты Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), к 2025 году 2,3 млрд. детей старше 15 лет будут испытывать проблемы, связанные с лишней массой тела. Согласно этим же прогнозам, в ближайшие 20 лет удвоится количество смертельных случаев, связанных с ожирением [19, 20].

Согласно результатам исследований, в европейских странах болезни эндокринной системы отмечаются у 10-30 % детей дошкольного и у 8-25 % младшего школьного возраста [21].

В нашей стране нарушениями обмена веществ, сахарным диабетом и ожирением страдают 20 % детей дошкольного возраста и 10 % младшего школьного возраста [22].

Актуальна указанная проблема и для детского населения Краснодарского

края.

На рисунках 1.1 - 1.6 представлена динамика общей и первичной заболеваемости детей в возрасте до 14 лет болезнями эндокринной системы, расстройствами питания, нарушениями обмена веществ, сахарным диабетом и ожирением [23].

а

ю О

21 20,8 20,6 20,4 20,2 20 19,8 19,6 19,4

2015

2017

Годы

ч о ю

8,6 8,4 8,2 8 7,8 7,6 7,4 7,2 7

2015

2017

Годы

(а) (б)

Рисунок 1.1 - Динамика общей (а) и первичной (б) заболеваемости детского населения до 14 лет болезнями эндокринной системы, расстройствами питания и нарушения обмена веществ

«

и

3

ю О

1

0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0

2015

2017

Годы

о

о 0,18 -|

й я 0,16 --

л н 0,14 --

о г 0,12 --

й ш и 0,1 --

ч и 0,08 --

ю й со 0,06 --

§ 0,04 --

Я 0,02 --

ш а 0 --

С

0,17

0,17

2015

2017

Годы

(а) (б)

Рисунок 1.2 - Динамика общей (а) и первичной (б) заболеваемости детского населения до 14 лет сахарным диабетом

Годы Годы

(а) (б)

Рисунок 1.3 - Динамика общей (а) и первичной (б) заболеваемости детского населения до 14 лет ожирением

Анализ ситуации общей и первичной заболеваемости детей до 14 лет болезнями эндокринной системы, расстройствами питания, нарушениями обмена веществ, сахарным диабетом и ожирением в 2017 году в Краснодарском крае в сравнении с 2015 годом показал, что по всем показателям заболеваемость детей возросла.

Известно, что к возникновению несоответствующей возрасту хронической патологии у детей приводит к нарушению их пищевого статуса вследствие

несбалансированного рациона питания, а именно высокое потребление сахаров, жиров животного происхождения, а также дефицит микронутриентов.

С дефицитом каждого из микронутриентов ассоциирован определенный спектр патологий [24].

Так, дефицит железа ассоциирован с анемией, дефицит йода - с патологией щитовидной железы, развитие инсулинорезистентности и проблема избыточного веса в любом возрасте ассоциированы с недостаточным потреблением витаминов, макро - и микронутриентов, а также пищевых волокон [25].

Исследования обеспеченности витаминами различных групп детского населения свидетельствуют о широком распространении полигиповитаминозных состояний, обусловленных недостаточным потреблением одновременно нескольких витаминов, прежде всего аскорбиновой кислоты и витаминов группы В [18-20].

У детей дошкольного и младшего школьного возраста был отмечен недостаток ряда витаминов: С - 38%; В2 - 79%; В6 - 64%; Е - 22%; Р-каротина -84% [10]. Даже в летнее время недостаточная обеспеченность витамином С была выявлена - у 65% детей, В2 - у 54%, В6 - у 35%, фолиевой кислоты - у 70% детей. У 20-40% детей недостаточная обеспеченность достигала глубокого дефицита [19, 20].

Следует отметить, что у 20-30% детей наблюдается дефицит железа, у 25-30 % - кальция, у 20-75 % - йода, более чем у 50 % детей - эссенциальных жирных кислот семейства со-3 [26, 27].

Согласно исследованиям, пищевые волокна, используемые в питании детей, играют важную роль в профилактике и лечении ожирения, а также в снижении уровня холестерина в сыворотке крови, что приводит к уменьшению риска развития у детей сердечно-сосудистых заболеваний [28, 29].

Проведенные в США исследования свидетельствуют о том, что дети и подростки употребляют в пищу недостаточное количество пищевых волокон [30].

Так, обнаружено, что у детей младшего школьного возраста при низком потреблении пищевых волокон (клетчатки) вероятность избыточной массы тела и

развития ожирения в 3-4 раза выше, чем у детей, получающих рацион с высоким содержанием клетчатки [31]. То же отмечается и у детей дошкольного возраста [32, 33].

Основным источником пищевых волокон в питании у детей являются не фрукты и овощи, а пшеничный хлеб и другие продукты из злаковых, а также комбинированные пищевые продукты. Одновременно отмечается, что дети, потребляющие пищевые продукты с высоким содержанием пищевых волокон (фрукты и овощи), значительно меньше предпочитают жирную пищу, а дети, потребляющие продукты с низким количеством пищевых волокон - пищу с высоким содержанием жиров (животное масло, жирную говядину и свинину) [34, 35].

В связи с развитием уже в раннем возрасте проблем избыточной массы тела и ожирения, включая их последствия для обмена веществ, в школах и дошкольных учреждениях следует принять комплексные меры, направленные не только на повышение знаний детей в области питания, пищевой гигиены и физической активности, но и на создание поддерживающей школьной среды 36, 37].

Как отмечается в докладе ВОЗ, опубликованном в 2010 г. реклама продуктов, содержащих повышенное количество жира, сахара и соли, формирует предпочтения детей в еде [38].

ВОЗ опубликовала результаты исследования, посвященного вопросам питания детей. Выяснилось, что в Израиле 66 % школьников чаще 5 раз в неделю употребляют сладкие газированные напитки (в США - 55%), а 32 % подростков чаще 5 раз в неделю едят картофель фри (в США - 25%). Хуже дела обстоят только в Ирландии, где суммарно этот показатель составляет 39% (в Израиле -38%, в США - 31%). Региональный европейский комитет ВОЗ резолюцией EUR/RC57/R4 принял 2-й план действий в области пищевых продуктов и питания для Европейского региона ВОЗ на 2015-2018 гг. [39, 40, 41].

В России вопросы питания детского населения стоят также остро.

В последнее время наблюдается увеличение потребления детьми большого количества рафинированных продуктов, «очищенных» не только от клетчатки и витаминов, но и минеральных веществ.

Исследования, проведенные в 2016 году, фактического потребления детьми различного возраста отдельных групп продуктов, показали избыточное потребление кондитерских изделий, продуктов быстрого приготовления (fast food) и сладких безалкогольных газированных напитков (таблица 1.1-1.2) [42, 43].

Таблица 1.1 - Частота потребления детьми в возрасте 3-7 лет разных групп продуктов

Частота потребления Количество детей, потребляющих группы продуктов, % от общего числа опрашиваемых

родителей

Мучные кондитерские Карамельные Шоколад и Сладкие негазированные

изделия конфеты шоколадные конфеты напитки

Ежедневно 9,5 5,3 5,0 6,5

2-3 раза в неделю 59,3 50,2 41,9 40,8

1 раз в неделю 15,5 20,7 10,5 19,2

2 раза в неделю 12,3 8,8 12,0 13,5

Несколько раз в год 6,9 4,7 23,1 13,0

Никогда 3,5 10,3 7,5 7,0

Таблица 1.2 - Частота потребления детьми в возрасте 7-14 лет разных групп продуктов

Частота Количество детей, потребляющих группы продуктов, % от общего числа опрашиваемых родителей

потребления Мучные Мармелад Соленые Картофельные Карамельные Шоколад и Сладкие

кондитерские и пастила сухарики чипсы конфеты шоколадные газированные

изделия и орешки конфеты напитки

Ежедневно 24,7 3,2 6,9 7,6 16,8 12,9 16,6

2-3 раза в неделю 34,6 11,8 14,3 15,7 33,4 29,0 24,2

1 раз в неделю 15,4 14,1 12,7 14,7 16,8 25,7 13,8

2 раза в неделю 12,4 20,7 21,7 21,0 13,6 19,8 16,6

Несколько раз в год 5,5 21,2 21,4 16,1 10,6 6,8 11,8

Никогда 7,4 29,0 23,0 24,9 8,8 5,8 17,0

Так среди детей дошкольного возраста наиболее популярны мучные кондитерские изделия - 59,3 % (их употребляют чаще 2-3 раз в неделю), столь же часто дети (50,2 %) едят карамельные конфеты, а 41,9 и 36 % - соответственно шоколадные конфеты; 40,8% детей являются любителями сладких негазированных напитков.

Более 1/3 детей младшего школьного возраста 2-4 раза в месяц едят карамельные конфеты (30,4 %), сладкие газированные напитки (30,4 %), мармелад и пастилу (34,8 %), соленые сухарики и орешки (34,4 %), картофельные чипсы (35,7 %), шоколадные конфеты (36,4 %), кремовые кондитерские изделия (39,4 %), шоколад (45,4 %), печеные пирожки (46,1 %) [44].

Сладкие безалкогольные газированные напитки дети младшего школьного возраста потребляют практически ежедневно (3 раза в неделю и чаще) в объеме от 210 до 1200 мл, чипсы - 3 раза в неделю и чаще (от 5 до 57 г в день), картофель фри - от 50 до 400 г за день, соленые сухарики и орешки - от 5 до 130 г/сутки.

Иными словами, перечисленные выше продукты вносят нежелательный вклад в ежедневное питание детей.

Установлено, что при ежедневном или частом (2-3 раза в неделю) потреблении сладких газированных безалкогольных напитков индекс массы тела (ИМТ) выше, чем при редком их потреблении (несколько раз в год или никогда). Аналогичная картина наблюдается при ежедневном потреблении картофеля фри и соленых сухариков.

Приведенные данные подтверждают значительные нарушения принципов рационального питания у детей дошкольного и младшего школьного возраста, что ведет к развитию у детей таких заболеваний, как сахарный диабет, ожирение и нарушение обмена веществ.

Рекомендуемые нормы потребления пищевых веществах для детей отличаются от норм для взрослых [45]. Потребность в витаминах на единицу массы тела у растущего организма значительно выше, чем у организма, закончившего рост. Последнему нужно лишь восполнять потери, а первому - к тому же еще и насыщать витаминами вновь образующиеся клетки растущих

органов и тканей [46, 47]. В таблице 1.3 приведены нормы суточной потребности в пищевых веществах для детей дошкольного и младшего школьного возраста [48].

Таблица 1.3 - Нормы физиологических потребностей в пищевых веществах для

детей дошкольного и младшего школьного возраста

Значение показателя

Дети дошкольного Дети младшего

Показатели (в сутки) возраста (от 3 до 7 лет) школьного возраста (от 7 до 11 лет)

Пищевые волокна, г 10 15

Витамины, мг:

Витамин С 50 60

Витамин В! 0,9 1,1

Витамин В2 1,0 1,2

Витамин В6 1,2 1,5

Витамин Е, ток экв. 7,0 10,0

Ниацин 11,0 15,0

Пантотеновая кислота 3,0

Витамины, мкг:

Витамин В12 1,5 2,0

Фолаты 200

Биотин 15 20

Витамин А, рет. экв. 500 700

Витамин D 10,0

Витамин К 55 60

Макроэлементы, мг:

Кальций 900 1100

Фосфор 800 1100

Магний 200 250

Калий 600 900

Натрий 700 1000

Микроэлементы, мг:

Железо 10,0 12,0

Цинк 8,0 10,0

Иод 0,10 0,12

Медь 0,6 0,7

Селен 0,02 0,03

Фтор 2,0 3,0

Хром (мкг) 15

Рацион питания детей должен содержать пищевые продукты, обогащенные витаминами, макро - и микроэлементами, пищевыми волокнами, а также другими

биологически активными веществами, необходимыми для нормального роста и развития [49, 50].

Наиболее эффективным и доступным способом кардинального улучшения здоровья детей является употребление в рационе питания пищевых продуктов, в составе которых содержится комплекс биологически активных веществ, которые позволяют нормализовать пищевой статус, что, в свою очередь, обеспечит профилактику возникновения алиментарнозависимых заболеваний детского населения в возрасте до 14 лет.

1.2 Современные тенденции производства продуктов для детского питания

В настоящее время педиатры, нутрициологи и иммунологи пришли к единому мнению, что питание должно обеспечивать гармоничное развитие детей. Соответственно, продукты, предназначенные для питания детей, должны содержать не только полноценные белки, жиры и углеводы, но также витамины, макро-и микроэлементы, и другие эссенциальные пищевые вещества в количестве, соответствующем возрастным потребностям растущего организма [51, 52].

Российский рынок продуктов питания для детей активно развивается, обновляется и расширяется ассортимент продукции с учетом современных научных рекомендаций и потребительских приоритетов [53].

Наиболее значительными по объему сегментами рынка детского питания являются молочные продукты (36%), плодоовощная продукция (включая соковую продукцию) (21%), мясная продукция (18%), крупяные продукты (12%), рыбная продукция (9%), мучные кондитерские изделия занимают 4% (рисунок 1.7) [54].

Плодоовощная продукция - 21%

Мучные кондитерские изделия - 4%

Крупяные продукты - 12%

Мясная продукция -18%

Рыбная продукция - 9%

Молочная продукция- 36%

Рисунок 1.4 - Основные сегменты рынка продукции для детского питания

На рынке детского питания представлены продукты на молочной основе, обогащенные витаминами и микроэлементами.

Продукты на молочной основе серии «Растишка» (компания Danon) дополнительно обогащенные витамином D (1,25 мг/100г) восполняют 12,5% суточной потребности и обеспечивают эффективное усвоение кальция [55].

Кроме того, представлена линейка молочных продуктов «Здрайверы» (компания «Вимм-Билль-Данн») - это густые и питьевые йогурты, творог, молочные коктейли. В состав «Здрайверов» входит обогащенное молоко, пюре из ягод и фруктов, цельные злаки, загуститель пектин, в качестве красителей используются экстракты фруктовых, овощных или ягодных соков.

На рынке детского питания представлен кисломолочный продукт ВюМах, содержащий биокомплекс «Эффективный» - это специально подобранные природные компоненты, важные для пищеварения - пектин и инулин, нормализующие и восстанавливающие микрофлору кишечника [56].

Ученые «Санкт-Петербургского государственного университета низкотемпературных пищевых технологий» разработали рецептуры пастообразных продуктов сбалансированного состава, предназначенные для детей школьного возраста [57]. В качестве основы использовали эмульсию растительного масла в обезжиренном молоке, обогащали ее изолятом соевого белка в количестве (16, 18, 20 %) и заквашивали закваской на основе термофильного стрептококка и ацидофильной палочки.

С учетом пищевых дефицитов детского населения, компания «Валетек Продимпэкс» совместно со специалистами Института питания РАМН разработали специализированные продукты для детей дошкольного и младшего школьного возраста: быстрорастворимые напитки и кисели, обогащенные витаминами, кальцием, магнием и железом.

Следует отметить, что ассортимент специализированных и функциональных продуктов для детского питания на основе мясорастительного и рыборастительного сырья также достаточно широк.

Учеными ФГУ ВНИИ рыбного хозяйства и океанологии разработаны технология и рецептура рыборастительных консервов для детей, которая включает рыбное сырье (филе пиленгаса, сазана, толстолобика или форели), крупяной компонент (рис, гречка, кукурузная крупа), растительный компонент (кабачки, картофель, морковь), изолят соевого белка, крахмал, масло растительное, вкусовые добавки и воду [58]. С целью повышения биологической ценности консервов и адаптации их состава к физиологическим особенностям пищеварения у детей вводят дополнительно белки молочного происхождения -творог нежирный и молоко сухое, что обогащает продукт кальцием.

Существует способ производства консервов рыборастительных для детского питания, сбалансированных по аминокислотному составу. Указанные консервы характеризуются определенными показателями витаминного и минерального состава, что позволяет позиционировать их как продукт, обладающий функциональными свойствами [59].

Известны детские продукты питания, разработанные на основе комбинирования сырья, - мясорастительные консервы с добавлением молозивного масла [60],

Учеными ФГБОУ «Кубанский государственный технологический университет» разработан ряд кулинарных мясорастительных изделий для детского питания с применением ботвы столовой свеклы: биточки «Летние», суфле «Нежность», котлеты «Солнышко», с применением ботвы столовой свеклы. Разработанные кулинарные изделия в достаточных количествах содержат микроэлементы: Fe, Zn, фолиевую кислоту и витамин С, способствующие

кроветворению, что позволяет позиционировать их как специализированные продукты для профилактики железодефицитных состояний как у взрослых, так и у детей [61].

Разработаны рецептуры и технологии продуктов питания высокой пищевой и биологической ценности на основе зерновой фасоли для школьников «Полуфабрикаты охлажденные и замороженные для детского питания. Котлеты из фасоли с наполнителями»; «Кулинарные изделия для детского питания. Котлеты, биточки, запеканки на основе зерновой фасоли»; «Продукты питания функционального назначения. Блюда и полуфабрикаты на фаршевой основе из растительного сырья» [62, 63]. Установлено, что при потреблении детьми 100 г разработанных продуктов питания их суточная потребность в пищевых нутриентах, дифференцированно по возрастным группам, в среднем удовлетворяется от 9,5 до 16,2 % - в белке, от 27,6 до 36,4 % - в железе, от 15,1 до 18,6 % - в витамине Вь от 35,0 до 46,9 % - в витамине В2, до 40% - в пектине.

Разработаны мясорастительные консервы «Мозаика», «Калейдоскоп» и сухая овощезерновая смесь с мясом «Умница», для детей дошкольного и младшего школьного возраста, сбалансированные по пищевой, биологической и энергетической ценности [64].

Разработаны консервы растительно-мясные для питания детей младшего школьного возраста содержащие в составе морковь, капусту цветную, перец сладкий, баклажаны, лук и кабачки. Указанное растительное сырье является

ценным источником Р-каротина, витаминов В1 и В2, витамина С, витамина РР, калия и магния [56].

Эффективным является обогащение хлебобулочных изделий физиологически функциональными ингредиентами, т.к. они пользуются большой популярностью среди детей дошкольного и младшего школьного возраста.

Известна технология булочных изделий «Школярик» на основе кефира и «Школярик» на основе молочной сыворотки. Внесение натуральных обогатителей в рецептуру булочных изделий повышает фактическое содержание в них белка -на 13-18%, кальция - на 33-176%, витаминов: В1- на 115-131%, В2 - на 160-200 %, В9 - на 41-74 %, РР - на 13- 80 % [65].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Свердличенко Анастасия Валериевна, 2018 год

а зо

о

ев К

8

§

Н «

а

о С

25 20 15 10 5 0

4,8 Ж"

4,8

К

1

2

3

К

1

2

3

а) б)

Рисунок 3.7 - Влияние режимов тепловой обработки измельченных яблок на величину потерь витамина Р (а) и витамина С (б): К - контроль (бланширование паром); обработка ЭМП СВЧ:

1 - удельная мощность 300 Вт/дм , время обработки - 4,0 минуты;

-5

2 - удельная мощность - 450 Вт/дм , время обработки - 3,0 минуты;

-5

3 - удельная мощность 600 Вт/дм , время обработки - 2,5 минуты

Из приведенных диаграмм на рисунке 3.7 видно, что в сравнении с контролем минимальные потери витаминов Р и С наблюдаются в процессе тепловой обработки яблок в ЭМП СВЧ при двух режимах: удельной мощности ЭМП СВЧ - 450 Вт/дм и времени обработки - 3,0 минуты, а также удельной

"5

мощности ЭМП СВЧ - 600 Вт/дм и времени обработки - 2,5 минуты.

Предварительными экспериментами нами было установлено снижение микробиальной обсемененности исходного сырья в процессе его тепловой обработки в ЭМП СВЧ. Учитывая это, для выявления эффективного режима обработки яблок в ЭМП СВЧ определяли изменение указанного показателя при двух режимах обработки, обеспечивающих минимальные потери в-каротина и витамина С. Для сравнения приведены значения микробиальной обсемененности тыквы после его бланширования паром.

В таблице 3.23 приведены полученные экспериментальные данные.

Таблица 3.23 - Влияние режимов тепловой обработки яблок на

микробиологическую обсемененность

Наименование образца Средние значения микробиальной обсемененности (КМАФАнМ), КОЕ/г

Измельченные яблоки до обработки 81*102

Измельченные яблоки после обработки в СВЧ ЭМП при: -5 удельной мощности 450 Вт/дм и времени обработки - 3,0 минуты удельной мощности 600 Вт/дм3 и времени обработки - 2,5 минуты 2,7*102 2,6*102

Установлено, что обработка яблок в ЭМП СВЧ при указанных двух режимах обеспечивает допустимые количества микроорганизмов в сырье.

Учитывая это, с целью экономии электроэнергии нами был выбран первый режим, а именно, удельная мощность ЭМП СВЧ - 450 Вт/дм3, время обработки -3,0 минуты.

В таблицах 3.24 - 3.27 приведены данные, характеризующие влияние способов тепловой обработки овощного и фруктового сырья на химический состав.

Таблица 3.24 - Влияние способов тепловой обработки на химический состав

топинамбура

Наименование показателя Значение показателя

До бланширования Бланширование

паром СВЧ-обработка

Массовая доля сухих веществ, % 20,1 16,40 22,51

Титруемая кислотность, % 0,21 0,15 0,20

Активная кислотность (рН) 6,20 6,48 6,24

Массовая доля сахаров, %,

в том числе: 10, 96 9,03 11,22

редуцирующих 1,23 0,97 1,56

Массовая доля пектина, % 0,75 0,59 0,72

Массовая доля инулина, % 10,25 5,14 9,35

Массовая доля витамина С, мг/100г 7,80 4,21 6,71

Таблица 3.25-Влияние способов тепловой обработки на химический состав тыквы

Значение показателя

Наименование показателя До бланширования Бланширование

паром СВЧ-обработка

Массовая доля сухих веществ, % 10,7 9,5 12,7

Титруемая кислотность, % 0,13 0,05 0,07

Активная кислотность (рН) 6,35 5,8 6,28

Массовая доля пектина, % 0,75 1,6 1,7

Массовая доля витамина С, мг/100г 8,90 6,5 8,9

Массовая доля в-каротина, мг/100г 3,16 4,8 5,2

Таблица 3.26 - Влияние способов тепловой обработки на химический состав моркови

Наименование показателя Значение показателя

До бланширования Бланширование

паром СВЧ-обработка

Массовая доля сухих веществ, % 14,5 10,2 16,3

Титруемая кислотность, % 0,31 0,15 0,28

Активная кислотность (рН) 6,35 6,00 6,31

Массовая доля пектина, % 0,33 0,5 0,7

Массовая доля витамина С, мг/100г 8,20 1,9 3,4

Массовая доля в-каротина, мг/100г 15,20 10,5 15,2

Наименование показателя Значение показателя

До бланширования Бланширование

паром СВЧ-обработка

Массовая доля сухих веществ, % 13,1 12,5 13,6

Титруемая кислотность, % 0,89 0,46 0,52

Активная кислотность (рН) 3,51 2,70 3,60

Массовая доля сахаров, %,

в том числе: 9,10 7,3 9,50

редуцирующих 1,05 0,7 1,1

Массовая доля пектина, % 0,68 2,0 2,1

Массовая доля витамина С, мг/100г 9,6 5,8 6,5

Массовая доля витамина Р, мг/100г 95,8 165 213

Известно, что наиболее перспективным способом производства полуфабрикатов для детского питания является способ асептического консервирования с фасованием в тару типа «Ваg in Box» вместимостью 20; 50;

-5

200дм3 [180, 181]. Этот способ позволяет снизить негативное длительное термическое воздействие на продукт, что, в свою очередь, обеспечивает максимальное сохранение в продукте термолабильных биологически активных веществ, а также органолептические свойства продукта.

3.2.2 Технология производства овощных и фруктовых пюре-полуфабрикатов Для обеспечения сбалансированного по минеральному и витаминному составу полноценного питания человек должен потреблять равномерно в течение всего года овощи, фрукты и ягоды. В большинстве климатических зон земного шара возможно получение урожая этого вида пищевого сырья лишь один раз в год на протяжении 3-5 месяцев. В связи с тем, что фрукты, овощи и ягоды являются скоропортящимся сырьем, то важной задачей является производство

полуфабрикатов и готовой продукции из этого сырья с длительным сроком хранения.

Наиболее простой и, в связи с этим, наиболее распространенной в практике консервной промышленности, является промышленная переработка сочного растительного сырья непосредственно в сезон его промышленного сбора. Техническим решением является асептическое консервирование полуфабрикатов из фруктового, овощного и ягодного сырья в таре различной вместимости.

Разработка технологических схем и режимов стерилизации пюре-полуфабрикатов, проводилась нами на основании экспериментальных лабораторных исследований.

Сырье, полуфабрикаты и материалы, применяемые для изготовления консервов для детского питания, должны отвечать требованиям действующих стандартов или технических условий.

Поступаемое на завод сырье, транспортируют в таре, предусмотренной стандартами и техническими условиями. По стандартам допускается доставка в ящиках по ГОСТ 13359-84, ГОСТ 17812-72, ящичные поддоны по ГОСТ 21133-75, мешки тканевые по ГОСТ 18225-72, ГОСТ 19317-73. Допускается по согласованию с потребителем для перевозки без охлаждения автомобильным транспортом упаковывание овощей в сетчатые или полиэтиленовые мешки. Время и способ доставки существенно влияют на качество сырья.

Сырье принимают партиями. Партией считают любое количество сырья одного ботанического сорта, упакованное в тару одного вида и типоразмера, поступившее в одном транспортном средстве и оформленное одним документом о качестве [182]. При приемке определяем качество и количество плодов, отбирая среднюю пробу для анализов. Результаты этого контроля используют для расчетов с поставщиками сырья и для выбора режимов переработки сырья. Входной контроль партии проводят выборочно, он предусматривает отбор пробы, определения степени зрелости сырья, его состава, и зараженностью плодов болезнями и вредителями.

Хранят сырье на асфальтированной крытой сырьевой площадке, в охлаждаемых складах или других приспособленных для этого помещениях. Хранение осуществляется на поддонах, ящики с сырьём устанавливаются в штабеля высотой до 2 метров с промежутками между штабелями для циркуляции воздуха и осмотра.

Подготовка пюре-полуфабриката из топинамбура

Клубни топинамбура доставляются в контейнерах, вместимостью 320 кг или навалом. С помощью контейнероопрокидывателя выгружаются в приемную ванну с водой. Гидрожелобом корнеплоды подаются на мойку.

Моют корнеплоды последовательно в барабанной и вентиляторной моечных машинах типа до полного удаления всех загрязнений. Качество мойки систематически контролируют. Топинамбур должен быть полностью отмыт от остатков земли и других загрязнений, являющихся источником попадания в продукт спор микроорганизмов.

После мойки сырье подвергается инспекции, с целью удаления дефектных плодов, посторонних примесей, получения партий однородных по степени зрелости и цвету. Удаляют плоды мятые, пораженные болезнями и вредителями. Корнеплоды инспектируют на ленточном или роликовом конвейере.

После мойки и инспекции клубни топинамбура при помощи элеватора направляются на очистку от кожицы в аппаратах для паротермической очистки корнеплодов при давлении пара 250±2 кПа.

После паротермической очистки клубни топинамбура в вентиляторной моечной машине освобождаются от остатков кожицы и охлаждаются.

Затем топинамбур инспектируют на транспортере и ополаскивают под душем, в который воду подают под давлением не менее 245 кПа (2,5 атм.).

Подготовленное сырье поступает на резку, где измельчается до размера кусочков 3-5 мм.

Измельчённые клубни топинамбура при помощи шнекового конвейера направляются на бланширование в ЭМП СВЧ, проведение процесса проходит при температуре 98±2 0С в течение 4,5 минут.

После тепловой обработки продукт подается на протирание. Протирают на трехступенчатой протирочной машине с диаметром отверстий сит 1,2; 0,8 и 0,4 мм. В целях максимального сохранения витаминов, сита протирочных машин должны быть из нержавеющей стали.

Протертую массу подвергают деаэрации, подогреву в трубчатых стерилизаторах - охладителях непрерывного действия, обеспечивающих нагрев до температуры 120 0С и выдержку 120 секунд с последующим охлаждением до температуры 30±2 0С.

Подготовленное пюре асептических условиях фасуют в асептические мешки, вместимостью 200 кг.

На хранение и реализацию^ Рисунок 3.8 - Структурная схема производства пюре-полуфабриката асептического консервирования из клубней топинамбура

подготовки клубней топинамбура

Наименование технологической стадии и Цель технологической стадии и

технологического режима значение технологического режима

1. Сортировка топинамбура Удаление гнилых, пораженных вредителями и болезнями экземпляров и посторонних примесей

2. Трехкратная мойка топинамбура: Удаление земли и других загрязнений

температура воды, 0С 22±2

3. Инспекция и ополаскивание: Удаление оставшихся загрязнений

температура воды, 0С 22±2

4. Очистка топинамбура от кожицы 4.1 Обработка топинамбура в Удаление кожицы

паротермическом аппарате: давление пара, кПа 220

время обработки, сек. 30-40

4.2 Доочистка, мойка и удаление кожицы:

температура воды, 0С 22±2

5. Измельчение топинамбура:

ломтики шириной, мм 3-5

6. Обработка топинамбура в ЭМП СВЧ:

время, мин. температура, 0С 4,5 98±2

7. Протирание в 3 стадии:

1 стадия - диаметр сит, мм 1,2

2 стадия - диаметр сит, мм 3 стадия (финиширование) - 0,8

диаметр сит, мм 0,4

8. Деаэрация:

остаточное давление, кПа 41-34

время, мин. 10-20

9. Стерилизация в потоке

время, сек. 180

температура, 0С 120

Подготовка пюре-полуфабриката из тыквы

Моют тыкву последовательно в 2 барабанных моечных машинах до полного удаления всех загрязнений. Качество мойки систематически контролируют.

После мойки тыкву разрезают вручную на куски шириной не более 60мм на конвейере, удаляя при этом семена, плодоножку и при необходимости кору.

Затем тыкву ополаскивают под душем, в который воду подают под давлением не менее 245 кПа (2,5 атм.).

Затем куски тыквы режут на более мелкие размером 20-30мм.

Измельчённую тыкву при помощи конвейера направляют на бланширование в ЭМП СВЧ, проведение процесса проходит при температуре 98±2 0С в течение 4,0 минуты.

После тепловой обработки продукт подается на протирание. Протирают на трехступенчатой протирочной машине с диаметром отверстий сит 1,2; 0,8 и 0,4 мм. В целях максимального сохранения витаминов, сита протирочных машин должны быть из нержавеющей стали.

Протертую массу подвергают деаэрации при остаточном давлении 4134 кПа в подогревателях типа МЗС-320 в течение 10-20 минут.

Пюре из тыквы стерилизуют в потоке в трубчатых стерилизаторах -охладителях непрерывного действия, обеспечивающих нагрев до температуры 120 0С и выдержку 120 секунд с последующим охлаждением до температуры 28±2 0С.

Подготовленное пюре асептически фасуют в подготовленную тару типа

-5

«Ваg in Box» вместимостью 20; 50; 200дм .

На хранение и реализацию

Рисунок 3.9 - Структурная схема производства пюре-полуфабриката асептического консервирования из тыквы

подготовки тыквы

Наименование технологической стадии и Цель технологической стадии и

технологического режима значение технологического режима

1. Сортировка тыквы Удаление гнилых, пораженных вредителями и болезнями экземпляров и посторонних примесей

2. Двукратная мойка тыквы: Удаление земли и других загрязнений

температура воды, 0С 22±2

3. Инспекция и ополаскивание: Удаление оставшихся загрязнений

температура воды, 0С 22±2

4. Очистка тыквы от коры Удаление коры

5. Резка тыквы и удаление семян и

плодоножки:

размер кусков, см 6

5. Измельчение тыквы:

размер кусочков, см 2-3

6. Обработка тыквы в ЭМП СВЧ:

время, мин. 3,5

температура, 0С 98±2

7. Протирание в 3 стадии:

1 стадия - диаметр сит, мм 1,2

2 стадия - диаметр сит, мм 3 стадия (финиширование) - 0,8

диаметр сит, мм 0,4

8. Деаэрация:

остаточное давление, кПа 41-34

время, мин. 10-20

9. Стерилизация в потоке

время, сек. температура, 0С 120

115

Подготовка пюре-полуфабриката из моркови

С помощью контейнероопрокидывателя морковь выгружаются в приемную ванну с водой. Гидрожелобом корнеплоды подаются на мойку.

Моют корнеплоды последовательно в барабанной и вентиляторной моечных машинах типа до полного удаления всех загрязнений. Качество мойки систематически контролируют. Морковь должна быть полностью отмыта от остатков земли и других загрязнений, являющихся источником попадания в продукт спор микроорганизмов.

После мойки сырье подвергается инспекции, с целью удаления дефектных плодов, посторонних примесей, получения партий однородных по степени зрелости и цвету. Удаляют плоды мятые, пораженные болезнями и вредителями. Корнеплоды инспектируют на ленточном или роликовом конвейере.

После мойки и инспекции морковь при помощи элеватора направляются на очистку от кожицы в аппаратах для паротермической очистки при давлении пара 250±2 кПа.

После паротермической очистки морковь в вентиляторной моечной машине освобождается от остатков кожицы и охлаждается.

Затем морковь инспектируют на транспортере и ополаскивают под душем, в который воду подают под давлением не менее 245 кПа (2,5 атм.).

Подготовленное сырье поступает на резку, где измельчается до размера кусочков 3-5 мм.

Измельчённую морковь при помощи шнекового конвейера направляется на бланширование в ЭМП СВЧ, проведение процесса проходит при температуре 98±2 0С в течение 4,5 минут.

После тепловой обработки продукт подается на протирание. Протирают на трехступенчатой протирочной машине с диаметром отверстий сит 1,2; 0,8 и 0,4 мм. В целях максимального сохранения витаминов, сита протирочных машин должны быть из нержавеющей стали.

Протертую массу подвергают деаэрации, подогреву в трубчатых стерилизаторах - охладителях непрерывного действия, обеспечивающих нагрев до температуры 120 0С и выдержку 120 секунд с последующим охлаждением до температуры 30±2 0С.

Подготовленное пюре асептических условиях фасуют в асептические мешки, вместимостью 200 кг.

На хранение и реализацию

Рисунок 3.10 - Структурная схема производства пюре-полуфабриката асептического консервирования из моркови

подготовки моркови

Наименование технологической стадии и Цель технологической стадии и

технологического режима значение технологического режима

1. Сортировка моркови Удаление гнилых, пораженных вредителями и болезнями экземпляров и посторонних примесей

2. Трехкратная мойка моркови: Удаление земли и других загрязнений

температура воды, 0С 22±2

3. Инспекция и ополаскивание: Удаление оставшихся загрязнений

температура воды, 0С 22±2

4. Очистка моркови от кожицы Удаление кожицы

4.1 Обработка моркови в

паротермическом аппарате: давление пара, кПа 220

время обработки, сек. 4.2 Доочистка, мойка и удаление кожицы: 30-40

температура воды, 0С 22±2

5. Измельчение моркови:

ломтики шириной, мм 3-5

6. Обработка моркови в ЭМП СВЧ:

время, мин. температура, 0С 5,0 100±2

7. Протирание в 3 стадии:

1 стадия - диаметр сит, мм 1,2

2 стадия - диаметр сит, мм 3 стадия (финиширование) - 0,8

диаметр сит, мм 0,4

8. Деаэрация:

остаточное давление, кПа 41-34

время, мин. 10-20

9. Стерилизация в потоке

время, сек. температура, 0С 180 120

Подготовка пюре-полуфабриката из яблок

Яблоки сортируют, отбирая при этом недозрелые экземпляры, гнилые, мятые, пораженные сельскохозяйственными вредителями, а также посторонние примеси. После сортировки плоды яблок моют в двух последовательно установленных моечных машинах.

После мойки яблоки инспектируют, сортируют, ополаскивают под душем

л

при давлении воды 130-150 кПа (1,3-1,5 кгс/см ).

Затем яблоки измельчают на дробилках на кусочки размером в наибольшем сечении 3-5 мм.

Измельченные яблоки при помощи конвейера направляют на бланширование в ЭМП СВЧ, проведение процесса проходит при температуре 98±2 0С в течение 3,5 минут.

После тепловой обработки продукт подается на протирание. Протирают на трехступенчатой протирочной машине с диаметром отверстий сит 1,2; 0,8 и 0,4 мм. В целях максимального сохранения витаминов, сита протирочных машин должны быть из нержавеющей стали.

Протертую массу подвергают деаэрации, подогреву в трубчатых стерилизаторах - охладителях непрерывного действия, обеспечивающих нагрев до температуры 120 0С и выдержку 120 секунд с последующим охлаждением до температуры 30±2 0С.

Подготовленное пюре асептических условиях фасуют в асептические мешки, вместимостью 200 кг.

Яблоки -*

На хранение и реализацию -►

Рисунок 3.11 - Структурная схема производства пюре-полуфабриката асептического консервирования из яблок

подготовки яблок

Наименование технологической стадии и технологического режима Цель технологической стадии и значение технологического режима

1. Сортировка яблок Удаление гнилых, пораженных вредителями и болезнями экземпляров и посторонних примесей

2. Двукратная мойка яблок: температура воды, 0С Для полного удаления загрязнений 22±2

3. Инспекция и ополаскивание: температура воды, 0С Удаление оставшихся загрязнений 22±2

4. Измельчение яблок: размер кусочков, мм 3-5

5. Бланширование яблок в ЭМП СВЧ: время, мин. температура, 0С 3,0 98±2

6. Протирание в 3 стадии: 1 стадия - диаметр сит, мм 2 стадия - диаметр сит, мм 3 стадия (финиширование) -диаметр сит, мм 1,2 0,8 0,4

7. Деаэрация: остаточное давление, кПа время, мин. 41-34 10-20

8. Стерилизация в потоке время, сек. температура, 0С 180 120

4 РАЗРАБОТКА РЕЦЕПТУР И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ПЮРЕОБРАЗНЫХ КОНСЕРВОВ НА ОСНОВЕ ТОПИНАМБУРА ДЛЯ ДЕТСКОГО ПИТАНИЯ

4.1 Разработка рецептур пюреобразных консервов на основе топинамбура для

детского питания

Известно, что организация правильного рациона питания детей дошкольного и младшего школьного возраста, обеспечивающего требуемый пищевой статус детей, является важным фактором профилактики заболеваний и сохранения здоровья нации.

Разработку рецептур пюре на основе топинамбура для детского питания осуществляли с применением методов компьютерного моделирования, включающих построение модели продукта по заданным показателям качества, выбор и обоснование исходных компонентов (сырья), обоснование рецептурной композиции продукта в соответствии с критериями пищевой и физиологической ценности.

Следует отметить, что разрабатываемые продукты должны соответствовать традиционным органолептическим свойствам, что позволит обеспечить их обязательное потребление и приятное восприятие.

Проектирование рецептур поликомпонентных пюре проводили на основе принципов пищевой комбинаторики с учетом суточной потребности детского организма в таких функциональных ингредиентах, как инулин, пищевые волокна, витамин С, Р, Р-каротин, железо и калий.

На первом этапе с помощью симплекс-метода планирования эксперимента, реализованного в пакете «Statistica 10,0», определили такие соотношения рецептурных компонентов, которые обеспечивают получение продукта с благоприятными вкусовыми качествами.

Данные, представленные на рисунках 4.1-4.3, показывают, что наиболее высокие дегустационные оценки имеют образцы, содержащие: пюре из

топинамбура 20 -50 %, пюре из яблок 20-65%, пюре из тыквы (смесь №1), или моркови (смесь №2) в количестве 10-35 %. Соотношение компонентов в смеси № 3 определяли, приняв количество пюре топинамбура в продукте постоянным и равным 45 %, а остальные компоненты варьировали в пределах 0-55% от массы смеси.

Полученные результаты служили граничными условиями для последующей оптимизации рецептур по содержанию функциональных ингредиентов, которую проводили методом квадратичного программирования в пакете МathCAD 15,0.

В качестве критерия оптимизации использовали показатель сбалансированности продукта:

3 = 100%.

1-

1± --1 к^Х Б! ,

(4.1)

где О - показатели смеси, Вi - показатели эталона, i - номер показателя, например, i = 1 - инулин, i = 2 - витаминС и т.д., k -количество показателей [183].

Эталоном служил продукт, содержащий функциональные ингредиенты в количестве 10-50% от суточной нормы потребления детьми дошкольного и школьного возраста, что отвечает требованиям, предъявляемым

ГОСТ Р 52349-2005 (Продукты пищевые функциональные).

Рисунок 4.1 - Органолептическая оценка пюре из топинамбура, яблок и тыквы (смесь №1) в зависимости от соотношения частей

Пюре из моркови

0.00 а 1,00

Рисунок 4.2 - Органолептическая оценка пюре из топинамбура, яблок и моркови (смесь №2) в зависимости от соотношения частей

I Пюре из тыквы

Рисунок 4.3 - Органолептическая оценка пюре из топинамбура, яблок, моркови и тыквы (смесь №3) в зависимости от соотношения частей

В таблице 4.1 приведены разработанные рецептуры пюре на основе топинамбура для детей питания.

Таблица 4.1 - Рецептуры пюре на основе топинамбура для детского питания

№ п/п Наименование Содержание рецептурных компонентов, %

продукта топинамбур (клубни) яблоки морковь тыква

1 Пюре из топинамбура, яблок и тыквы 45 35 - 20

2 Пюре из топинамбура, яблок и моркови 45 35 20 -

3 Пюре из топинамбура, яблок, моркови и тыквы 45 25 15 15

После оптимизации рецептурных компонентов методом компьютерного моделирования, были изготовлены опытные образцы и проведена органолептическая оценка разработанных рецептур в условиях МУП «Комбинат школьного питания №1 г. Краснодара».

На рисунке 4.4 приведены профилограммы органолептических свойств пюре на основе топинамбура.

Внешний вид 5

Цвет

Консистенция

Вкус

Рецептура №1

Рецептура №2

Рецептура №3

Запах

Рисунок 4.4 - Профилограммы органолептических свойств пюре на основе топинамбура, изготовленных по разработанным рецептурам: рецептура № 1 - пюре из топинамбура, яблок и тыквы; рецептура № 2 - пюре из топинамбура, яблок и моркови; рецептура № 3 - пюре из топинамбура, яблок, моркови и тыквы.

Из приведенных на рисунке 4.4 данных видно, что все исследуемые образцы пюре имеют достаточно высокие оценки. Таким образом, разработанные рецептуры обеспечивают получение продуктов, сбалансированных по содержанию физиологически функциональных ингредиентов и обладающих высокими органолептическими свойствами.

4.2 Совершенствование технологии пюреобразных консервов на основе

топинамбура для детского питания

Производство пюре на основе топинамбура, яблок и тыквы На рисунке 4.5 приведена структурная схема производства пюре на основе топинамбура, яблок и тыквы

яблок и тыквы

В таблице 4.2 приведены основные технологические стадии и режимы производства пюре на основе топинамбура, яблок и тыквы.

Таблица 4.2 - Основные технологические стадии и технологические режимы

производства пюре на основе топинамбура, яблок и тыквы

Наименование технологической стадии и технологического режима Цель технологической стадии и значение технологического режима

1. Подогрев: температура, 0С 80±2

2. Протирание, диаметр сит, мм 0,4

3. Гомогенизация, МПа 15-17

4. Деаэрация: остаточное давление, кПа время, мин. 41-34 10-20

5. Стерилизация в потоке: время, сек. температура, 0С 120 120

6. Охлаждение 28±2

7. Фасование: температура продукта, 0С масса нетто продукта, г вид тары 25-30 125 Tetra Brik Aseptic

Дозирование пюре-полуфабрикатов осуществляют весовым или объемным способом, в соответствии с утвержденной рецептурой. Смешивание производят в смесителе.

Пюре-полуфабрикаты подогревают до температуры 80±2 0С в подогревателях и подвергают финишированию на протирочной машине с диаметром отверстий сит 0,4 мм.

Протертую смесь гомогенизируют в гомогенизаторах при давлении 15-17

Л

МПа (150-170 кгс/см ), после чего, для удаления воздуха из продукта, гомогенизированную смесь подвергают деаэрации в деаэраторе или в вакуум-аппарате при остаточном давлении 8-14,5 кПа в течение 5-10 минут.

Далее смесь стерилизуют в потоке с применением комбинированного способа в два этапа: мгновенный подогрев продукта в потоке до температуры стерилизации (1200С) и его выдержку при заданной температуре в течение 120сек., быстрое охлаждение в потоке до температуры фасования 28±20С.

Охлажденный до температуры фасования стерильный продукт подается на фасование в подготовленную тару.

Наполненную тару немедленно укупоривают на закаточных машинах и укладывают горизонтально для дополнительной стерилизации крышек.

Производство пюре на основе топинамбура, яблок и моркови

В таблице 4.3 приведены основные технологические стадии и режимы производства пюре на основе топинамбура, яблок и моркови Таблица 4.3 - Основные технологические стадии и технологические режимы

производства пюре на основе топинамбура, яблок и моркови

Наименование технологической стадии и технологического режима Цель технологической стадии и значение технологического режима

1. Подогрев: температура, 0С 80±2

2. Протирание, диаметр сит, мм 0,4

3. Гомогенизация, МПа 15-17

4. Деаэрация: остаточное давление, кПа время, мин. 41-34 10-20

5. Стерилизация в потоке: время, сек. температура, 0С 120 120

6. Охлаждение 28±2

7. Фасование: температура продукта, 0С масса нетто продукта, г вид тары 25-30 125 Tetra Brik Aseptic

Дозирование пюре-полуфабрикатов осуществляют весовым или объемным способом, в соответствии с утвержденной рецептурой. Смешивание производят в смесителе.

Пюре-полуфабрикаты подогревают до температуры 80±20С в подогревателях и подвергают финишированию на протирочной машине с диаметром отверстий сит 0,4 мм.

Протертую смесь гомогенизируют в гомогенизаторах при давлении 15-17

Л

МПа (150-170 кгс/см ), после чего, для удаления воздуха из продукта,

гомогенизированную смесь подвергают деаэрации в деаэраторе или в вакуум-аппарате при остаточном давлении 8-14,5 кПа в течение 5-10 минут.

Далее смесь стерилизуют в потоке с применением комбинированного способа в два этапа: мгновенный подогрев продукта в потоке до температуры стерилизации (1200С) и его выдержку при заданной температуре в течение 120сек., быстрое охлаждение в потоке до температуры фасования 28±20С. Охлажденный до температуры фасования стерильный продукт подается на фасование в подготовленную тару.

Наполненную тару немедленно укупоривают на закаточноых машинах и укладывают горизонтально для дополнительной стерилизации крышек.

На рисунке 4.6 приведена структурная схема производства пюре на основе топинамбура, яблок и моркови.

На хранение и реализацию

Рисунок 4.6 - Структурная схема производства пюре на основе топинамбура,

яблок и моркови

Производство пюре на основе топинамбура, яблок, моркови и тыквы На рисунке 4.7 приведена структурная схема производства пюре на основе топинамбура, яблок и моркови.

Хранение

I

Выгрузка

Дозирование

Смешивание

Гомогенизация

1

Упаковка в транспортируемую тару

На хранение и реализацию

Рисунок 4.7 - Структурная схема производства пюре на основе топинамбура,

яблок, моркови и тыквы

В таблице 4.4 приведены основные технологические стадии и режимы производства пюре на основе топинамбура, яблок и тыквы.

Таблица 4.4 - Основные технологические стадии и технологические режимы

производства пюре на основе топинамбура, яблок, тыквы и моркови

Наименование технологической стадии и технологического режима Цель технологической стадии и значение технологического режима

1. Подогрев: температура, 0С 80±2

2. Протирание, диаметр сит, мм 0,4

3. Гомогенизация, МПа 15-17

4. Деаэрация: остаточное давление, кПа время, мин. 41-34 10-20

5. Стерилизация в потоке: время, сек. температура, 0С 120 120

6. Охлаждение 28±2

7. Фасование: температура продукта, 0С масса нетто продукта, г вид тары 25-30 125 Tetra Brik Aseptic

Дозирование пюре-полуфабрикатов осуществляют весовым или объемным способом, в соответствии с утвержденной рецептурой. Смешивание производят в смесителе.

Пюре-полуфабрикаты подогревают до температуры 80±2 0С в подогревателях и подвергают финишированию на протирочной машине с диаметром отверстий сит 0,4 мм.

Протертую смесь гомогенизируют в гомогенизаторах при давлении 15-17

Л

МПа (150-170 кгс/см ), после чего, для удаления воздуха из продукта, гомогенизированную смесь подвергают деаэрации в деаэраторе или в вакуум-аппарате при остаточном давлении 8-14,5 кПа в течение 5-10 минут.

Далее смесь стерилизуют в потоке с применением комбинированного способа в два этапа: мгновенный подогрев продукта в потоке до температуры стерилизации (1200С) и его выдержку при заданной температуре в течение 120сек., быстрое охлаждение в потоке до температуры фасования 28±20С.

Охлажденный до температуры фасования стерильный продукт подается на фасование в подготовленную тару.

Наполненную тару немедленно укупоривают на закаточных машинах и укладывают горизонтально для дополнительной стерилизации крышек.

5 ИССЛЕДОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА, БЕЗОПАСНОСТИ И ПИЩЕВОЙ ЦЕННОСТИ ПЮРЕОБРАЗНЫХ КОНСЕРВОВ НА ОСНОВЕ ТОПИНАМБУРА ДЛЯ ДЕТСКОГО ПИТАНИЯ

В соответствии с разработанными рецептурами по выявленным эффективным технологическим режимам на экспериментальной установке были выработаны опытные партии пюре на основе топинамбура.

Акт опытных испытаний и выработки опытных партий пюре на экспериментальной установке прилагается (Приложение 1).

В процессе выработки опытных партий пюре были определены нормы расхода полуфабрикатов-пюре для производства 1 тонны готовой продукции, которые приведены в таблице 5.1.

5.1 Исследование показателей качества пюреобразных консервов на основе топинамбура для детского питания

На первом этапе определяли органолептические и физико-химические показатели качества разработанных пюре.

В таблице 5.2 приведены органолептические показатели качества пюре, выработанных по усовершенствованным технологическим режимам в соответствии с разработанными рецептурами.

Из данных таблицы 5.2 видно, что исследуемые образцы пюре представляют однородную пюреобразную тонкоизмельченную массу, с гармоничным приятным вкусом и запахом, однородным по всей массе цветом: цвет пюре из топинамбура, яблок и тыквы - желтый; цвет пюре из топинамбура, яблок и моркови - желто-оранжевый; цвет пюре из топинамбура, яблок, моркови и тыквы - оранжевый.

Таблица 5.1 - Нормы расхода сырья на производство 1000 кг консервов «Пюре на основе топинамбура для детей

дошкольного и младшего школьного возраста»

№ Наименование Рецептура, П отери и отходы, % Нормы расхода

п/п консервов и сырья кг на 1 т продукции при смешивании, гомогенизации, деаэрации, подогреве и фасовании при протирании и финишировании при инспекции, мойке, чистке, резке и пр. сырья, кг на 1 т готовой продукции

1 2 3 4 5 6 7

1 Пюре из топинамбура, яблок и тыквы:

пюре из топинамбура 450 3 3 28 664,2

пюре из яблок 350 3 8 5 412,8

пюре из тыквы 200 3 9 8 246,3

2 Пюре из топинамбура, яблок и моркови:

пюре из топинамбура 450 3 3 28 664,2

пюре из яблок 350 3 8 5 353,9

пюре из моркови 200 3 4 17 258,8

Продолжение таблицы 5.1

1 2 3 4 5 6 7

3 Пюре из топинамбура, яблок, тыквы и моркови:

пюре из топинамбура 450 3 3 28 664,2

пюре из яблок 250 3 8 5 294,9

пюре из тыквы 150 3 9 8 184,7

пюре из моркови 150 3 4 17 194,1

Таблица 5.2 - Органолептические показатели качества пюреобразных консервов на основе топинамбура для детского питания

Наименование показателя Характеристика показателя для пюре из

топинамбура, яблок и тыквы топинамбура, яблок и моркови топинамбура, яблок, моркови и тыквы

Внешний вид Однородная пюреобразная тонкоизмельченная масса

Вкус и запах Гармоничный, приятный, свойственный перерабатываемому сырью, прошедшему тепловую обработку, без постороннего привкуса и запаха

Цвет Консистенция Однородный по всей массе, свойственный сырью, из которого изготовлено пюре, прошедшее тепловую обработку

Желтый Однородная пюр выкладывании п холмистая масса Желто-оранжевый еобразная тонкоизмел юре на ровную пов Оранжевый ьченная масса, при верхность образуется

В таблице 5.3 приведены физико-химические показатели качества пюреобразных консервов на основе топинамбура для детского питания