Содержание к диссертации
Введение
1. Аналитический обзор 9
1.1. Состояние и перспективы развития концепции «Функциональное питание» в России 9
1.2 Физиологическая роль йода в организме человека 12
1.3 Кондитерские изделия в жизни человека 18
1.4 Методология обогащения кондитерских изделий нутриентами 20
1.5 Использование йодсодержащего сырья в различных сферах пищевой промышленности 30
2 Методическая часть 34
2.1 Характеристика объектов исследования 34
2.2 Методы исследования химического состава листьев грецкого ореха 36
2.3 Методы исследования структурно-механических характеристик помадных масс 46
2.4 Методы исследования физико-химических и органолептических показателей качества помадных конфет 48
2.5 Методы математической обработки результатов исследований 50
3 Экспериментальная часть 51
3.1 Обоснование выбора листьев грецкого ореха в качестве сырья 51
3.1.1.Изучение накопления йода в листьях грецкого ореха в процессе вегетации 51
3.1.2 Химический состав и безопасность листьев грецкого ореха 52
3.1.3 Получение экстракта из листьев грецкого ореха 58
3.2 Изучение технологических свойств добавок из листьев грецкого ореха 68
3.3 Влияние добавок из листьев грецкого ореха на структурно-механические характеристики помады 73
3.4. Влияние рецептурных компонентов на структурно-механические свойства помадной массы 86
3.5 Разработка научно обоснованных рецептур и технологии помадных конфет функционального назначения 92
3.5.1 Создание рецептурных композиций помадных конфет функционального назначения на основе моделирования их состава 92
3.5.2 Разработка оптимальных технологических режимов 98
3.6 Исследование влияния добавок из листьев грецкого ореха на потребительские свойства помадных конфет 112
3.7 Оценка пищевой ценности и безопасности новых видов помадных изделий функционального назначения 121
4 Клинические исследования новых видов помадных конфет профилактического назначения 126
5 Опытно-производственные испытания 127
Выводы и рекомендации 128
Список использованной литературы 131
Приложения 149
- Физиологическая роль йода в организме человека
- Методы исследования структурно-механических характеристик помадных масс
- Химический состав и безопасность листьев грецкого ореха
- Создание рецептурных композиций помадных конфет функционального назначения на основе моделирования их состава
Введение к работе
Роль питания в обеспечении нормальной жизнедеятельности организма является определяющей при любом уровне развития общества, но при этом с изменениями условий жизни и характера труда человека изменяется и его питание, количество и состав пищи.
В соответствии с «Концепцией государственной политики в области здорового питания населения России на период до 2010г.», здоровье человека объявлено важнейшим приоритетом государства и на питание возложена не только функция удовлетворения физиологических потребностей человека, но и выполнения профилактических и лечебных мероприятий.
Основным путем восполнения недостающих организму эссенциальных микронутриентов является регулярное включение в рационы питания всех категорий населения специализированных пищевых продуктов, обогащенных жизненно необходимыми компонентами. В связи с этим возникает необходимость создания продуктов, которые позволят осуществлять алиментарную коррекцию заболеваний и патологических состояний.
Вместе с этим развитие биологической науки, способствует появлению новых данных о механизме влияния отдельных минеральных веществ на состояние организма человека и, в частности, установлена важная роль в профилактике ряда серьезных заболеваний микроэлемента йода.
Основные трудности применения неорганических соединений йода для обогащения продуктов питания заключаются в их высокой летучести возможности разрушения в процессе хранения и переработки, что значительно затрудняет их точное дозирование. Это касается и морских водорослей, так как содержание йода в них непостоянно и зависит от многих факторов (вида и возраста, места и условий произрастания, времени года, технологии переработки и хранения).
Так как проблема предупреждения йод-дефицитных состояний и связанных с ними заболеваний остается актуальной до настоящего времени и требует своего решения, перспективным сырьем для этих целей являются листья грецкого ореха.
Кондитерские изделия пользуются большим спросом среди взрослого населения и у детей, поэтому их роль в питании очень высока. Однако недостатком кондитерских изделий является их несбалансированность по микронутриентному составу на фоне высокой энергетической ценности.
С учетом мировых тенденций развития пищевой промышленности с ориентацией на функциональные пищевые продукты следует констатировать, что кондитерские изделия нуждаются в существенной коррекции их химического состава в направлении увеличения содержания витаминов и минеральных элементов при одновременном снижении энергетической ценности.
Применение обогатителей из нетрадиционного растительного сырья позволяет не только повысить пищевую ценность кондитерских изделий, интенсифицировать технологический процесс, но и придать изделиям лечебно-профилактическую направленность.
В связи с этим актуальным и перспективным направлением развития кондитерского производства является разработка на научной основе конкурентоспособной технологии производства помадных конфет, обогащенных физиологически функциональными ингредиентами.
Диссертационная работа выполнялась в соответствии с тематикой НИР кафедры Технологии хлебопекарного, макаронного и кондитерского производства КубГТУ «Разработка научных основ создания технологий и ассортимента хлебобулочных и мучных кондитерских изделий лечебно-профилактического назначения» № 01200304874 в рамках подпрограммы «Технологии живых систем» НТП Минобразования РФ «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники ».
Целью работы являлось теоретическое обоснование и экспериментальное совершенствование технологии производства сахарных помадных кондитерских изделий функционального назначения с использованием биологически активных добавок из листьев грецкого ореха.
В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:
- изучение, анализ и систематизация литературных данных по теме диссертации;
- теоретически и экспериментально обосновать целесообразность применения листьев грецкого ореха в качестве сырья для производства сахаристых кондитерских изделий, определение оптимальных сроков уборки листьев грецкого ореха;
- исследование особенности химического состава и безопасности листьев грецкого ореха для обоснования эффективности их использования с целью формирования функциональных свойств помадных кондитерских изделий;
- теоретическое и экспериментальное обоснование выбора режимов и параметров получения водно-спиртового экстракта из листьев грецкого ореха;
- исследование особенности химического состава и безопасности водно-спиртового экстракта из листьев грецкого ореха;
- изучение технологических свойств добавок из листьев грецкого ореха;
- исследование влияния добавок из листьев грецкого ореха на реологические свойства помадной массы;
- исследование влияния рецептурных компонентов на структурно-механические свойства помадной массы;
- разработка технологии и рецептуры помадных изделий профилактического назначения с внесением добавок из листьев грецкого ореха;
- оценка потребительских свойств, пищевой ценности и безопасности помадных изделий профилактического назначения;
- анализ сохраняемости помадных конфет с добавками листьев грецкого ореха;
- клинические исследования новых видов помадных изделий функционального назначения;
- опытно- промышленная апробация результатов исследований и разработка комплекта технической документации на новые сорта помадных конфет с добавлениями из листьев грецкого ореха;
-оценка экономической эффективности от внедрения и реализации помадных конфет функционального назначения по разработанным рецептурам.
Научно обоснованна и экспериментально доказана целесообразность и эффективность применения листьев грецкого ореха и водно-спиртового экстракта из листьев грецкого ореха при производстве сахарных и молочных помадных кондитерских изделий.
Теоретически и экспериментально обоснована целесообразность и эффективность применения порошка и водно-спиртового экстракта в качестве рецептурных компонентов для создания функциональных помадных кондитерских изделий. Впервые показано положительное влияние листьев грецкого ореха и водно-спиртового экстракта из листьев грецкого ореха на структурно-механические свойства помадной массы и качество готовой продукции. Выявлено положительное влияние вносимых добавок на потребительские свойства готовых изделий, включая пищевую ценность, органолептические, физико-химические показатели, а также влияние на качество помадных изделий при хранении.
Впервые выявлены особенности технологических свойств порошка и водно-спиртового экстракта из листьев грецкого ореха. Предложен, экспериментально подтверждён и научно обоснован механизм проявления указанных свойств добавок. Экспериментально обоснована целесообразность применения порошка и водно-спиртового экстракта из листьев грецкого ореха при создании помадных масс функционального назначения.
Впервые выявлена и проанализирована клиническая эффективность разработанных функциональных помадных конфет, заключающаяся в нормализации функции щитовидной железы человека. Найден эффект селективного накопления органического йода щитовидной железы, что свидетельствует о высоком качестве йода в кондитерских изделиях.
С помощью методов компьютерного моделирования получены адекватные математические зависимости между технологическими параметрами приготовления помадной массы и её реологическими свойствами.
Опытно-промышленные испытания разработанных технологических и технических решений проведены на ООО «Конфетная фабрика «Краснодарская» (г. Краснодар).
Разработанные новые виды помадных кондитерских изделий успешно прошли клинические испытания в Краевой клинической больницы им С.В. Очаповского ( г.Краснодар).
На защиту выносятся следующие основные положения диссертации:
- результаты исследований химического состава листьев грецкого ореха;
- обоснование выбора режимов и параметров получения водно-спиртового экстракта из листьев грецкого ореха;
- результаты исследований химического состава и безопасности водно-спиртового экстракта из листьев грецкого ореха;
- выявленные технологические свойства добавок из листьев грецкого ореха;
- выявленное влияние добавок из листьев грецкого ореха на реологические свойства помадной массы;
- результаты исследования влияния рецептурных компонентов на структурно-механические свойства помадной массы;
- разработанные научно-обоснованные рецептуры и технологии помадных изделий профилактического назначения с внесением добавок из листьев грецкого ореха;
- результаты оценки потребительских свойств, пищевой ценности и безопасности помадных изделий профилактического назначения;
- результаты клинических исследований новых видов помадных изделий функционального назначения;
- результаты экономической оценки разработанных технологических решений.
Физиологическая роль йода в организме человека
Классическая теория возникновения йод дефицитных заболеваний была предложена, Прело и Шатии в XIX веке. В соответствии с ней данные заболевания возникают при недостаточном поступлении йода в организм [7,8,128].
В организме здорового человека содержится около 15-20 мг йода, из которых 70-80% находится в щитовидной железе. Биологическое значение йода заключается в том, что он является субстратом для синтеза гормонов щитовидной железы. В организм йод попадает в виде неорганических соединений или в органической форме. В желудочно-кишечном тракте органический "носитель" йода гидролизуется, и йод, связанный с аминокислотами (тирозином, гистидином и др.), поступает в кровь. Иод избирательно накапливается в щитовидной железе, где проходит сложный путь превращений, и становится составной частью тиреоидных гормонов [8,173]. При достаточном поступлении йода щитовидная железа секретирует 90-110 мкг тироксина и 5-10 мкг трийодтиронина. Активный транспорт неорганического йода в щитовидную железу происходит при участии йодид натриевого симпортера и АТФ и регулируется потребностью организма в йоде. Выведение йода из организма осуществляется через почки (80-90%) и с калом (10-15%) [8,127,162].
Если поступление йода в организм ограничено, нормальная секреция тиреоидных гормонов может быть достигнута только в результате перестройки функции щитовидной железы. На первом этапе увеличивается поглощение йода щитовидной железой, в результате уменьшается выделение йода с мочой [8,129,174]. Концентрация йода в моче — главный критерий йодного дефицита. Далее, происходит изменение внутритиреоидного метаболизма йода, организм более экономно расходует йод, образовавшийся в процессе разрушения тиреоидных гормонов, используя его повторно. Свободные атомы йода направляются для синтеза трийодтиронина, биологическая активность которого в 3-5 раз выше, чем тироксина. Чтобы захватить больше йода, щитовидная железа увеличивается в размерах — за счет гиперплазии (количества) и гипертрофии (объема) тиреоидных клеток [8,88,132,182]. Таким образом, формируется эндемический зоб, который является предрасполагающим фактором для развития многих заболеваний щитовидной железы, узловых образований и рака [8,88,131,165].
Эпидемиологические исследования, проведенные в последнее десятилетие, показали значительную распространенность патологии щитовидной железы в Российской Федерации. Около 30% населения нашей страны страдает различными формами тиреоидных расстройств. Масштабы заболеваемости, прежде всего, связаны с йодной недостаточностью, основными проявлениями которой являются эндемический зоб (диффузный, узловой), явные и субклинические формы гипотиреоза, функциональная автономия щитовидной железы [8,77,130,165].
Развитие функциональной автономии, преимущественно у лиц пожилого возраста, определяет клинические особенности данного заболевания [8,88,161,133]. Обычные симптомы тиреотоксикоза, такие, как зоб, пучеглазие, тахикардия, похудание, потливость, тремор рук и тела, повышенная возбудимость, могут быть выражены незначительно или вовсе отсутствовать. В клинической картине, как правило, преобладают сердечнососудистые и психические расстройства: апатия, депрессия, отсутствие аппетита, слабость, сердцебиение, нарушения сердечного ритма, симптомы недостаточности кровообращения. Дополнительный прием йода лицами с функциональной автономией, даже в физиологических количествах, может привести к его накоплению в автономно функционирующих узлах и развитию или утяжелению имеющихся симптомов тиреотоксикоза. Ранняя . йодная профилактика предупреждает развитие функциональной автономии щитовидной железы и тиреотоксических форм зоба в дальнейшем. В этой связи функциональную автономию щитовидной железы в настоящее время рассматривают как одно из проявлений йодного дефицита [8,77,138,183].
Иод поступает в наш организм с водой, воздухом, но основная часть - с пищей. Так, с питьевой водой человек получает всего около 4 % йода [9,139,174]. Поэтому, чтобы восполнить его необходимое количество, среднестатистическому россиянину нужно в день выпить 50-100л воды. Из пищевых продуктов наиболее важным природным источником йода для млекопитающих, включая человека, служит молоко. Природа сконцентрировала содержание йода в молочной железе и молоке во время лактации. Именно в молоке, в этом пищевом продукте, и происходит йодирование молочных белков по аминокислотным остаткам тирозина. Этому способствует фермент лактопероксидаза, под действием которого и образуется органическая форма йода, необходимая для нашего организма. Этот микроэлемент может попасть в щитовидную железу практически только в виде иона (иодида). Поэтому если взять такой пищевой продукт, как молоко, то содержащийся в нем, например йодказеин, должен подвергнуться определенному расщеплению до образования свободных аминокислот, включая йодтирозин, и освободившийся йод в форме иона уже попадет в щитовидную железу. Такой йод в организме человека наиболее активно захватывает щитовидная железа, хотя в йодном обмене принимают участие и другие органы, такие как слизистая желудка, слюнные железы, печень, мышцы и др. Организм человека со временем адаптировался к окружающей среде и выработал определенные механизмы, позволяющие экономно расходовать дефицитный йод. Но при этом, к сожалению, сам организм не способен синтезировать этот микроэлемент, так же как, впрочем, и запасать его впрок [9,88,137,179].
Человек должен получать йод постоянно и в количествах, необходимых именно для его жизнедеятельности. Иод относится к микроэлементам, и его суточная потребность составляет всего 100 — 200 мкг. Таким образом, за свою жизнь человеку необходимо в среднем около 5г йода. А это всего лишь одна чайная ложка. В период роста и развития организма потребность в йоде возрастает. Это особенно важно для детей в возрасте 6 — 9 лет и подростков 13-15 лет. Для людей пожилого возраста суточная потребность в йоде составляет 100 мкг. Появлением зоба чаще страдают женщины; риск заболевания мужчин в этом случае в 7 — 10 раз меньше. Поэтому женщины должны более внимательно отнестись к этому микроэлементу, не забывая включать его в свой рацион питания [9,136,167,184].
В России не существует территорий, на которых население не подвергалось бы риску развития йодцефицитных заболеваний. Во всех обследованных к настоящему времени регионах страны, от центральных областей до Сахалина, у населения имеется дефицит йода в питании. Йодный дефицит наиболее выражен у сельских жителей и малообеспеченных групп населения. В последние годы он усилился в силу значительных изменений в характере питания населения: в частности, в 3-4 раза снизилось потребление морской рыбы и морепродуктов, богатых йодом [77,88,135,187]. Крайне неблагоприятную роль сыграло и то, что в течение последних 20 лет йодная профилактика в России практически не проводилась [8,77,134,141].
Методы исследования структурно-механических характеристик помадных масс
Для определения структурно-механических характеристик полуфабрикатов использовали специальные методы и приборы [50,51,52,53,54,55,157,56,155,158]. - Предельное напряжение сдвига [57]. Для исследования процесса структурообразования готовили образцы помадной массы, разливали в жесткие ячейки по 6 штук, выстаивали в лабораторных условиях и определяли пластическую прочность на коническом пластометре в каждом образце в процессе выстойки с интервалом 2 мин. Пластическую прочность Р, Па рассчитывали по формуле P = Ka-r9i,l, (2.9) /Г где Ка - константа конуса, зависящая от угла при его вершине (а) F - общая величина груза,г; 98,1- коэффициент пересчета; h - глубина погружения конуса, см. Константа конуса при а =60 С, К=0,413. - Для определения кинетики деформации, нормальных напряжений использовали прибор Структурометр СТ-2 [56]. Для определения адгезионных свойств исследуемую массу (адгезиво) помещали в специальные стаканчики диаметром 35 мм, высотой 30 мм. Стаканчики закрепляли на столике структурометра, нагружали исследуемый образец (усилие F=25 Н), продолжительность воздействия ограждающей поверхности (субстрата) с адгезивом Т=50 с.
Эффективную вязкость, в зависимости от различных напряжений сдвига, определяли методом построения реологических кривых. Для определения структурной вязкости и механических свойств дисперсных систем как в области разрушенных, так и не разрушенных структур применяли методику, предусматривающую построение полной реологической кривой зависимости эффективной вязкости от напряжения сдвига. Такие реологические кривые течения позволяли получить следующие характеристики: - наибольшую вязкость практически не разрушенной структуры; - наименьшую вязкость практически разрушенной структуры; - минимальный предел текучести, соответствующий началу течения (разрушенной структуры; - предел текучести по Бигману; - максимальный предел текучести, соответствующий течению полностью разрушенной структуры [54].
Каждый показатель оценивают по пятибалльной шкале, каждый балл которой количественно характеризует конкретный уровень качества: балл 5 — отличный, 4 - хороший, 3 — удовлетворительный, 2 — недостаточно удовлетворительный, 1 — неудовлетворительный. Формула справедлива для х 2, при х 2 конфеты признаются неудовлетворительными по качеству независимо от суммы баллов. По этой модели максимально возможная оценка качества конфет составляет 100 баллов.
Коэффициент весомости т, каждого показателя определяют методом экспертных оценок, степень важности каждого показателя — эксперты. Объективную обработку результатов их опроса проводят с помощью метода парных сравнений. Общее количество золы определяли методом сжигания с ускорителем [205,51,206]. В качестве ускорителя использовали концентрированную азотную кислоту. Массовую долю металлов (калия, натрия, кальция, магния, железа) устанавливали методом атомно-абсорбционной спектроскопии [35,37,56,39,207]. Определение ионов железа проводили по модифицированной методике [199].Определения проводили на спектрофотометре «OSS — 1» (Германия) Массовую долю белка определяли методом Дженнингса [32]. Определение содержания витамина С проводили по методике [30,31,32, 34,37]. Определение содержания витаминов Вь В2 и в готовых изделиях проводили колориметрическим методом, определение содержания рибофлавина - флуорометрическим методом [ 37,45], а определение содержания витамина РР, Р -химическим методом [30,31,33,36, 37,45]. Остаточное содержание хлорорганических пестицидов определяли по методам, утвержденным органами санитарно-эпидемиологического надзора России [116].
Химический состав и безопасность листьев грецкого ореха
Для определения возможности использования листьев грецкого ореха при производстве сахаристых кондитерских изделий исследовали их химический состав и показатели безопасности.
Массовая доля, % : влажность белки липиды углеводыминеральные вещества дубильные вещества безазотистые экстрактивные вещества 11,1 7,81,1 36,38,53,232,0 11,07,61,036,68,43,531,9 11,1 7,7 1,0 36,5 8,5 3,4 31,8 10,9 7,71,136,28,33,332,5 Из приведённых данных видно, что химический состав листьев грецкого ореха не претерпевает значительных изменений в исследуемый период - отклонения массовой доли функциональных ингредиентов составляют от 1,6 до 2,7 %.
Таким образом, листья грецкого ореха, произрастающие в Краснодарском крае, являются стабильной культурой с постоянным химическим составом, независимо от климатических условий.
Поскольку добавки из листьев грецкого ореха предполагается использовать в производстве сахаристых кондитерских изделий как йодсодержащую добавку, учитывая, что ранее была показана эффективность применения в качестве йодсодержащей добавки - морской капусты (ламинарии), то она была взята в качестве объекта сравнения.
Массовая доля, % : влажность белков липидов углеводов, в том числеклетчатки минеральных веществ дубильных веществ безазотистых экстрактивных веществ 11,1 7,81,136,528,638,53,032,0 16,51 7,65 0,48 12,29 5,7 20,043,07
Из приведённых данных видно, что в листьях грецкого ореха по сравнению с ламинарией содержатся в более значительном количестве углеводы, липиды, белки. В таблице 3.4 приведен витаминный состав исследуемого порошка из листьев грецкого ореха. Таблица 3.4 - Витаминный состав порошка из листьев грецкого ореха
Наименование показателей Содержание веществ листья грецкого ореха ламинария Массовая доля витаминов мг/100 г: СА(Р- каротин) Рв, вбЕ(токоферол) 13003302,3500180230 500 622 1,6 530 140 150
Из данных таблицы 3.4 видно, что порошок из листьев грецкого ореха имеет более высокое содержание по сравнению с морской капустой витаминов С (в 2,5 раза), Р (в 1,4 раза), В6 (на 30 %), Е(токоферол) (в 1,5 раза).
Учитывая, что биологическая ценность определяется также аминокислотным составом белков, представляло интерес определить его в исследуемом сырье. В таблице 3.5 приведены данные по составу незаменимых и заменимых аминокислот листьев грецкого ореха и ламинарии.
Оценка аминокислотного состава белков порошка из листьев грецкого ореха показала, что в их состав входят все 10 незаменимых аминокислот и 8 заменимых аминокислот. Следует отметить, что белки листьев грецкого ореха по аминокислотному составу превосходят белки ламинарии, содержание всех незаменимых аминокислот в листьях грецкого ореха значительно выше, чем в ламинарии. Таблица 3.5 — Аминокислотный состав листьев грецкого ореха
Поскольку биологическая активность растительного сырья определяется содержанием в нём фенольных соединений, проводили определение их содержания в листьях грецкого ореха и ламинарии. В таблице 3.6 приведены полученные данные. Таблица 3.6 — Полифенольный состав порошка из листьев грецкого ореха
Наименование показателей Содержание веществ листья грецкого ореха ламинария Массовая доля, мг/г :флавонолы (в пересчёте на флороглюцин) миноаттоцианы (в пересчёте на цианин) флавонолы (кверцетин) 28,5172982,5 20 101 Анализ данных таблицы 3.6 показывает, листья грецкого ореха имеют более высокое содержание полифенолов по сравнению с ламинарией, что обуславливает их биологическую активность.
Учитывая, необходимость обогащения минеральными элементами сахаристых кондитерских изделий определяли минеральный состав порошка из листьев грецкого ореха и ламинарии, который представлен в таблице 3.7.
Анализ приведенных данных показывает, что листья грецкого ореха имеют высокое содержание микро - и макроэлементов и выгодно отличается по составу этих элементов от ламинарии. Содержание йода в листьях грецкого ореха выше, чем в ламинарии на 14,3%.
Таким образом, на основании проведённых исследований можно сделать вывод, что по химическому составу, пищевой и физиологической ценности листья грецкого ореха превосходят ламинарию.
Согласно СанПиН 2.3.2. 1078 «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов», а также МУК 2.3.2.721 оценка показателей безопасности добавок включает исследование их санитарно \ химических показателей безопасности, санитарно - микробиологический контроль и контроль радиологических показателей.
Учитывая, что одним из основных требований предъявляемых к сырью для производства сахарных кондитерских изделий является его микробиологическая чистота, определяли микробиологические показатели листьев грецкого ореха.
Данные, представленные в таблице 3.10, показывают, что выход экстрактивных веществ увеличивается с повышением содержания этанола в смеси независимо от температуры и длительности экстракции. Так, при повышении концентрации спирта от 0 до 30 % содержание сухих веществ в экстрактах увеличивается на 88,89 % при температуре 20С через 1 час экстракции, на 84,48-85,45 % при той же температуре через каждый последующий час. Содержание сухих веществ увеличивается при повышении концентрации спирта в смеси от 30 до 50 % на 32-34 % при температуре 20С в течение каждого часа экстракции. Аналогичный характер изменения содержания сухих веществ наблюдается при увеличении концентрации спирта в смеси от 50 до 80 % и от 80 до 96 %. При температурах экстрагирования 50С и 80С выход экстрактивных веществ также увеличивается, с повышением концентрации спирта в жидкой смеси.
Таким образом, содержание сухих веществ максимально при извлечении их чистым спиртом (концентрация 96 %) и минимально при использовании чистой воды (концентрация этанола 0 %).
С увеличением продолжительности экстракции выход экстрактивных веществ повышается независимо от температуры экстракции и содержания этанола в смеси. Однако скорость нарастания содержания экстрактивных веществ в первые 2 часа экстракции значительно превышает эти изменения в последующие 2 часа.
Анализ зависимости выхода экстрактивных веществ от температуры показал, что с ростом температуры смеси от 20 до 50 С содержание сухих веществ в экстрактах увеличивается в среднем на 25-30 %, причём это характерно для всех экстрактов, независимо от концентрации этанола. С ростом температуры от 50 до 80 С наблюдается некоторое снижение содержания сухих веществ в экстрактах. Возможно, при температуре 80С происходит частичное разрушение некоторых биологически активных веществ, в связи с этим и выход экстрактивных веществ снижается.
Таким образом, из приведённых данных видно, что оптимальными параметрами экстракции листьев грецкого ореха являются: концентрация этанола в смеси - 50 %, температура экстракции - 50 С, продолжительность экстракции - 3 часа.
Создание рецептурных композиций помадных конфет функционального назначения на основе моделирования их состава
Обобщение результатов экспериментов послужило основанием для разработки рецептур помадных конфет функционального назначения.
Разработка рецептур помадных конфет, отвечающих заданным требованиям, заключается в обеспечении сбалансированного химического состава и высоких органолептических показателей.
При разработке рецептур помадных конфет руководствовались теорией сбалансированного питания, согласно которой нормальное функционирование организма обеспечивается при его снабжении не только необходимыми энергией и белком, но и также при соблюдении определенных соотношений между многочисленными незаменимыми факторами питания, каждый из которых выполняет свою специфическую функцию в обмене веществ.
Для определения соотношения рецептурных компонентов применено симплекс-решетчатое планирование эксперимента. За единицу нами была принята сумма компонентов: Х\ — сгущенного молока, Х2 — сливочного масла, Х3 - добавка из листьев фецкого ореха. Выходным параметром служила пластическая прочность помадной массы (Р) и содержание йода в готовых кондитерских изделиях (Г).
Проверка уравнений по критерию Фишера показала, что неполная квадратичная модель адекватно описывает экспериментальные результаты. Из анализа коэффициентов уравнений можно сделать вывод, что применение функциональных добавок в производстве помадных кондитерских изделий, приводит к позитивному изменению реологических свойств массы, которое выражается в уменьшении величины сопротивления образцов деформирующей нагрузке пропорционально дозе добавки.
В процессе производства структура помадных масс претерпевает различные изменения, которые обусловлены параметрами технологического процесса. Структурно-механические характеристики помадных конфет зависят от многих факторов, и в первую очередь, от скорости сдвига, давления, температуры и влажности.
Особое значение имеет влияние температуры на величины характеристик, так как в производственных условиях регулирование многих технологических процессов может осуществляться только изменением температурного режима.
При исследовании взаимодействия различных факторов влияющих на структурно-механические свойства помадной массы определяли влияние температуры и влажности на эффективную вязкость и процесс структурообразования корпусов конфет.
Чтобы установить оптимальные параметры формования, помадную массу готовили с различной влажностью (9-15%) и темперировали перед отливкой в крахмальные формы при температуре от 60 до 90 С.
На рисунке 3.20 приведены данные, характеризующие изменение эффективной вязкости помадной массы от температуры формования.
Из приведённых данных видно, что при повышении температуры эффективная вязкость помадной массы снижается независимо от вида вносимой добавки, что вероятнее всего связано с тем, что с повышением температуры массы сила взаимодействия между дисперсными частицами ослабевает и вязкость заметно уменьшается. При температуре 60-65С масса плохо растекается в формах, при этом оптимальной температурой формования разработанных помадных масс является 70-75С, так как при этой температуре масса имеет оптимальную эффективную вязкость, хорошо распределяется в формах.
При определении влияния температуры формования на пластическую прочность заструктурированных корпусов (рисунок 3.21, 3.22) определенно, что при повышении температуры формования предельное напряжение сдвига заструктурированных корпусов уменьшается.
Из приведённых данных корпусов (рисунок 3.21, 3.22) видно, что при температуре формования 70-75 С пластическая прочность заструктурированных корпусов конфет имеет оптимальное значение предельного напряжения сдвига при этой температуре которое составляет 131,5-128,5 кПа, корпуса структурируются за 30-35 мин, имеют ровную гладкую поверхность.
Большое влияние на реологическое поведение помадных масс оказывает влажность. При температуре формования 60-65 С корпуса имеют неровную поверхность, при повышении температуры формования до 80-90 С приводит к увеличению времени структурообразования и получению слабых корпусов.
Результаты исследований влияния влажности на эффективную вязкость помадных масс представлены на рисунке 3.23 ,а на рисунках 3.24 и 3.25 влияние влажности на пластическую прочность готовых корпусов конфет.
Из приведённых данных видно, что повышение влажности помадных масс вызывает резкое снижение эквивалента вязкости, что отрицательно сказывается на качестве готовой продукции.
При низкой влажности (ниже 10%) помадная масса плохо распределяется в формах, а при повышении влажности свыше 12% часть кристаллической сахарозы переходит в раствор и увеличивается количество жидкой фазы в помадной массе, что приводит к снижению качества готовых корпусов.
Аналогичная зависимость наблюдается и при определении влияния влажности на структурную прочность заструктурированных корпусов конфет.
С повышением влажности до 10% наблюдается улучшение дисперсности корпусов помадных конфет, при влажности ниже 10% корпуса имеют недостаточно ровную и гладкую поверхность, а повышение влажности свыше 12% приводит к увеличению времени структурообразования и снижению прочности корпусов.
На основе обобщенного анализа в результате статической обработки результатов исследований построены трехмерные диаграммы и получены уравнения регрессии, адекватно описывающие зависимость эффективной вязкости (F) - функции отклика от температуры темперирования (Т) и влажности помадной массы (W) — факторы варьирования.
Похожие диссертации на Разработка технологии помадных конфет с использованием листьев грецкого ореха
