Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 12
1.1. Современные представления о здоровом питании 12
1.2. Пищевая ценность хлебобулочных и кондитерских изделий, пути ее повышения 14
1.2.1. Пищевая ценность хлебобулочных и кондитерских изделий 14
1.2.2. Повышение биологической ценности хлебобулочных изделий 18
1.2.3. Повышение пищевой ценности кондитерских изделий 21
1.3. Современные технологии получения белковых продуктов из растительного сырья 22
1.3.1. Виды, способы получения биологически активной муки из растительного сырья 23
1.3.2. Получение высококонцентрированных форм белков из растительного сырья 28
ІАСемена льна - перспективное биологически активное сырье для повышения пищевой ценности хлебобулочных и кондитерских изделий 35
1.4.1 Ботаническое описание, распространение, основные зоны выработки для пищевых целей 35
1.4.2. Химический состав и биологически активные вещества семян льна 38
1.4.3. Технологические свойства семян льна 55
1.4.4. Использование семян льна в хлебопекарной и кондитерской промышленности 57 Заключение к обзору литературы 58
1. Экспериментальная часть 61
2.1. Материалы и методы исследований 61
2.1.1. Сырье и материалы, применявшиеся
при проведении исследований 61
2.1.2. Методы исследования свойств сырья 61
2.1.3. Методы исследования свойств полуфабрикатов и готовых изделий 63
2.1.4. Методы исследования «льняного» молока, белкового концентрата и вторичных продуктов 64
2.1.5. Специальные методы 65
2.1.5.1. Определение фракционного состава белков семян льна и льняного жмыха 65
2.1.5.2. Определение энергии прорастания семян льна 66
2.1.5.3. Способы приготовления полуфабрикатов и готовых изделий 67
2.1.5.4. Определение реологических свойств полуфабрикатов хлебопекарного производства 68
2.1.5.5. Исследование микроструктуры мякиша хлеба 70
2.1.5.6. Сенсорная оценка органолептических показателей качества сырья и готовых кондитерских изделий 70
2.1.5.7. Методика расчета биологической ценности белка PDCAAS 71
2.1.5.8. Определение пищевой ценности продуктов 73
2.1.5.9. Методы математической обработки результатов исследований 73
2.1.6. Характеристика сырья, применявшегося в исследованиях 75
2.2. Результаты исследований и их анализ 76
2.2.1. Научное обоснование применения семян льна в производстве функциональных пищевых продуктов 76 Заключение к разделу 2.2.1. 80
2.2.2. Разработка технологии льняной муки с различным содержанием липидов и белка
2.2.2.1. Определение оптимального режима промывки семян льна 82
2.2.2.2. Влияние термообработки на энергию прорастания семян льна 84
2.2.2.3. Получение льняной муки 86
2.2.2.4. Разработка технологической схемы получения льняной муки 88
2.2.2.5. Определение биологической ценности льняной муки 91 Заключение к разделу
2.2.2. 93
2.2.3. Разработка технологии хлебобулочных изделий с использованием
льняной муки 94
2.2.3.1. Исследование влияния льняной муки на свойства клейковины 94
2.2.3.2. Исследование влияния льняной муки на реологические свойства теста 96
2.2.3.3. Исследование влияния льняной муки на качество хлебобулочных изделий 98
2.2.3.4. Влияние льняной муки на микроструктуру мякиша хлеба 99
2.2.3.5.Определение влияния льняной муки на содержание белка и ПНЖК в хлебобулочных изделиях 104
Заключение к разделу 2.2.3. 107
2.2.4. Разработка технологии получения восточных сладостей типа козинак из семян льна 108
2.2.4.1. Изучение влияния термической обработки на органолептические показатели семян льна 109
2.2.4.2. Разработка рецептуры и технологии козинак из семян льна 112
2.2.4.3. Определение пищевой ценности козинак из семян льна 118
Заключение к разделу 2.2.4. 119
2.2.5. Разработка технологии белковой продукции из семян льна и льняного жмыха 119
2.2.5.1. Получение белковой продукции из семян льна 120
2.2.5.1.2.Исследование влияния подготовки семян льна на эффективность экстракции белка 121
2.2.5.1.2. Исследование влияния гидромодуля на эффективность выделения белка из семени льна 124
2.2.5.1.3. Получение белкового продукта «льняное» молоко из семян льна 126
2.2.5.2. Получение белкового концентрата из льняного жмыха 128
2.2.5.2.1. Исследование процесса экстракции белковых фракций из льняного жмыха 129
2.2.5.2.2. Определение характеристик льняного белкового концентрата 133
Заключение к разделу 2.2.5. 137
2.2.6. Определение функциональной значимости разработанных продуктов 139
3. Промышленная апробация результатов исследований и определение экономической эффективности разработанных изделий 144
Заключение к разделу 3. 149
Выводы 150
Список литературы
- Пищевая ценность хлебобулочных и кондитерских изделий
- Методы исследования «льняного» молока, белкового концентрата и вторичных продуктов
- Методика расчета биологической ценности белка PDCAAS
- Исследование влияния гидромодуля на эффективность выделения белка из семени льна
Введение к работе
Одним из направлений повышения пищевой ценности продуктов, в частности хлебобулочных и кондитерских изделий, является использование в рецептурах добавок биологически ценного растительного сырья. Большой вклад в разработку технологий обогащенных хлебобулочных и кондитерских изделий внесли Ауэрман Л.Я., Кретович В.Л., Пащенко Л.П., Поландова Л.Я., Пучкова Л.И., Цыганова Т.Б.и
др.
Богатым источником биологически активных веществ являются семена льна, их лечебные свойства известны на протяжении столетий и признаны официальной медициной. Семена льна характеризуются наличием таких пищевых функциональных веществ, как белки с полноценным аминокислотным составом, эссенциальные полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК) с преобладающим содержанием линоленовой (со-З) кислоты, пищевые волокна. В настоящее время семена льна используются, в основном, в качестве сырья для выработки льняного масла. В то же время количественный и качественный состав белков семян льна свидетельствует о перспективности их применения в качестве источника белка для повышения биологической ценности хлебобулочных и кондитерских изделий. Однако белковые продукты из семян льна на территории России не вырабатываются.
Семена льна и продукты их переработки отличаются по своим технологическим и функциональным свойствам от традиционного сырья хлебопекарного и кондитерских производств. В связи с этим необходимы научные и практические исследования по их внедрению в пищевые технологии. Использование семян льна и продуктов их переработки: муки с различным содержанием липидов и белка, белкового концентрата, позволит расширить сырьевую базу, прежде всего, хлебопекарной и кондитерской отрасли, увеличить ассортимент хлебобулочных и кондитерских изделий функционального назначения.
Цель и задачи исследований. Целью настоящей диссертационной работы является разработка технологических решений переработки семян льна для создания функциональных пищевых продуктов
Для реализации поставленной цели решали следующие задачи:
научно обосновать применение семян льна в производстве функциональных пищевых продуктов;
разработать технологию пищевой льняной муки с различным содержанием липидов и белка;
- разработать технологию хлебобулочных изделий с использованием льняной муки;
- разработать технологию получения козинак из семян льна;
разработать технологию белковой продукции из семян льна и льняного жмыха;
определить функциональную значимость разработанных продуктов;
разработать техническую документацию на семена льна, льняную муку и новые виды льняных продуктов;
- провести опытно-промышленную апробацию и определить экономическую
эффективность разработанных изделий.
Научная новизна. Научно обоснована целесообразность использования семян льна в производстве функциональных пищевых продуктов. Выявлено преобладающее содержание водорастворимой фракции в льняном белке, которая характеризуется высоким содержанием лизина по сравнению с другими белковыми фракциями.
Выявлено влияние промывки семян льна на потери альбуминовой фракции белка, заключающейся в повышении ее содержания в промывных водах с увеличением продолжительности промывки. При выборе рационального экстрагента экстракции липидов из льняного жмыха выявлено более эффективное действие гексана по сравнению с этиловым спиртом, приводящее к повышению содержания белка в обезжиренной льняной муке. Путем расчета биологической ценности и биологической эффективности льняной муки выявлено, что она содержит белок и ПНЖК в функционально значимых количествах.
Выявлено влияние льняной муки на свойства теста и качество готовых изделий, заключающееся в улучшении упругих свойств клейковины, увеличении эффективной вязкости пшеничного теста, увеличении показателей удельного объема
и пористости хлеба. Выявлено, что изменение микроструктуры мякиша хлеба при внесении льняной муки обусловлено участием компонентов льняной муки в образовании пространственной структуры пшеничного теста.
На основании результатов сенсорного анализа выявлено положительное влияние термической обработки семян льна и увеличения содержания патоки в сахаропаточном сиропе на показатели качества козинак, заключающееся в максимальной суммарной интенсивности положительных признаков вкуса готовых изделий.
Выявлено влияние предварительной обработки семян льна, а именно отделения слизей или замораживания семян, на выход альбуминовой фракции белка, заключающееся в повышении выхода на 50% . Методом последовательной экстракции выявлено снижение содержания водорастворимой фракции и повышение содержания соле- и щелочерастворимых фракций в льняном жмыхе по сравнению с семенами льна. Научно обоснована и экспериментально доказана целесообразность проведения последовательной солевой и щелочной экстракции белка из льняного жмыха, в результате которой выделен белковый концентрат, содержащий 72,4% белка. Выявлено положительное влияние льняного белкового концентрата на качество хлебобулочных изделий, заключающееся в увеличении их удельного объема и пористости.
Практическая значимость. Разработаны технологические решения, позволяющие создать цикл безотходной последовательной переработки семян льна, в рамках которого вторичные продукты одной стадии становятся сырьем следующей, а все целевые продукты, в том числе нативные семена льна используются для пищевых продуктов функционального назначения.
Разработаны технологии и нормативная документация хлебобулочного изделия батон «Льняной» и восточных сладостей типа козинак из семян льна: мягких «Золотой лен» и традиционных «Ленок».
Разработаны и утверждены технические условия «Семена льна пищевого» ТУ 9721-003-47022121-08; «Мука льняная» ТУ 9290-001-47022121-08; технологическая инструкция «Тверская сладость «ЛЕНОК» типа козинак » ТИ № 9129-001-10784971-07.
По результатам работы получено 5 патентов РФ.
Определен ожидаемый экономический эффект от внедрения батона «Льняного» в производство, который составит 5783 руб на тонну изделия.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были доложены на 2-й научно-практической конференции «Научные проблемы устойчивого развития Тверской области: экономика, экология и социология» (Тверь, 2003г.); на Международной научно-практической конференции «Проблемы повышения технологического качества льна-долгунца» (Торжок, 2004г.); на Международной научно-практической конференции «Итенсификация машинных технологий производства и переработки льнопродукции» (Тверь, июль 2004г); на Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы аграрной науки и практики» (Тверь, июнь 2005г.); на XIII международной научно-практической конференции «Новые технологии и техника для ресурсосбережения и повышения производительности труда в сельскохозяйственном производстве» (Тамбов,Москва-2005г); на Международной научно-практической конференции «Научное обеспечение национального проекта «Развитие АПК»» (Тверь, 2006г.); на X междунар. науч.-практич. конференции «Высокоэффективные разработки и инновационные проекты в льняном комплексе России» (Вологда, март 2007г); на 3-й Международной конф. «Индустрия пищевых ингредиентов XXI века» (Москва, 25-27 мая 2009г). В 2005 г. технология получения белка «Способ получения альбумино-глобулинового белка «линумина» из жмыха семян льна» была награждена дипломом победителя конкурса «Новые разработки 2005 года», проходившего в рамках 13-ой специализированной выставки «Ярмарка продовольствия» (г. Тверь, 2005).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано девятнадцать печатных работ, в том числе три в ведущих рецензируемых журналах.
Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, списка литературы, приложений. Работа изложена на 173 страницах основного текста, включает 44 таблицы, 29 рисунков. Список литературы включает 256 источников российских и зарубежных авторов.
Пищевая ценность хлебобулочных и кондитерских изделий
Современные представления о здоровом питании базируются на сформулированной академиком А.А. Покровским концепции сбалансированности пищевых веществ. На основе концепции сбалансированного питания были обоснованы физиологические нормы питания, определены термины «пищевая, биологическая и энергетическая ценность» пищевых продуктов, уточнены величины энергетической ценности отдельных групп пищевых веществ, которые используются и в настоящее время [124, 125, 169].
Впоследствии теория сбалансированного питания была дополнена и развита учеными И.П. Разенковым, Г.К. Шлыгиным, A.M. Уголевым и др. в теорию адекватного питания. В частности, в рамках теории адекватного питания было установлено, что необходимыми компонентами пищи служат не только нутриенты, но и балластные вещества, введено понятие биологической эффективности пищевых продуктов.
На фоне изменения образа жизни, структуры пищевого рациона, характеризующегося увеличением доли продуктов типа «быстрого питания», со значительным содержанием жиров, консервантами, красителями и солями, является необходимым разработка доступных продуктов здорового питания, позволяющих укреплять здоровье и проводить профилактику заболеваний среди населения. Поэтому на базе разработанных концепций адекватного питания интенсивно развивается научно-прикладное направление функциональных пищевых продуктов. Анализу современных тенденций развития этого направления посвящен широкий ряд работ [32, 34, 61, 62, 63 64,74,189,195,222].
В соответствии с национальным стандартом [25] функциональные пищевые продукты предназначены для систематического употребления в составе рационов всеми возрастными группами здорового населения. Они снижают риск развития заболеваний, связанных с питанием, сохраняют и улучшают здоровье за счет наличия в их составе физиологически функциональных пищевых ингредиентов.
В категорию функциональных пищевых ингредиентов включены многие группы соединений натурального происхождения органической и неорганической природы, для которых достоверно доказаны нормы их ежедневного потребления. Основными среди них являются: белки; полиненасыщенные жирные кислоты и их источники; пищевые волокна; витамины, в частности витамины-антиоксиданты; минеральные вещества; аминокислоты, пептиды, протеины; фитостерины; пробиотики (живые микроорганизмы, нормализирующие микрофлору кишечника) и др.
Обогащение массовых продуктов питания, таких как хлебобулочные и кондитерские изделия, функциональными пищевыми ингредиентами является одним из направлений «оздоровления» рациона населения страны.
Во все времена и по сей день хлебобулочные изделия остаются одним из основных продуктов питания человека особенно в России. Это обусловлено как климатическими условиями, традициями в питании так и экономическими проблемами. Хлебобулочные изделия почти на треть обеспечивают потребности человеческого организма в белке, пищевых волокнах, жирах и энергии [188].
Несмотря на важную роль хлеба в питании людей, в последние годы наблюдается постоянное снижение объема выработки хлебобулочных изделий и практическое уменьшение их пищевой ценности. По данным Росстата, начиная с 2000г, производство хлеба в стране падает ежегодно приблизительно на 3%, [53, ПО, 163].
Выработка изделий профилактического назначения, специального лечебного ассортимента, соответствующих нормам здорового питания, рекомендациям ученых-диетологов составил в 2006г всего 5,6% от общего объема производства хлебобулочных изделий, в то время как в европейских странах уровень данного показателя составляет 20-30% [161, 191]. Такие показатели при практически тотальном хроническом дефиците нутриентов в питании населения являются очень низкими.
Поэтому введение в рецептуру хлебобулочных изделий компонентов, придающих им диетические, профилактические и функциональные свойства, будет способствовать сокращению дефицита необходимых пищевых веществ и приданию готовой продукции заданного позитивного характера [119].
В связи с этим необходимым является создание, в частности, хлебобулочных и кондитерских изделий, обогащенных натуральными пищевыми ингредиентами, а также технологий переработки и использования нетрадиционного сырья для этих целей.
Методы исследования «льняного» молока, белкового концентрата и вторичных продуктов
Во многих странах семена льна широко используются в качестве пищевого компонента. В Канаде и США они рассматриваются как отдельный вид продукта [252] и используются в рецептурах хлебобулочных и кондитерских изделий. Уже в 1996 году на рынках этих стран продавалось более 100 видов хлебобулочной продукции, содержащей семена льна и продукты их переработки. Однако и тогда и сейчас в большинстве случаев льняное семя используется как зерновая добавка [213].
В нашей стране в последнее десятилетие также возрастает интерес к семенам льна и льняной муке. Перспективы использования семян льна и продуктов их переработки в хлебопечении отражены в ряде публикаций [167, 40, 168, ПО, 89]. Семена льна добавляют в состав многокомпонентых зерновых смесей для выпечки хлебобулочных изделий. В качестве функциональной добавки семена льна входят в состав смеси «8 злаков» [192] и ряд других хлебопекарных смесей [159,68]. Семена льна добавляют для усиления оздоровительных эффектов при производстве зернового хлеба из пророщенного зерна пшеницы [103]. В ГОСНИИХП [33] предложена технология производства хлеба из пшеничной муки и смесей пшеничной и ржаной муки с добавками льняного семени, разработан «хлеб зерновой старорусский» лечебно-профилактического назначения с добавлением льняных семян.
В настоящее время льняная мука для хлебопечения используется двух видов: необезжиренная и полуобезжиренная [102]. Как следует из анализа научных источников и практического опыта содержание льняной муки 5-15% относительно хлебопекарной не портит структуру и органолептические показатели изделий. Также разработаны рецептуры, содержащие до 60% льняной муки [104]. Установлено, что функциональные компоненты льняной муки, например ПНЖК, достаточно стабильны в условиях хлебопечения: содержание а-линоленовой кислоты в течение выпекания булочной смеси при температуре 218С не изменяется [208]. Этими же авторами было показано, что семена льна и льняная мука в отличие от льняного масла устойчивы к окислительному воздействию при хранении в закрытой упаковке при комнатной температуре в течение длительного времени (280 дней). В этих опытах не было отмечено какого-либо значительного увеличения содержания пероксидов во время хранения.
Льняная мука в качестве функционального компонента вводится также в рецептуры мучных кондитерских изделий [112,113].
Использование льняной муки в рецептуре хлебобулочных изделий позволяет снизить содержание жирового компонента по сравнению с типовыми рецептами за счет масляной составляющей льняного сырья и увеличить количество жидкости, так как семена льна обладают высокой водосвязывающей способностью.
Таким образом, семена льна и продукты их переработки повышают содержание функциональных компонентов, таких как белки, ПНЖК, пищевые волокна в хлебобулочных изделиях и являются перспективным сырьем для выработки ассортимента продукции профилактического назначения. Заключение к обзору литературы Питание оказывает определяющее влияние на длительность жизни и активное состояние человека. Рациональное питание способствует повышению умственной и физической работоспособности, профилактике заболеваний, адаптации человека к окружающей среде. В последние годы питание населения России характеризуется недостатком потребления натуральных продуктов: мяса, рыбы, овощей, фруктов, а значит и основных функциональных пищевых ингредиентов — белка, эссенциальных жиров, пищевых волокон.
В связи со сложившейся ситуацией приоритетным направлением государственной политики в области питания следует считать обеспечение адекватности структуры потребления пищевой продукции физиологическим потребностям организма человека в энергии и жизненно важных пищевых веществах, в первую очередь белке, незаменимых аминокислотах, эссенциальных полиненасыщенных жирных кислотах. Особенно это касается таких продуктов массового потребления, как хлебобулочные и кондитерские изделия. Введение в рецептуру хлебобулочных и кондитерских изделий пищевых ингредиентов, придающих им функциональные свойства, позволит решить проблему дефицита необходимых пищевых веществ и оздоровить рацион населения страны.
Анализ существующей научно-технической литературы свидетельствует, что выпуск массовой продукции профилактического назначения с включением биологически активного растительного сырья составляет, например, для хлебобулочных изделий не более 5%, что является крайне низким показателем.
В настоящее время активно ведутся работы по поиску растительного сырья, способного повысить пищевую ценность хлебобулочных и кондитерских изделий, улучшить их качество при сохранении традиционных потребительских свойств. Такое сырье должно иметь невысокую стоимость, быть доступным для использования в промышленных масштабах, содержать физиологически функциональные ингредиенты. В связи с этим пристальное внимание начали уделять культурам, которые произрастают в умеренном климате, характерном для большей части территории России.
К такой культуре, соответствующей перечисленным критериям, относится лен, а именно его семена. Лен считается традиционной сельскохозяйственной культурой для России, его выращивают практически во всех регионах страны.
Семена льна являются источником биологически активных веществ, их лечебные свойства используются как народной, так и официальной медициной. Они содержат такие функциональные вещества, как белки с полноценным аминокислотным составом, комплекс полиненасыщенных жирных кислот с преобладающим содержанием а-линоленовой (со-3) кислоты, пищевые волокна.
Введение семян льна и продуктов их переработки в рецептуру хлебобулочных и кондитерских изделий позволит повысить их биологическую ценность и биологическую эффективность.
Семена льна являются перспективным сырьем для выработки пищевого белка со сбалансированным аминокислотным составом. Тем более, что потребности российской пищевой промышленности в различных видах белковой продукции удовлетворяются в настоящее время, в основном, за счет импортных поставок. Характеристика белковых продуктов из семян льна и их функциональные свойства позволяют положительно оценить перспективы их использования в пищевой промышленности, и разработка технологии их получения будет способствовать повышению национальной продовольственной безопасности.
В настоящее время семена льна используются, в основном, в качестве сырья для выработки льняного масла. Переработка семян льна в муку, получение белковых продуктов глубокого фракционирования: концентратов и изолятов в промышленных масштабах в России отсутствует.
Анализ компонентного состава семян льна и существующих технологий переработки растительного сырья свидетельствует о перспективности разработки взаимосвязанных технологий получения ряда целевых продуктов из семян льна.
На основании изложенного можно сделать вывод, что разработка технологических решений переработки семян льна для создания функциональных пищевых продуктов является актуальной.
Методика расчета биологической ценности белка PDCAAS
Основными компонентами, определяющими пищевую ценность семян льна, являются льняное масло, белки, пищевые волокна, витамины, макро- и микроэлементы. Они участвуют в метаболизме, необходимы для полноценного функционирования организма и играют важную роль в позитивном питании.
Типичный состав льняных семян, используемых для промышленной переработки: жиры - таблице до 45%, белки - до 22%, пищевые волокна - до 28%, другие соединения, которые включают в себя сахара, ароматические кислоты, гемицеллюлозу — до 6%, зольный остаток - до 5%. С целью использования семян льна и продуктов их переработки для создания функциональных пищевых продуктов была определена пищевая ценность семян льна, которая включает такие характеристики, как биологическая ценность и биологическая эффективность. О биологической ценности судили по величине аминокислотных скоров для индивидуальных аминокислот. Показатели аминокислотных скоров и значения PDCASS для взрослого человека, представленные в 20, рассчитывали по усредненным значениям содержания незаменимых аминокислот.
Было установлено, что льняной белок характеризуется высоким содержанием триптофана, тирозина и фенилаланина. Как следует из рассчитанных данных, потребность взрослого человека в триптофане удовлетворяется на 93% при потреблении 100 г семян льна, практически на 80% - фенилаланине и тирозине, в валине - на 72%. Единственной лимитирующей аминокислотой в семенах льна является лизин, потребность в котором 100 г семян льна обеспечивают на 23% от суточной нормы. Таблица 21 - Биологическая ценность семян льна
Незаменимые аминокислоты Эталон белка (по ФАО/ВОЗ) г/ЮОг белка Семенальна,г/ЮОгпродукта Льняной белок г/ЮОг белка Аминокислотныйскор ЗначенияPDCAASдля семянльна(100г)%
При расчете баланса аминокислот в льняном белке было установлено, что суммарная доля незаменимых аминокислот составила 75,4% от их общей суммы. В пшенице этот показатель составил 33,5%. Полученные данные свидетельствуют о полноценности льняного белка. Для более полной характеристики льняного белка посчитали целесообразным определить его фракционный состав. Фракционный состав белков семян льна определяли в соответствии с методикой, приведенной в разделе 2.1.5.1. Результаты приведены в таблице 22.
Было установлено, что в семенах льна преобладающими являются белки, извлекаемые водой, содержание которых составило 43,6% от общего содержания белка. Солерастворимая фракция составила 21,4%, щелочерастворимая — 13,7%. Полученные данные о соотношении белковых фракций в семенах льна хорошо коррелируют с литературными данными [30, 126].
Альбумины считаются хорошо усвояемой и наиболее питательной фракцией, прежде всего, за счет более высокого содержания лизина по сравнению с другими фракциями. Преобладающая доля водорастворимой фракции в общем белковом балансе семян льна свидетельствует о высокой питательной ценности льняного белка.
Биологическая эффективность характеризует качество жирнокислотного состава продукта. При этом большое значение имеет содержание и соотношение основных полиненасыщенных кислот, составляющих фракцию ПНЖК. Для определения биологической эффективности использовали усредненные данные по содержанию отдельных фракций липидов в льняном масле [199, 37]. Результаты расчетов представлены в таблице 23.
Было установлено, что содержание линолевой кислоты (со-6) составляет 86,4% от рекомендуемого уровня суточного потребления; линоленовой кислоты (со-3) - в 7 раз превышает рекомендуемый уровень суточного потребления. Таблица 23- Содержание основных мононенасыщенных и полиненасыщенных жирных кислот в семенах льна
Таким образом, семена льна являются концентрированным источником эссенциальной (со-3) ГШЖК, которая является дефицитным функциональным пищевым ингредиентом рационе питания.
Пищевую ценность семян льна определяли путем сравнения химического состава 100 г продукта с формулой сбалансированного питания и выражали в процентах от суточной потребности человека в основных веществах и энергии. Полученные данные представлены в таблице 24.
Из рассчитанных данных, представленных в таблице 24, следует, что 100 г семян льна покрывают практически 20% суточной потребности человека в энергии, 30% -в белках, более 50% - в жирах, фосфоре. Содержание магния в 100г семян льна полностью восполняет суточную потребность в этом макроэлементе. В наибольшей степени из витаминов покрывается суточная потребность в витамине В1. Количество ПНЖК в семенах льна более чем в 2,5 раза превышают суточную потребность организма человека.
Исследование влияния гидромодуля на эффективность выделения белка из семени льна
Как следует из таблицы, семена льна и продукты их переработки (льняная мука, белковый концентрат) содержат белок и ПНЖК в функционально значимых количествах, которые позволят повысить содержание белка и ПНЖК в пищевых продуктах до функционально значимого уровня. Примером могут служить разработанные козиники из семян льна и батон «Льняной», которые по содержанию белка и ПНЖК можно отнести к функциональным продуктам (таблица 44). Технологические решения, предложенные в настоящей работе (рисунок 29), позволяют создать цикл безотходной последовательной переработки семян льна, в рамках которого вторичные продукты одной стадии становятся сырьем следующей, а все целевые продукты, в том числе нативные семена льна используются для пищевых продуктов функционального назначения. Так, промывка и термообработка семян льна позволяет использовать их непосредственно для получения, например, кондитерских изделий и необезжиренной льняной муки. После удаления из них масла, полученный жмых служит сырьем как для получения полуобезжиренной льняной муки, так и белкового концентрата. Шрот, полученный после дополнительного экстракционного удаления масла, является сырьем для обезжиренной льняной муки. Шрот является также сырьем для получения белкового концентрата. Из семян льна путем выделения альбуминовой фракции белка можно получить «льняное» молоко. Остаточная семенная масса служит сырьем для получения белкового концентрата, либо после сушки и измельчения ее можно использовать в пищевых технологиях для повышения в продуктах содержания, прежде всего, ПНЖК. С целью утилизации отходов при получении белкового концентрата разработана технология соломобелкового корма, которая позволяет сделать переработку семян льна безотходной.
Таким образом, разработанные технологические решения по получению различных видов льняной муки из семян льна, льняного жмыха, льняного шрота; льняного белкового концентрата из льняного жмыха, 140 льняного молока из семян льна могут служить основой комплексной переработки семян льна, целевые продукты которой предназначены для разработки продуктов функционального назначения.
Промышленная апробация результатов исследований и определение экономической эффективности разработанных изделий
Проведенные исследования позволили разработать проекты нормативной документации на батон «Льняной».
На ООО НПКФ «Геоделит» была произведена производственная выпечка батона с использованием льняной муки, которая показала, что разработанные изделия по органолептическим и физико-химическим показателям соответствовали требованиям, представленным в технических условиях (приложение 2). Расчет экономической эффективности новых видов хлебобулочных изделий по сравнению с базовыми можно разделить на несколько последовательных этапов: 1. Сырьевой расчет — расчет потребности и стоимости сырья на 1 тонну готовой продукции и транспортно-заготовительные расходы. Работа предприятия напрямую зависит от своевременного обеспечения сырьевых ресурсов и при сбое поставок предприятие может понести значительный убыток. 2. Расчет потребности и стоимости топлива. 3. Расчет потребности и стоимости электроэнергии. 4. Расчет годового фонда заработной платы основных производственных рабочих. 5. Составление калькуляции себестоимости на 1 тонну готовой продукции. Рецептуры и сырьевой расчет для базового и разработанного видов изделий представлены в таблице47. В качестве базового изделия был взят батон «Нарезной» из пшеничной муки I сорта. Расчет сырья на 1 тонну готовой продукции проводили, исходя из данных по выходу хлеба - 137%. Проведен расчет стоимости сырья на 1
При расчете потребности в топливе исходят из удельной нормы расхода на 1 тонну готовой продукции. Потребность в топливе сначала выражается в условном топливе. Печь на предприятии предусмотрена газовая, поэтому условное топливо переводили в натуральное с помощью коэффициента перевода.
Затем количество натурального топлива умножали на его стоимость и получали стоимость натурального топлива, необходимого для выработки 1
тонны батонов. Из общего количества топлива 80% расходуется на технологические нужды. Расчет топлива представлен в таблице 49 . Таблица 49- Расчет потребности и стоимости топлива накменованиеизделий планир уемая выработка, т удельная норма расхода условного топлива, кг потребностьусловноготоплива, в т.ч. натехнологическиенужды виднатуральноготоплива коэффициентпереводаусловноготопліша количество натуральноготоплива юо »с о з sсЗ а_ и, хX Р g стоимость топлива, руб батоны 1,0 150 150 120 газ 1,17 128,21 102,56 3,27 3,27 419,25 335,38 Расчет потребности и стоимости электроэнергии также проводился с учетом норм выработки и удельных норм расхода электроэнергии (кВт/ч) на единицу продукции. Стоимость электроэнергии определяли в соответствии с действующим тарифом за фактически использованную электроэнергию; при расчете учитывали также плату за установленную мощность трансформатора. Расчет потребности и стоимости электроэнергии приведен в таблице50 . Таблица 50- Расчет потребности и стоимости электроэнергии наимено планир ь потребность ю вание изделий уемаявыработка, т норма расхода л.энерпш на 1 родукции,, кВт/ч эл.энергии на всю выработку, в т.ч.натехнологическиенужды ариф за кВт/ч, уб стоимость по тарифу, руб установленная мощностьтрансформатор о.ЙгаСОо4)и
