Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Анализ состояния и перспектив обжарки жзп и его применения в технологиях кондитерских изделий с регулируемым углеводным составом 12
1.1 Характеристика биопотенциала ЖЗП, как компонента для кондитерских изделий 12
1.2 Проблемы использования ЖЗП в пищевых технологиях и анализ существующих технологий их решения 22
1.3 Характеристика и функциональные свойства «Флавоцена» как потенциального стабилизатора показателей качества ЖЗП
1.4 Технологические аспекты применения обжарки в пищевых технологиях 29
1.5 Оценка ЖЗП как конкурентоспособного заменителя орехового сырья 34
1.6 Технологии функциональных кондитерских изделий 36
ГЛАВА 2. Организация эксперимента, объекты и методы исследования
2.1 Организация и схема экспериментальных исследований 44
2.2 Характеристика объектов исследований 45
2.3 Методы исследований 46
ГЛАВА 3. Исследование влияния обжарки на функциональные, технологические и органолептические свойства жмыха зародышей пшеницы
3.1 Обоснование режимов обжарки ЖЗП 51
3.2 Влияние обжарки на формы связи влаги биополимерами ЖЗП 61
3.3 Влияние обжарки на функционально-технологические свойства ЖЗП 68
3.4 Влияние продолжительности обжарки на аромат ЖЗП 78
3.5 Влияние обжарки на повышение стабильности
показателей качества ЖЗП при хранении 84
ГЛАВА 4. Исследование свойств кондитерских масс на основе обжаренного ЖЗП 92
4.1 Исследование влияния БАД «Флавоцен» на показатели качества обжаренного ЖЗП при хранении 92
4.2 Исследование влияния обжарки и «Флавоцена» на антиоксидантную активность ЖЗП 98
4.3 Технология получения и свойства новой БАД 106 «Флавовит»
4.4 Исследование форм связи влаги кондитерской массы 108
4.5 Исследование стабильности показателей качества орехоподобной массы при хранении 114
4.6 Исследование влияния обжарки на реологические показатели кондитерских масс на основе БАД «Флавовит» 116
ГЛАВА 5 Разработка технологий кондитерских изделий функциональной направленности на основе бад «флавовит», исследование их свойств 124
5.1 Разработка рецептурно-компонентных решений и технологии кондитерской колбаски с регулируемым углеводным составом 124
5.2 Разработка рецептурно-компонентных решений и технологии кондитерских масс с регулируемым углеводным составом 129
5.3 Исследование показателей качества кондитерских изделий на основе кондитерской массы из БАД «Флавовит» 131
5.4 Исследование влияния кондитерских изделий из БАД «Флавовит» на газообменные процессы организма 138
5.5 Исследование показателей безопасности и качества кондитерских изделий на основе БАД «Флавовит» и их изменений в процессе хранения 147
Основные выводы и результаты 151
Библиографический список
- Характеристика и функциональные свойства «Флавоцена» как потенциального стабилизатора показателей качества ЖЗП
- Характеристика объектов исследований
- Влияние обжарки на функционально-технологические свойства ЖЗП
- Исследование форм связи влаги кондитерской массы
Введение к работе
Актуальность работы. В настоящее время вопросы, связанные с нарушениями баланса питания, дефицитом эссенциаль-ных нутриентов, биологических активных веществ и ростом али-ментарнозависимых заболеваний, нашли отражение в программных документах правительства РФ, предписывающих активизировать научные изыскания в направлении развития ассортимента продуктов функционального назначения.
Кондитерские изделия представляют немаловажную часть
рациона питания, особенно для детей и женщин, что делает акту
альным разработку рецептурно-технологических решений конди
терской продукции с прогнозируемо формируемыми функцио
нальными свойствами и биологической активностью. Это дости
жимо при введении в рецептуры ингредиентов природного про
исхождения, содержащих макро- и микронутриенты, обладаю
щих биокорректирующим действием. При изготовлении конди
терских изделий широко применяются различные виды орехов,
которые повышают пищевую и биологическую ценность, но, как
правило, импортируются в нашу страну и поэтому имеют высо
кую стоимость. В этой связи также актуальны вопросы поиска
отечественного сырья, которое позволит при сохранении при
вычных органолептических показателей частично или полностью
заменить дорогостоящее ореховое сырье и понизить себестои
мость кондитерских изделий, обладающих функциональными
свойствами. В этой связи перспективно использование муки из
зародышей пшеницы, известной как БАД «Витазар», обладающей
ценным витаминным, минеральным, жирно-кислотным, амино
кислотным и углеводным составом, представляющим комплекс
фруктогенных сахаров (фруктозы и мальтозы) – 9-11 %,
глюкогенных сахаров, 10-12 %, глюко-фруктогенных ди- и
олигосахаридов - 22-26 %, пентозанов - 10-15 %. Однако БАД
«Витазар» вследствие наличия высокого содержания
ненасыщенных жирных кислот обладает недостаточной
устойчивостью при хранении, что ограничивает ее широкое применение в технологиях кондитерских изделий и требует проведения обширного комплекса исследований по повышению стабильности качественных показателей этого ценного сырья и
его применения в качестве биокорректора и заменителя орехового сырья в рецептурах кондитерской продукции.
Цель работы – научное обоснование и разработка новой БАД на основе жмыха зародышей пшеницы для производства кондитерских изделий функционального назначения с регулируемым углеводным составом.
Для достижения поставленной цели в работе были сформулированы следующие задачи:
обобщить результаты информационно-патентного поиска и обосновать целесообразность выбора сырьевых источников для стабилизации качества и обеспечения функциональных свойств кондитерских изделий;
дать углубленную оценку углеводного состава ЖЗП для создания композиции с БАД «Флавоцен» с гарантированными показателями качества и уровнем антиоксидантной активности в процессе хранения;
идентифицировать целевые вещества и установить закономерности изменения состава равновесной газовой смеси композиции биологически активных веществ в процессе обжарки, обосновать условия формирования аромата, имитирующего «ореховый», применительно к технологии кондитерских изделий;
провести дифференциально-термический анализ изменений форм связи влаги в композиции в процессе обжаривания ЖЗП для обеспечения высокой хранимости продукта;
установить закономерности изменений функционально-технологических и антиоксидантных свойств, оценить храни-мость обжаренного ЖЗП с «Флавоценом» - новой БАД «Флаво-вит»;
обосновать рецептурно-компонентные решения и модифицировать технологию кондитерских изделий при регулировании углеводного состава готовых продуктов;
определить биотехнологический потенциал кондитерских изделий с использованием БАД «Флавовит» и оценить уровень коррекции энергетического обмена в опытах in vivo при их использовании в питании;
разработать техническую документацию на производство ассортиментной линейки кондитерских изделий с частичной заменой орехового сырья с регулируемым углеводным составом функционального назначения, провести промышленную апроба-
цию с расчетом экономической эффективности предлагаемых технических решений.
Научная новизна
Обобщение результатов информационно-патентного поиска доказывает целесообразность создания композиции биологически активных веществ путем комбинаций ЖЗП и БАД «Флаво-цен» на принципах пищевой комбинаторики. При этом достигается обогащение продукта природными антиоксидантами, обеспечивающими высокую степень хранимоспособности и его качество.
Идентификация компонентов равновесной газовой смеси и динамика их изменения при обжаривании показали возможность имитации «орехового» аромата кондитерских изделий на основе модификации рецептурно-компонентных решений и термической обработки.
Выявлены закономерности изменения соотношения форм связи влаги в результате термической обработки композиции в интервале 20-200 оС при полном обезвоживании продукта, что обеспечивает дополнительно высокую хранимость, подтвержденную химическим, микробиологическим и органолептиче-ским анализом. Снижение содержания аминокислот на 8-10 % указывает на протекание реакций меланоидинообразования, улучшающих цвет, запах и вкус продукта.
На основании исследования и анализа установленных закономерностей изменений функционально-технологических, дифференциально-термических, пьезосорбционных, микробиологических свойств обоснованы условия, режимы и параметры технологических процессов производства БАД «Флавовит», обеспечивающие высокое качество, безопасность, хранимость и функциональные свойства кондитерских изделий на ее основе.
Кондитерские изделия апробированы в опытах in vivo для изучения повышения интенсивности газового обмена организма человека. Доказано повышение уровня концентрации СО2 на 0,24-0,28 % и понижение концентрации О2 на 0,23-0,26 % в выдыхаемой газовой смеси у всех возрастных групп. Данное обстоятельство позволяет позиционировать кондитерские изделия с применением БАД «Флавовит» как функциональные.
Теоретическая и практическая значимость
Результаты экспериментальных исследований базируются на известных естественнонаучных законах и являются в основном новыми, позволяющими расширить область знаний в сфере химии пищи и научных основ производства пищевых продуктов функционального назначения, могут быть использованы в исследовательской практике при модификации технологий и проектировании компонентно-рецептурных решений кондитерских изделий функционального назначения в отраслевых лабораториях, а также при разработке профессиональных образовательных программ повышения квалификации или переподготовки кадров.
Обоснованы степень диспергирования (0,29 мм), режим обжарки ЖЗП t = 150 оС в течение 8,5 мин и концентрация БАД «Флавоцен» 0,03 %, обеспечивающие увеличение срока годности при температуре 4-6 оС до 8 недель, с учетом прогнозируемого формирования функционально-технологических свойств: ВСС -67-69 %, ВУС - 64-66 %, ЖУС - 79-81 %, ЭС - 49-51 %, СЭ -24-26 %.
На основе оценки органолептических, пьезосорбционных свойств и биологической ценности доказана целесообразность частичной замены орехового сырья БАД «Флавовит» в рецептурах кондитерских изделий с целью повышения их биологической ценности, снижения себестоимости.
Анализ выявленных закономерностей и применение оценочных показателей позволяют обосновать технологию композиции биологически активных веществ - новой БАД «Флавовит» для создания ассортиментной линейки кондитерских изделий с регулируемым углеводным составом функционального назначения.
Проведена промышленная апробация кондитерских изделий с регулируемым углеводным составом на предприятиях ООО «Биопродторг», НУПЦТИГ ФГБОУ ВО «ВГУИТ» (г. Воронеж), ООО «Диет-сервис» подтвердившая положительные результаты исследований,.
Методология и методы диссертационного исследования
Методологическая основа диссертационного исследования включает комплекс общенаучных методов. Основой работы является изучение современного состояния теории и технологии получения БАД и кондитерских изделий на его основе.
Научные положения, выносимые на защиту:
- условия получения и физико-химические свойства компо
зиции биологически активных веществ с использованием обжар
ки ЖЗП и БАД «Флавоцен»;
модифицированная технология кондитерских изделий с регулируемым углеводным составом при введении в рецептурно-компонентные решения обжаренной композиции биологически активных веществ - БАД «Флавовит»;
результаты оценки функциональных свойств в опытах in vivo, качества, хранимости и безопасности кондитерских изделий.
Соответствие темы диссертации паспорту научной специальности. Диссертационная работа соответствует п. 3, 5, 8, 10 паспорта специальности 05.18.07 – «Биотехнология пищевых продуктов и биологических активных веществ».
Степень достоверности и апробация результатов
Основные положения и результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на международных, научно-технических конференциях: «Актуальные вопросы современной техники и технологии» (Липецк, 2013, 2014), «Инновационные технологии в пищевой промышленности: наука, образование и производство» (Воронеж, 2013), «Новое в технике и технологии пищевых производств» (Белгород, 2013), «Международный научно-исследовательский журнал» (2013), «Продовольственная безопасность: научное, кадровое и информационное обеспечение» (Воронеж, 2014, 2015), «Journal of EcoAgri Tourism 10» (2014).
Результаты работы демонстрировались на региональных, межрегиональных, всероссийских выставках «Chef a la Russe» (Воронеж, 2015), «Идеаль» (Воронеж, 2014-2015), «Урожай. Пищевая индустрия» (Воронеж, 2014), «Здравоохранение» (Воронеж, 2014-2016), «Изобретения и инновации» (Воронеж, 2016) (получена награда «Лучшая инновационная разработка в отрасли общественного питания»), «Пищевые ингредиенты, добавки и пряности» (Москва, 2014).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 23 научных работы, в т. ч. 5 статей в журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ, тезисы 17 докладов, сделанных на конференциях России и за рубежом, 1 монография, подано 2 заявки на па-
тент РФ, получено положительное решение «Способ приготовления орехоподобной массы» № 2015126022 от 01.07.15.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов и результатов, списка литературы из 173 наименований, в том числе 46 - на иностранных языках, объемом 172 страниц машинописного текста, содержит 65 рисунков и 41 таблицу.
Характеристика и функциональные свойства «Флавоцена» как потенциального стабилизатора показателей качества ЖЗП
Жмых зародышей пшеницы содержит 17-19 % сахарозы, которая обеспечивает организм человека энергией, необходимой для его полноценного функционирования. Рафинированный сахар является искусственным сахаром, поскольку он подвергается процессу очистки от «посторонних» веществ. Конечный продукт очень неполезен, он представляет собой то, что диетологи называют «пустыми калориями». Другими словами, в нм нет питательных веществ, содержащихся в натуральном сахаре. Другое вредное свойство рафинированного сахара заключается в том, что он лишает организм ценных витаминов и минералов. Усваивая очищенный сахар, организм, тратит свои запасы питательных веществ (например, магния), чтобы нейтрализовать высвобождающиеся токсины. Главные токсины, которые высвобождаются в процессе усвоения рафинированного сахара – это ядовитые продукты обмена веществ, метаболиты. Эти метаболиты опасны тем, что разрушают процесс клеточного дыхания. Кроме того, после употребления рафинированного сахара уровень глюкозы в крови стремительно поднимается, что через некоторое время приводит к упадку сил. В отличие от рафинированного сахара, сахароза естественного происхождения стимулирует защитные функции печени, улучшает мозговую деятельность, защищает человека от воздействия токсических веществ. Она поддерживает деятельность нервных клеток и поперечнополосатой мускулатуры [108].
Именно поэтому сахароза – это одно из важнейших веществ, содержащихся практически во всех продуктах питания человека. При недостатке сахарозы у человека наблюдаются следующие состояния: депрессия, раздражительность, апатия, нехватка энергии, нехватка сил. Это состояние может постоянно ухудшаться, если вовремя не нормализовать содержание сахарозы в организме [108]. Потребность в сахарозе возрастает в случаях, когда мозг человека перегружен в результате активной деятельности, и при сильных воздействиях токсинов [108].
В тонком кишечнике сахароза под действием фермента сахаразы, продуцируемой клетками кишечника преобразуется в фруктозу и глюкозу [116].
Из глюкозы состоит и мальтоза, содержание которой в ЖЗП – 8-10 % [29, 37]. Фруктоза – один из видов сахаров содержится в ЖЗП в количестве 5-6 %. Она по минимуму влияет на уровень глюкозы (поскольку имеет низкий гликемический индекс) [108], обладает наибольшей сладостью из всех известных сахаров [29]. Фруктоза также участвует в образовании энергетических молекул АТФ (ее энергетический потенциал гораздо ниже, чем у глюкозы) – в печени превращается по фруктозо-1-фосфатному пути в промежуточный продукт основного пути окисления глюкозы [108]. Манноза (содержание в ЖЗП 8-10%) – гексоза, сбраживаемая дрожжами, ее вводят в состав питательных сред для некоторых микроорганизмов. Манноза обладает иммуностимулирующими, радиопротекторными свойствами и гиполипидемическим действием. Большинство видов сальмонелл и эшерихий способны прикрепляться к поверхностным углеводам, в частности к маннозе, что защищает кишечник от патогенных бактерий. Адсорбенты на основе маннозы прочно связывают микотоксины.
Таким образом, введение маннозы в рацион питания улучшает развитие иммунной системы, сводя к минимуму риск заболеваний [29, 37].
Мальтоза является солодовым сахаром, природным дисахаридом, в ее состав входят два остатка глюкозы. Мальтоза легко усваивается организмом человека, содержит ряд жизненно-важных веществ: витамины группы B, аминокислоты, микроэлементы калий, цинк, фосфор, магний и железо [29, 37].
Из табл. 1.1.1 видно, что в жмыхе содержится достаточно большое количество пищевых волокон (1,0-4,0 %), составляющих основную часть отрубей, переходящих в жмых при отжиме масла. Как известно, пищевые волокна, не участвуют в энергетическом обмене организма, и не выполняют пластическую функцию, однако эти вещества выполняют значительную роль в пищеварении, являя собой субстрат для индигенной кишечной микрофлоры. Это пребиотики естественного растительного происхождения, вследствие чего введение пищевых волокон в рецептуры продуктов весьма актуально [11, 13].
Раффинозы (содержание в ЖЗП 5,0-7,0 %), оказывают организму неоценимую услугу, так как, являясь источником питания находящихся в кишечнике полезных бифидобактерий, они увеличивают их количество, которые в свою очередь предупреждают развитие дисбактериоза, снижают риск развитий заболеваний раком, существенно увеличивают продолжительность жизни [29, 37].
Клетчатка (содержание в ЖЗП 0,5-0,7 %) под действием ферментов бактерий толстого кишечника частично гидролизуется с образованием углекислого газа, водорода, метана, летучих жирных кислот, которые являются источником энергии для жизнедеятельности бактерий. Клетчатка переваривается целюлозобактериями толстого кишечника на 5-10%.
Характеристика объектов исследований
В соответствии со структурно-логической схемой в работе проводились исследования комплекса показателей с применением стандартных и оригинальных методов, позволяющих получить данные о составе, свойствах и физико-химических, функционально-технологических и качественных показателях объектов исследований.
Оценку качества готовой продукции проводили по органолептическим показателям в соответствии с требованиями ГОСТ Р 53104-2008 «Методы органолептической оценки качества продукции общественного питания».
Массовую долю белка определяли методом Кьельдаля ГОСТ 10846-91. «Зерно и продукты его переработки. Метод определения белка».
Массовую долю жира по ГОСТ 13496-85. «Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения сырого жира». Массовую долю углеводов определяли с использованием метода эксклюзионной гельпроникающей хроматографии. Хроматограммы регистрировали на хроматографе ЖХ-1307 с применением рефрактометрического детектора. Массовую долю влаги ЖЗП по ГОСТ 30483-97. «Комбикорма. Комбикормовое сырье. Методы определения влаги». Определение массовой доли золы проводили по ГОСТ 28418-89. «Зерновые, бобовые и продукты их переработки. Методы определения зольности». Для определения аминокислотного состава образцов применяли метод М-04-38-2009 ГОСТ Р 55560-2013. Исследования проводили на автоматическом анализаторе аминокислот ААА-339.
При определении показателей биологической ценности использовали расчетный метод [7, 9]. Термический анализ осуществляли с применением синхронного термоанализатора STA 449 F3. Средний размер частиц – по ГОСТ 27560-87 «Мука и отруби. Метод определения крупности». Функционально-технологические свойства (влагоудерживающая, жироудерживающая, эмульгирующая способности и стабильность эмульсии) обжаренного ЖЗП определяли согласно рекомендациям [9, 51]. Влагосвязывающую способность (ВСС) оценивали по методу Грау и Хама в модификации В.П. Воловинской и Б.И. Кельман [9, 51]. Определение аромата ЖЗП – методом пьезокварцевого микровзвешивания на установке «электронный нос» проводили в условиях кафедры физической и аналитической химии ВГУИТ. Изучение аромата проведено на анализаторе запахов «МАГ-8» с методологией «Электронный нос» (производство ООО «Сенсорные технологии», Воронеж). Отклики сенсоров фиксировались, обрабатывались и сопоставлялись посредством программного обеспечения «MAG Soft» [50, 51]. Кислотное число ЖЗП определяли по ГОСТ 10844-74. «Зерно. Метод определения кислотности по болтушке». Перекисное число определяли – по ГОСТ 26593-85. «Масла растительные. Метод определения перекисного числа». Определение содержания антиоксидантов в ЖЗП проводили на анализаторе антиоксидантной активности «ЦветЯуза» – 01 – АА.
Реологические свойства пищевых систем изучали с помощью вискозимета Брукфилд RVDV-II+Pro, шпиндель № 06, продолжительность вращения шпинделя 160 секунд (экспериментальные исследования проводились в условиях НИЛ кафедры сервиса и ресторанного бизнеса Воронежского государственного университета инженерных технологий). Для исследования состава выдыхаемой газовой смеси использовали газоанализатор TESTO-310 «ООО Тесто Рус», чувствительность прибора по кислороду составила: диапазон концентраций 0 – 21 % об, разрешение 0,01 % об, погрешность ± 0,2 % об, по углекислому газу диапазон концентраций: 0-100% об, разрешение 0,01 % об, погрешность ± 0,2 % об. Для получения стабильных и более значимых по уровню содержания углекислого газа результатов набор воздуха в легкие сопровождали задержкой выдоха не менее 15-20 сек. Пробы выдыхаемого воздуха для газохроматографического анализа собирали в резиновые шары (обследуемый пациент с указанной задержкой выдоха надувал воздушный шар). Концентрация кислорода в лабораторном помещении, где проводили обследование добровольцев, составляла (20,9+0,3)% и углекислого газа менее 0,005 % (предел метода определения). Исследования были проведены без этапа хранения проб, которое может сопровождаться заметным снижением содержания диоксида углерода вследствие конденсации влаги из выдыхаемого воздуха на стенках шара и растворении в образующемся конденсате диоксида углерода вследствие его высокой растворимости в воде. Анализ выдыхаемого воздуха проводили с применением газоанализатора TESTO-310 с полимерной капиллярной насадкой внутренним диаметром 2 мм с гладкими краями, обеспечивающими целостность шарика. Непосредственно перед анализом нитку на шарике ослабляли до начала едва заметного выхода воздуха, в образовавшееся отверстие аккуратно вводили полимерную насадку и опускали на самое дно шарика. Отбор воздуха из шара осуществляли непрерывной прокачкой до установления постоянных показателей концентрации анализируемых компонентов на дисплее прибора
Влияние обжарки на функционально-технологические свойства ЖЗП
Кроме удаления влаги, во время обжарки происходят количественные и качественные изменения практически всех составных частей жмыха зародышей пшеницы: белковых веществ, сахаров, органических кислот, жира и др. [91]. Эти изменения обуславливают не только структурные свойства жмыха зародышей пшеницы, но и формирование нового вкуса и аромата, изменение цвета, в результате чего введение обжаренного ЖЗП в рецептуры кондитерских изделий влияет и на аромат готовых изделий, придавая ему «ореховый оттенок». По величинам относительной разницы площадей «визуальных отпечатков» для проб, возможно, оценить влияние режима термообработки и правильность его подбора.
Форма «визуального отпечатка» сигналов сенсоров отражает состав РГФ над исследуемыми образцами жмыха. Проследить изменения в качественном составе РГФ над пробами и появление или исчезновение легколетучих соединений позволяет параметр Аi/j, показывающий постоянство соотношения концентраций отдельных классов легколетучих соединений в РГФ (табл. 3.4.3).
По соотношению А абсолютных сигналов сенсоров с пленкой ПДЭГС (азотсодержащие органические соединения, вода) и с универсальной пленкой ПВП (ПДЭГС/ПВП) можно оценить долю азотсодержащих соединений среди других полярных соединений и воды. Аналогично оценивали долю кислот к аминам (Tw/ПДЭГС), эфиров (ПЭГФ/ПВП), ароматических соединений (ТОФО/ПВП) к общему содержанию высокополярных соединений и воды. Установлены конкретные особенности изменения состава исследуемых образцов ЖЗП (табл. 3.4.3). Если показатели А для проб близки или совпадают для таких показателей РГФ над пробами, то можно считать, что соотношение содержания в пробах соединений одинаково. Если соотношение сигналов отличается, то соотношение концентрацией этих групп соединений изменилось (табл. 3.4.4).
Установлено, что по этому показателю изменяется распределение легколетучих веществ над пробами, по сравнению контролем больше всего для проб 3 и 5. Таблица 3.4.3 Соотношение сигналов нескольких сенсоров в матрице для тестируемых проб
По соотношению отдельных классов соединений в РГФ установлено заметное влияние времени термической обработки на перераспределение в ней различных соединений, образующихся при обжарке ЖЗП. Из полученных результатов «визуальных отпечатков» жмыха зародышей пшеницы различной степени обжарки, установлено оптимальное время термической обработки, при котором формируется «ореховый» аромат, которое составляет от 6,5 до 8,5 мин при температуре 150 оС [100].
Вследствие наличия высокого содержания ненасыщенных жирных кислот в жировой фракции ЖЗП и соответствующей низкой стабильности показателей качества при хранении возникает проблема его использования в пищевых технологиях. Поэтому разработке способов и технологий повышения стабильности при хранении и пролонгации сроков годности ЖЗП посвящено большое количество исследований [1, 4].
Термическая обработка широко применяется в пищевом производстве не только в целях формирования органолептических характеристик (аромата, вкуса, цвета), но и для увеличения сроков годности продукции [101]. С целью исследования влияния обжарки на процессы окисления ЖЗП опытные партии обжаренного при 150 оС в течение 8,5 мин (опыт) и не обжаренного (контроль) жмыха зародыша пшеницы подвергали хранению в различных условиях, при непосредственном контакте с атмосферным воздухом и следующих режимах: температура 4-6 оС (1 режим), температура 20-24 оС (2 режим), температура 30-32 оС (3 режим). Хранение осуществляли в течение 8 недель при регулярном отборе проб и определении основных технологических показателей – кислотного и перекисного чисел. Изменение данных характеристик, связанных с окислительной порчей продукта, в процессе хранения в условиях режима 1 представлено на рис. 3.5.1, 3.5.2.
Исследование форм связи влаги кондитерской массы
Для исследования процессов окислительной порчи орехоподобной массы в процессе хранения, были определены перекисное и кислотное число.
Опытные партии кондитерской массы на основе обжаренного ЖЗП хранили в стеклянных банках укупориваемые металлическими крышками, без контакта с атмосферным воздухом при температуре 4-6 оС. Хранение осуществляли в течение 12 недель при регулярном отборе проб и определении основных технологических показателей. Контролем служила кондитерская масса на основе необжаренного ЖЗП.
Следует отметить, что в кондитерской массе на основе обжаренного ЖЗП рост кислотного числа проходил менее интенсивно, чем в контрольном образце, в котором за период хранения кислотное число возросло до 9,97 град. При хранении опытного образца рост кислотного числа (рис. 4.5.1) проходил менее интенсивно, и к концу 12 недели хранения его значение увеличилось с 5,51 до 7,5 град.
Перекисное число контрольного образца изменилось с 3,0 до 8,67 мМ/кг, в опытном образце значение увеличилось до 13,2 мМ/кг (рис. 4.5.2).
К концу срока хранения кондитерской массы значение показателей перекисного и кислотного чисел в контроле было больше опытного образца, что свидетельствуют о достижении положительного технологического эффекта за счет обжарки ЖЗП, и как следствии, замедлении процессов окислительной порчи в процессе хранения полуфабриката.
Производство высококачественной конкурентоспособной продукции на современных пищевых предприятиях должно осуществляться с учтом реологических свойств сырья, полуфабрикатов и готовой продукции на всех этапах производства и хранения. Реологические характеристики определяют структурно-механические свойства и консистенцию пищевых систем, их способность к формованию и сохранению формы, они необходимы для расчета перемешивающих, дозирующих, формующих, упаковочных устройств.
Переработка пищевых систем сопровождается сложными химическими, физико-химическими, теплофизическими и механическими процессами, изучение которых позволяет организовать эффективный и объективный реологический контроль и управление технологическими циклами производства. Реологические показатели сырья и полуфабрикатов необходимо учитывать при создании конструкций новых машин и модернизации существующих, для обоснования оптимальных режимов работы оборудования и выбора оптимальных способов производства, а также использовать в качестве контролируемых параметров при создании автоматизированных систем управления машинами, агрегатами, технологическими линиями.
Процесс разработки технологий новых видов изделий с заранее заданными свойствами и составом для обеспечения процессов и оптимизации работы оборудования необходима информационная база данных, позволяющих реализовать контроль не только технологических параметров, но и реологических характеристик сырья и полуфабрикатов.
Преобладающее большинство пищевых продуктов по своему составу характеризуются выраженным избытком жиров и простых углеводов при отсутствии или низком содержании других пищевых веществ. Но пищевая ценность этой продукции может быть значительно повышена за счет моделирования их рецептуры путем внесения жмыха из зародышей пшеницы. Опубликованные сведения о химическом составе жмыха зародышей пшеницы подтверждают их высокую пищевую ценность, обусловленную наличием ценных макро – и микронутриентов [103, 104]. Это подтверждает целесообразность включения жмыха зародышей пшеницы в рецептуры пищевых продуктов.
В качестве объектов исследования служили гидратированные системы на основе обжаренного ЖЗП с различной степенью дисперсности (средний размер частиц 5,3 мм; 0,29 мм; 0,12 мм; 0,026 мм). Влажность гидратированных систем составляла 72%.