Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 7
1.1. Мороженое как один из наиболее распространенных продуктов десертного назначения. Факторы, влияющие на формирование структуры мороженого 7
1.2. Современные тенденции в производстве новых видов мороженого и задачи коррекции структуры питания 15
1.2.1. Мороженое пониженной энергетической ценности 20
1.2.2. Использование растительных компонентов в производстве мороженого 22
1.2.3. Производство мороженого на сквашенной основе 28
1.3. Характеристика соевых компонентов как перспективного сырья для производства мороженого 30
1.3.1. Роль соевых компонентов в лечебно-профилактическом питании 33
1.4. Чайный гриб как источник заквасочной микрофлоры 36
1.5. Обоснование выбранного направления работы, цели и задачи исследования 38
Глава 2. Объекты и методы исследования 41
2.1. Организация проведения эксперимента 41
2.2. Объекты исследования 43
2.3. Методы исследования 45
Глава 3. Изучение влияния состава смеси на структуру и консистенцию молочно-соевого мороженого 48
3.1. Исследование функциональных свойств соевых компонентов 48
3.2. Оценка влияния соевых компонентов на органолептические показатели молочно- соевой основы для мороженого 53
3.3. Влияние композиционного состава смеси на формирование структуры мороженого 62
3.4. Влияние состава смеси на дисперсность воздушной фазы 68
3.5. Исследование показателей качества молочно-соевого мороженого в зависимости от состава смеси 73
3.6. Выбор стабилизатора и исследование вязкости мол очно-соевой основы для мороженого 76
Глава 4. Исследование свойств молочно-соевых смесей в процессе коагуляции с целью разработки сквашенной основы для мороженого 96
4.1. Выбор заквасочной микрофлоры 96
4.2. Исследование влияния состава смеси на процесс кислотообразования 98
4.3. Изучение влияния стабилизатора и сахара на процесс сквашивания 100
4.4. Изучение структурно-механических свойств молочно-соевых сгустков 102
4.5. Изучение влияния процесса коагуляции на формирование структуры молочно-соевого мороженого 110
Глава 5. Отработка технологического регламента производства мягкого мороженого на молочно-соевой основе 112
5.1. Изучение возможности использования наполнителей растительного происхождения и их влияние на качественные характеристики готового продукта 112
5.2. Особенности технологии мягкого мороженого с использованием соевых компонентов 117
Глава 6. Изучение свойств новых видов мороженого 122
6.1. Изучение влияния композиционного состава смеси на качественные характеристики мороженого в процессе кратковременного хранения во фризере 122
6.2. Определение показателей качества продукта 125
6.3. Пищевая ценность молочно-соевого мороженого 128
6.4. Экономические аспекты производства молочно-соевой основы для мягкого мороженого 126
Выводы 134
Список литературы 136
Приложения 149
- Современные тенденции в производстве новых видов мороженого и задачи коррекции структуры питания
- Оценка влияния соевых компонентов на органолептические показатели молочно- соевой основы для мороженого
- Изучение влияния процесса коагуляции на формирование структуры молочно-соевого мороженого
- Изучение возможности использования наполнителей растительного происхождения и их влияние на качественные характеристики готового продукта
Введение к работе
Мороженое - особая подгруппа молочных продуктов. Пищевая ценность этого продукта имеет широкий диапазон характеристик энергетической, биологической, физиологической и органолептической ценностей, так как при производстве используются различные виды сырья - молочного, плодово-ягодного, растительного, сахар, а также многочисленные наполнители и добавки.
Многокомпонентность состава мороженого определяет его конкурентные преимущества по сравнению с пищевыми продуктами, служащими сырьем для его приготовления. Так, ценные питательные вещества молока, сливок, плодоовощных сиропов при производстве мороженого сохраняются практически без количественных и качественных изменений в течение длительного времени благодаря замораживанию и хранению при низких отрицательных температурах, которые предупреждают микробиологическую и замедляют окислительную порчу продукта. Причем, безопасность обеспечивается без применения консервантов, что выгодно отличает мороженое от других пищевых продуктов.
Благодаря большому разнообразию основного и дополнительного сырья, а также особенностям технологического процесса (например, мягкое и закаленное мороженое) сформировался широкий ассортимент мороженого, достигающий в настоящее время более 300 наименований. Это позволяет удовлетворять самые разнообразные вкусы и запросы потребителей, начиная любителями вкусной, но малокалорийной пищи и, кончая подрастающим поколением, в питании которого должны гармонично сочетаться полноценные белки, жиры, витамины и минеральные вещества.
Однако ассортимент мороженого с лечебно-профилактическими и диетическими свойствами весьма ограничен и не в полной мере способен удовлетворить потребности населения. В настоящее время имеются все предпосылки для успешной реализации данного направления. Так анализ тенденций развития пищевой индустрии показывает, что разработана значительная часть продуктов питания с использованием белков растительного происхождения, среди которых приоритет принадлежит белкам сои. Использование соевых белков в производстве молочных продуктов оправдано ввиду хорошей сбалансированности их аминокислотного состава, высокой усвояемости, относительно низкой стоимости. Низкая аллер-генность и способность оказывать положительное влияние на организм обусловили применение соевых белков в лечебно-диетическом питании.
По усвояемости соевые белки не уступают животным белкам и используются в рационе питания человека как для увеличения общего объема потребления усвояемых белков, так и для увеличения пищевой ценности пищевых продуктов.
Определенный интерес представляет разработка новых видов мороженого с использованием соевых компонентов, обусловленная не только необходимостью повышения уровня суммарно потребляемого белка, но и придания этому виду продукта лечебно-профилактических и диетических свойств. Кроме того, введение в рецептуры мороженого лекарственных трав в качестве наполнителей и использование процесса сквашивания смеси позволит расширить ассортимент этого мороженого и обеспечить ему лечебно-диетическую направленность.
Этой проблеме посвящена настоящая диссертационная работа, в которой рассматриваются научные и практические основы создания новых видов мягкого мороженого на молочно-растительной основе. На основании выше изложенного данное направление исследований можно считать весьма актуальным.
Современные тенденции в производстве новых видов мороженого и задачи коррекции структуры питания
Как известно, для производства мороженого используется весьма ценное в пищевом и биологическом отношении сырье - молоко и молочные продукты, сахар, яйца, плоды, ягоды, а также различные вкусовые и ароматические вещества. Это придает мороженому высокую пищевую ценность и хорошую усвоя емость организмом человека. В этом продукте, выработанном на молочной основе, содержатся: молочный жир, белки, углеводы, минеральные вещества, витамины А, В, Д, Е, Р. В мороженом, в состав которого входят плоды и ягоды, богатые витамином С, содержится значительное количество этого витамина.
В мороженом молочный жир находится в виде мельчайших жировых шариков, окруженных липопротеиновыми оболочками. Белки оболочек жировых шариков отличаются повышенным содержанием таких незаменимых аминокислот, как аргинин, фенилаланин и треонин. Благодаря тонкодисперсному состоянию жира облегчается его усвояемость, что увеличивает пищевую ценность мороженого. Белки в мороженом представлены в основном казеином, сывороточные белки -альбумин и глобулин — частично денатурируют при пастеризации смесей мороженого. Кроме этих белков в мороженом находятся белки оболочек жировых шариков. Углеводы в мороженом представлены, как правило, сахарозой и лактозой. В мороженом, содержащем плодово-ягодное сырье, обычно присутствуют и простые сахара — глюкоза и фруктоза. Мороженое содержит такие важные минеральные вещества, как натрий, калий, кальций, фосфор, магний, железо и другие [74, 80, 85, 115].
Мороженое уже давно перестало быть обычным десертом, с набором обычных компонентов. Рецептуры некоторых видов мороженого разработаны с учетом диетического и лечебно-профилактического назначения данного продукта [3,4, 16, 42, 62, 69, 122].
Так, разработаны новые технологии и освоен промышленный выпуск мороженого с пониженной энергетической ценностью за счет снижения массовой доли молочного жира и сахарозы, либо замещения сахарозы подслащивающими веществами, такими как сорбит, фруктоза, глюкоза, ксилит, ас-партам и другие. Большие работы ведутся по использованию растительных жиров в производстве мороженого и глазури для мороженого с целью частичной или полной замены молочного жира. Для ослабления неблагоприятных воздействий окружающей среды на организм человека и защиты его здоровья разработаны новые виды мороженого с использованием природных адаптагенов (экстракты лекарственных трав -женьшеня, лимонника, элеутерококка). Разработаны рецептуры на витаминизированное и обогащенное кислородом мороженое (кислород вместо воздуха подается в смесь в процессе фризерования).
Совершенствуются технологии производства мороженого, в основе которых лежит принцип биохимического изменения компонентов молока под влиянием различных микроорганизмов.
Широкие перспективы при производстве мороженого имеет использование растительного сырья - природного источника биологически активных веществ. В последнее время проведены исследовательские работы по введению в рецептуры мороженого биодобавок (шиповник, облепиха, бифидобактерии и др.) для повышения биологической ценности продукта и придания ему определенного положительного физиологически направленного действия [87, 89, 101, 102].
Поскольку процесс питания является функцией взаимосвязи человека с окружающей средой, пища должна способствовать адаптации его к неблагоприятным внешним условиям и решать профилактические и лечебные задачи. В последние годы по различным причинам физиологические потребности жителей России в питательных веществах, удовлетворяются не полностью.
Анализ структуры питания населения России с 1990 по 1999 годы выявил динамику ее существенного ухудшения. Уровень потребления основных продуктов питания значительно уступает рекомендуемым рациональным нормам по общей энергетической ценности и структуре рациона. Среднесуточное потребление белков в расчете на одного человека составило 58г при норме 91 г, жиров - 67г против ПОг, углеводов — 323г против 395г. Общая питательность рациона снизилась более чем на 1000 ккал и составила 2140 ккал в сутки
Оценка влияния соевых компонентов на органолептические показатели молочно- соевой основы для мороженого
Основная причина, затрудняющая широкое применение растительных белков, и в частности, белков сои, в питании человека, состоит в их низкой привлекательности для потребителя. Белки сои обладают характерным для них запахом и вкусом, непривычным для российского потребителя, хотя традици онно входят в продукты питания многих стран мира. Поэтому возникает задача разработки нового продукта, содержащего компоненты молочного и растительного происхождения, который должен обладать хорошими потребительскими свойствами.
Для правильного формирования вкуса и консистенции требуется качественный и количественный подбор основных компонентов, что невозможно осуществить без органолептической оценки продукта. В связи с этим в настоящем исследовании изучали органолептические показатели молочно-соевой основы для мороженого. Для решения этой задачи в ходе эксперимента при замене молочного сырья массовую долю соевых компонентов варьировали от 10 до 100%.
Смеси составлялись таким образом, чтобы готовый продукт содержал СОМО не менее 12%, сахарозы не менее 17%, сухих веществ не менее 29%. В качестве стабилизатора использовали структурообразователь «Палсгаард» в количестве 0,5%.
Расчет необходимого количества сырья на 1 кг смеси проводили методом произвольного выбора в соответствии с требованиями химического состава мороженого. Контролируемыми параметрами являлись количественный баланс сырья, сахарозы и сухого обезжиренного молочного остатка (для соевых продуктов сухого обезжиренного остатка). Расчет рецептур (табл. 6, 7, 8) проводили с учетом того, чтобы общее количество сухого обезжиренного остатка в смеси на 10 - 100% состояло из соевого остатка растительных компонентов. После подсчета необходимого количества сырья, необходимо сделать проверочный расчет содержания сухих веществ и СОМО. За базовую рецептуру была взята рецептура на мороженое «Белоснежка».
Модельные образцы мягкого мороженого готовили следующим образом. Первоначально вносили жидкие компоненты (обезжиренное молоко, жидкую соевую основу, пасту соевую пищевую, питьевую воду), доводя их до температуры 35 - 40С, обеспечивающей наиболее полное и быстрое растворение сухих продуктов. Затем вносили сухие компоненты (сухое обезжиренное молоко, соевый продукт СУПРО ПЛЮС 2640, соевый белок СУПРО FP940, сахар, стабилизатор). Составленные смеси пастеризовали при температуре 80 - 85С в течение 50 - 60 сек, охлаждали до температуры 2 - 6С и оставляли на 2 - 4 часа для созревания при данной температуре. Подготовленные смеси в объеме 1000 мл фризеровали во фризере. По выходу из фризера оценивали органолептические показатели готового продукта.
На предприятии органолептическую оценку мороженого проводят по 100-баловой шкале, показатели которой следующие: Каждый из приведенных показателей оценивают в пределах отведенного ему количества баллов, при небольших отклонениях в качестве продукта по одному из показателей делают скидку по шкале скидок (приложение 14 ) и суммируют результаты. Исходя из полученных данных (табл. 9) было решено в дальнейших исследованиях замену молочного сырья доводить до 60% во избежание негативного влияния соевых компонентов на органолептические свойства мягкого мороженого при замене на 60%. В этом случае ее производство не потребует дополнительных усилий для улучшения потребительских свойств.
Взбитость мороженого - важнейший параметр, характеризующий его структуру и консистенцию. Взбитость смеси обусловлена степенью насыщения ее воздухом во время фризерования. Так, для различных видов мороженого взбитость должна быть не ниже 40 — 60%. При низкой взбитости (15 - 20%) в мороженом появляются крупные кристаллы льда, а в сливочном мороженом наблюдается крупитчатость. Увеличение взбитости способствует образованию более нежной и однородной консистенции мороженого. Однако, чрезмерно большая взбитость способствует появлению снежистой структуры. Считают, что величина взбитости не должна превышать втрое концентрацию сухих веществ в мороженом [73, 75]. О содержание в мороженом введенного при фри-зерование смеси воздуха, однако, целесообразно судить по его объемной доле Vа в продукте, поскольку такой способ выражения имеет больший физический смысл, чем взбитость
С целью выявления общих закономерностей, сопровождающих процесс структурообразования в мороженом сложного сырьевого состава, изучали влияние вида и количества вносимых соевых компонентов на качественные показатели продукта. При исследовании опытных образцов мороженого контролировали продолжительность фризерования смеси, температуру мороженого на выходе из фризера, а в готовом продукте определяли взбитость, объемную долю воздуха и кислотность мороженого.
Исследованию подвергались обогащенные соевым белком СУПРО FP940 смеси для мороженого и композиционные смеси с заменой молочного сырья соевыми компонентами (заменитель сухого молока соевый продукт СУПРО ПЛЮС 2640, жидкая соевая основа и паста соевая пищевая),
Изучение влияния процесса коагуляции на формирование структуры молочно-соевого мороженого
Параллельно с исследованием свойств молочно-соевой основы для мороженого в процессе коагуляции определяли также взбитость смесей и готового продукта. В исследуемые смеси вносили 0,5% стабилизатора, 10% сахара и пастеризовали при температуре 90 - 9 5 С без вьщержки. Охлажденные смеси (40±2С) сквашивали закваской, приготовленной на культурах ацидофильной палочки, массовая доля закваски, которой составила 5%. По достижению кислотности смеси 90±10Т вносили оставшуюся часть сахара в виде сиропа и оставляли для созревания на 2 - 4 часа при температуре 6С. Подготовленную таким образом смесь фризеровали в течение 15 мин. Результаты исследований представлены в таблице
Как показывают полученные данные, взбитость молочно-соевого мороженого снижается с повышением массовой доли соевых компонентов, что согласуется с исследованиями вязкости сгустков раздел Таким образом, по совокупности полученных данных, можно сказать, что процесс сквашивания молочно-соевых смесей не оказывает значительного влияния на качество готового продукта, хотя имеет место некоторого снижения вязкости смеси, и как следствие, взбитости готового продукта. Использование процесса сквашивания молочно-соевой основы для мягкого мороженого позволит расширить ассортимент этого десерта и повысить долю продуктов, обладающих определенными медико-биологическими свойствами и способных отвечать современным представлениям теории сбалансированного питания.
В последние десятилетия произошли значительные изменения в качестве и количестве потребляемой пищи, что привело к недостаточному поступлению в организм биологически активных веществ. В результате снизилась обеспеченность человека витаминами и минеральными веществами, что может привести к разнообразным изменениям, в основе которых лежат изменения метаболизма клеток, связанные либо с повреждением генетического аппарата, либо с недостаточностью незаменимых компонентов пищи либо с их избыточностью.
Как видно из литературного обзора, в последние годы заметно обновляется и расширяется ассортимент выпускаемого мороженого за счет использования побочного молочного сырья, фруктовых, ягодных и овощных наполнителей, а также использования биологически активных веществ, придающих продукту лечебно-профилактические свойства (1.3.3).
Лекарственные травы и растения являются одним из источников БАВ, которые усваиваются человеческим организмом легче, нежели в синтетических медикаментах. Кроме того, растения обычно не обладают вредным побочным действием, менее токсичны и не вызывают аллергических явлений.
В своей работе мы предлагаем технологию молочно-растительной основы для мороженого с пониженным содержанием жира либо его отсутствием. Как правило, обезжиренная продукция имеет недостаточно высокие органолеп 113 тические качества, что ограничивает спрос на нее. Поэтому с целью улучшения вкусовых достоинств нежирного мороженого целесообразно использовать различные ароматические и вкусовые наполнители, и в частности (какао-порошок, цикорий, барбарис и лекарственные травы). Кроме того, использование этих компонентов придадут продукту лечебно-профилактическую направленность.
При разработке технологии мороженого с этими наполнителями предстояло выяснить, как они влияют на органолептические и физико-химические свойства продукта, в какой последовательности необходимо проводить операции по их приготовлению и внесению в смесь.
Мороженое вырабатывали на молочно-соевой основе, варьируя дозу вносимого соевого компонента, количество вносимого наполнителя брали по аналогии с рекомендуемыми нормами в производстве традиционных видов мороженого.
Согласно нормативно-технической документации доза внесения какао-порошка для производства шоколадного мороженого (0,7 — 2%). В исследуемые образцы вносили не менее 1% какао-порошка. Повышение доли какао-порошка приводит к увеличению себестоимости продукта и отрицательно влияет на качество готового продукта. Цвет мороженого приобретает ярко выраженную темную окраску и придает продукту неудовлетворительный вкус (привкус сухих компонентов). Какао-порошок смешивали с сахарным песком, растворяли в небольшом количестве подогретого молока и далее вносили в основную массу смеси до пастеризации.
Цикорий в смесь вносили в конце пастеризации в виде экстракта, с содержанием сухих веществ 70%, массовая доля, которого согласно нормативно-технической документации составляет 1% от массы смеси.
В производстве мороженого массовая доля свежих плодов и ягод, подготовленных для внесения в смесь мороженого, должна быть не менее 12 -14%. Наполнитель из барбариса готовили в виде пюре
Изучение возможности использования наполнителей растительного происхождения и их влияние на качественные характеристики готового продукта
Водные вытяжки из лекарственных трав готовили также как из цикория. Согласно рекомендациям по применению лекарственных трав, изложенных в рецептах настоев, чаев, отваров и экстрактов, суточная терапевтическая доза потребления 3,7 - 4,2г. Профилактическая доза, в свою очередь, составляет одну треть от терапевтической и равна 1,3 - 1,4 г трав на каждые 100 г продукта. Мяту также вводили в виде готового мятного экстракта промышленного производства в количестве 1—5%.
Наполнители вносили в охлажденную пастеризованную смесь перед фризерованием. Добавление этих компонентов до пастеризации смеси не представлялось возможным, поскольку высокое содержание в них органических кислот приводило к свертыванию смеси.
Органолептическая оценка молочно-соевого мороженого с различными наполнителями показала, что полученные образцы обладали приятным и достаточно выраженным привкусом наполнителя, достаточной степенью сладости, хорошей взбитостью и плотной консистенцией. При выработке экспериментальных образцов мороженого определяли взбитость продукта на выходе из фризера в зависимости от компонентного состава и наполнителя, а также сопротивление таянию сразу после фризерования таблица 18.
Как известно, добавление плодово-ягодных наполнителей может привести к нарушению микробиологического процесса сквашивания молока. Кроме того, в процессе сквашивания изменяются цвет и вкус добавленного наполнителя. В связи с этим при выработке мороженого на сквашенной основе фруктово-ягодные наполнители целесообразно вносить непосредственно перед фризерованием. Таким образом, на основании проведенных исследований определены оптимальные количества наполнителей растительного происхождения и способы их внесения в молочно-соевую смесь, что позволит расширить ассортимент и диапазон лечебно-профилактического действия предлагаемого мороженогосоевых компонентов На основе изучения свойств отдельных компонентов, влияния на них технологических факторов, анализа физических, структурно-механических, ор-ганолептических свойств готового продукта была разработана технология производства мягкого мороженого с использованием соевых компонентов (паста соевая пищевая, жидкая соевая основа, продукт марки СУПРО ПЛЮС 2640 и соевый изолят СУПРО FP940). Мороженое можно вырабатывать в широком ассортименте, добавляя в мороженое или смесь мороженого различные вкусовые и ароматические вещества (какао-порошок, шоколад, цикорий, орехи, фрукты, ягоды, настой лекарственных трав, ароматические эссенции). При разработке технологии молочно-соевой основы для мягкого мороженого были проведены многочисленные выработки продукта из смесей различного состава. Установлено, что внесение в смесь соевых компонентов в количестве 10 — 60% позволяет получить мороженое обладающее приятным вкусом.
Для производства молочно-соевого мороженого на исходной и сквашенной основе, можно использовать оборудование, предназначенное для приготовления мороженого в промышленных масштабах, а также фризеры непрерывного действия для получения мягкого мороженого. Основой для составления линии процесса производства служили уже известные в молочной промышленности технологии производства (производство мороженого «Белоснежка» и «Кислинка»).
Смеси для мороженого готовят, пользуясь предлагаемыми рецептурами (раздел 3.3), или с учетом имеющегося сырья и веса заданной партии делают перерасчет рецептур, который обеспечили бы требуемый состав смеси по содержанию СОМО, жира, сахарозы, и сухих веществ.
Смесь приготавливают в сыродельных ваннах, ваннах длительной пастеризации или в емкостных пастеризаторах с мешалкой. Отобранное сырье, со 118 ответствующее по качеству нормативно-технической документации, точно взвешивается для получения продукта стандартного состава. В первую очередь загружают жидкие компоненты (вода, жидкое обезжиренное молоко, жидкая соевая основа, паста соевая пищевая) и подогревают их до температуры 35 -40С, которая обеспечивает наиболее полное и быстрое растворение сухих продуктов. Затем вносят сухие компоненты (СУПРО FP940, СУПРО ПЛЮС 2640, сахар, стабилизатор, сухое обезжиренное молоко), при этой же температуре не допуская растворения сухих компонентов при температуре выше 60С, так как при этом не исключена возможность заваривания белка.
Для мороженого на сквашенной основе сахар вносится двумя порциями 10% до сквашивания и остальные 7% после сквашивания в виде сиропа. Сахар растворяю в воде, на одну часть сахара добавляют 9 частей воды и полученный раствор пастеризуют, охлаждают до температуры 20 - 25С и вносят в охлажденную смесь.
В качестве стабилизаторов рекомендовано использовать «Палсгаард» или желатин в количестве 0,3 - 0,5%. Структурообразователь «Палсгаард» для лучшего растворения тщательно перемешивается с просеянным сахаром-песком. Желатин выдерживают в холодной воде 30 минут для набухания, при непрерывном помешивании (на 1 часть желатина берут 9 частей воды), воду берут из общего количества воды, предусмотренного рецептурой. Затем раствор нагревают до температуры 55 - 65"С и вливают в молочную смесь при той же температуре в период ее нагревания для последующей пастеризации
