Содержание к диссертации
Введение
1 Аналитический обзор 8
1.1. Современные понятия теории функционального питания 8
1.2 Физиологически функциональные ингредиенты для регулирования состава кондитерских изделий 12
1.3 Пищевые волокна и их свойства 24
1.4 Сахарозаменители и подсластители в технологии производства кондитерских изделий без сахара 31
1.5 Технологические аспекты обогащения мучных кондитерских изделий функциональными ингредиентами 35
2 Методическая часть 36
2.1 Характеристика объектов исследования 36
2.2 Методы определения функциональных свойств сырья 37
2.3 Методы исследования реологических показателей полуфабрикатов и готовых изделий 45
2.4 Методы исследования показателей качества полуфабрикатов и готовых изделий 48
2.5 Методы математической обработки результатов исследований 50
3 Экспериментальная часть 52
3.1 Обоснование выбора рецептурных компонентов 52
3.1.1 Обоснование выбора стевиозида 52
3.1.2 Обоснование выбора пищевых волокон 59
3.2 Исследование влияния пищевых волокон и стевиозида на формирование реологических свойств пряничного теста 69
3.3. Влияние пищевых волокон и стевиозида на физико-химические и органолептические показатели качества пряничных изделий 80
3.4 Разработка рецептур и технологии приготовления пряничных изделий функционального назначения со свекловичными пищевыми волокнами и стевиозидом
3.4.1 Разработка научно-обоснованной рецептуры заварных пряничных изделий 91
3.4.2 Разработка технологии производства пряничных изделий функционального назначения с пищевыми волокнами и стевиозидом 94
3.5 Оценка пищевой ценности заварных пряничных изделий функционального назначения со свекловичными пищевыми волокнами и стевиозидом 116
3.6 Оценка потребительских свойств и обоснование сроков хранения пряничных изделий функционального назначения с пищевыми волокнами и стевиозидом 119
3.6.1 Влияние свекловичных пищевых волокон и стевиозида на качество пряничных изделий при хранении 121
3.6.2 Влияние свекловичных пищевых волокон и стевиозида на сохранность липидного комплекса пряничных изделий при хранении 123
3.6.3 Оценка безопасности заварных пряничных изделий функционального назначения с пищевыми волокнами и стевиозидом 128
4 Опытно - промышленная апробация и оценка экономической эффективности от внедрения 130
Выводы 133
Список использованной литературы 136
Приложения 151
- Физиологически функциональные ингредиенты для регулирования состава кондитерских изделий
- Методы исследования реологических показателей полуфабрикатов и готовых изделий
- Исследование влияния пищевых волокон и стевиозида на формирование реологических свойств пряничного теста
- Разработка технологии производства пряничных изделий функционального назначения с пищевыми волокнами и стевиозидом
Введение к работе
-
-
Актуальность работы. В настоящее время особая роль отводится созданию качественно новых пищевых продуктов, обогащенных биологически активными веществами, способными корректировать процессы метаболизма в организме человека, повышать его защитные функции, снижать риск развития алиментарнозависимых заболеваний.
Мучные кондитерские изделия являются важным элементом в рационе питания россиян и они принадлежат к числу излюбленных продуктов, пользующихся постоянно растущим спросом у всех категорий населения, что является достаточным основанием для придания им функциональных свойств путем совершенствования их состава.
Кондитерские изделия отличаются высоким содержанием сахара-песка, который не содержит физиологически функциональных ингредиентов. В связи с этим в кондитерской отрасли разных стран в последнее время уделяется большое внимание расширению ассортимента функциональных изделий.
Одним из путей решения проблемы создания мучных кондитерских изделий функционального назначения, является использование экологически безопасных нетрадиционных добавок растительного происхождения, в частности свекловичных пищевых волокон и подсластителя – стевиозида.
Использование новых видов сырья для целенаправленной коррекции состава мучных кондитерских изделий требует разработки новых технологических решений, обеспечивающих получение высококачественной и конкурентоспособной готовой продукции. В связи с этим разработка эффективных технологий производства мучных кондитерских изделий с функциональными свойствами с использованием свекловичных пищевых волокон и стевиозида является актуальной.
Диссертационная работа выполнялась в соответствии с тематикой НИР кафедры Технологии хлебопекарного, макаронного и кондитерского производства КубГТУ «Совершенствование технологии производства хлебобулочных, кондитерских и макаронных изделий повышенной пищевой и биологической ценности» (№ госрегистрации 01200612961).
1.2 Цель и задачи исследований. Целью исследования явилась разработка технологии пряничных изделий функционального назначения с использованием пищевых волокон и стевиозида.
В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:
- провести анализ имеющихся в научно-технической литературе данных по использованию пищевых волокон и подсластителей в производстве мучных кондитерских изделий;
- научно обосновать и экспериментально доказать целесообразность использования свекловичных пищевых волокон в качестве обогатителя в технологии пряничных изделий;
- обосновать эффективность использования стевиозида в качестве интенсивного подсластителя в технологии пряничных изделий;
- исследовать влияние совместного внесения свекловичных пищевых волокон и стевиозида на формирование реологических и физико-химических характеристик пряничного теста;
- разработать рецептуру пряничных изделий функционального назначения с оптимальным содержанием свекловичных пищевых волокон и стевиозида, не содержащих сахара, с оптимальным нутриентным составом;
- разработать технологические решения по использованию свекловичных пищевых волокон в композиции со стевиозидом для формирования функциональных свойств, улучшения качества продукции, повышения пищевой ценности и продления сроков сохранения свежести пряничных изделий;
- исследовать влияние свекловичных пищевых волокон и стевиозида на органолептические, физико-химические и микробиологические показатели качества готовых изделий в процессе хранения;
- обосновать сроки годности пряничных изделий функционального назначения;
- определить сохранность функциональных свойств пряничных изделий в ходе технологического процесса и при хранении;
- провести опытно-промышленную апробацию разработанной технологии пряничных изделий функционального назначения;
- разработать комплект технической документации на пряничные изделия функционального назначения с использованием свекловичных пищевых волокон и стевиозида;
- оценить экономическую эффективность производства и реализации разработанных пряничных изделий функционального назначения.
1.3 Научная новизна. Научно обоснована и экспериментально доказана целесообразность и эффективность использования свекловичных пищевых волокон в качестве эффективной комплексной добавки и стевиозида как натурального подсластителя при производстве пряничных изделий.
Установлено положительное влияние свекловичных пищевых волокон и стевиозида на реологические и физико-химические показатели заварного пряничного теста, что позволяет рекомендовать их использование для регулирования технологического процесса.
Впервые на основе научных принципов подбора сырьевых компонентов с заданными свойствами методом математического моделирования разработана рецептура пряничных изделий функционального назначения с заданным нутриентным составом.
Выявлено положительное влияние свекловичных пищевых волокон и стевиозида на потребительские свойства готовых пряничных изделий, включая пищевую ценность, органолептические, физико-химические показатели, а также влияние на сохранение качества пряничных изделий при хранении.
1.4 Практическая значимость. Разработана технология и рецептура заварных пряничных изделий функционального назначения «Богатырские» с использованием свекловичных пищевых волокон и стевиозида, обладающих повышенной пищевой ценностью, пониженной энергетической ценностью и сахароемкостью.
Разработан комплект технической документации на пряники заварные «Богатырские» (ТУ 9137-195-02067862-2010; ТИ 02067862–195–2010 и РЦ 02067862-195).
На основании обобщения и анализа результатов теоретических, экспериментальных и опытно-промышленных исследований, разработаны практические рекомендации по выпуску пряничных изделий функционального назначения не содержащих сахара, с использованием свекловичных пищевых волокон и стевиозида.
1.5 Реализация результатов исследований. Опытно – промышленные испытания разработанных технологических и технических решений проведены на ОАО «Кондитерский комбинат Кубань» (г. Тимашевск) и ОАО «Кубанский пряник» (г. Краснодар).
Разработанные технические и технологические решения рекомендованы к внедрению на этих предприятиях. Ожидаемый экономический эффект от внедрения в производство и реализации нового сорта заварных пряничных изделий, не содержащих сахара с использованием свекловичных пищевых волокон и стевиозида, составляет 6тыс руб. на 1 тонну готовой продукции.
1.6 Апробация работы. Результаты теоретических и экспериментальных исследований, полученных автором, доложены, обсуждены и одобрены на науч.-практич. конф. с межд. участием «Современные проблемы техники и технологии пищевых производств» (г. Барнаул, 2006 и 2007гг.); Всерос. науч.-практич. конф. мол. ученых «Научное обеспечение агропромышленного комплекса» (г. Краснодар, 2006-2009гг.); X Всерос. форум мол. уч. и студ. «Конкурентоспособность территорий и предприятий меняющейся России» (г. Екатеринбург, 2007г.); II Межд. науч.–техн. конф. мол. уч. «Актуальные проблемы технологии живых систем» (г. Владивосток, 2007г.); Всерос. конф. мол. уч. с межд. участием «Пищевые технологии» (г. Казань, 2007 и 2009гг.); Общерос. науч. конф. «Современные проблемы науки и образования» (г. Москва, 2008, 2009гг.); I Всерос. студ. науч. конференция «Молодежная наука – пищевой промышленности России» (г. Ставрополь, 2009–2011гг.); III Межд. науч. студ. конф. «Научный потенциал студенчества в XXI веке» (г. Ставрополь, 2009–2011гг.); Межд. науч.-практич. конф. «Функциональные продукты питания» (г. Краснодар, 2009г.); Межд. науч.-практич. конф. «Хлебобулочные, кондитерские и макаронные изделия XXI века» (г. Краснодар, 2009 и 2011гг.).
1.7 Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 25 научных работ, в том числе 4 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ, получено 2 патента РФ на изобретения и авторское свидетельство на программу для ЭВМ.
1.8 Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, аналитического обзора научно-технической и патентной литературы, методической части, экспериментальной части, выводов и приложения. Текст диссертации изложен на 150 страницах компьютерного текста, включает 21 таблицу и 41 рисунок. Список литературных источников включает 180 наименований, в том числе 20 – зарубежных авторов.
Физиологически функциональные ингредиенты для регулирования состава кондитерских изделий
Согласно последним данным для полного удовлетворения жизненных потребностей пища человека должна содержать свыше 20 тысяч различных пищевых соединений растительного, животного и микробного происхождения, из которых, например, более, чем 500 растительных компонентов уже идентифицированы, как способные влиять на развитие опухолевых процессов в организме [151,154,169].
К сожалению, в настоящее время человек с обычной смешанной диетой не получает и половины необходимых, прежде всего минорных нутриентов: Регулирующее действие компонентов пищи реализуется на различных уровнях: молекулярном (репликация генов, синтез различных РНК, трансляция генетической информации), клеточном (синтез энергии и белка в митохондриях и рибосомах, транспорт и метаболизм субстратов, промежуточных и конечных продуктов на поверхности клеток и на мембранах), внутриклеточном (гиалоплазма, в которой расположены и функционируют ядро, органоиды и включения) и околоклеточном (межклеточный матрикс, в котором локализованы капилляры, нервные окончания, проходят многие транспортные межклеточные пути, осуществляются многие метаболические реакции и информационный межклеточный обмен) пространствах, на уровнях отдельных тканей, органов и организма в целом.
Не вызывает сомнения, что между конкретными пищевыми субстанциями и молекулярно-генетическими и метаболическими детерминантами, определяющими нормальное протекание метаболизма в клетках, их дифференциацию и апоптоз, определенных физиологических функций организма и, в конечном счете, здоровье человека, существует огромное количество разнообразных взаимосвязей.
Выяснение этих взаимоотношений, в том числе на молекулярном и генетическом уровне, позволит обеспечить научную базу для наиболее обоснованных рекомендаций использования соответствующих нутриентов с целью сохранения и укрепления физического и психического здоровья и снижения риска возникновения заболеваний [169].
Первоначально основными категориями физиологически функциональных ингредиентов, предложенными японскими исследователями для производства ФІШ, были молочнокислые бактерии и бифидобактерии; олигосахариды; пищевые волокна и омега-3 жирные кислоты [152,180]. В последующем этот перечень значительно расширился и к началу 21-го века включал уже 15 наименований.
При этом среднегодовой прирост рынка пищевых ингредиентов составляет 5-10% [85]. Наиболее популярными для включения в состав ФПП в настоящее время являются немногим более сотни физиологически функциональных ингредиентов.
Они широко используются для обогащения традиционных продуктов (молочные, хлебо-булочные, напитки, сухие завтраки, растительные масла и т.д.) с целью придания им функциональных свойств (например, кальций, витамин D и К, изофлавоны для поддержания хорошего состояния костной ткани; витамины В6, В12, А, С, Е, фолиевая кислота, каротиноиды, линолевая, линоленовая кислоты, омега-3 жирные кислоты, фитостеролы, фитостанолы, хитозан, пектины - для снижения риска развития сердечнососудистых заболеваний; витамины А, С, Е, цинк, железо, магний, аминокислоты, L-карнитин, креатин, цистеин-содержащие пептиды для поддержания хорошей физической и спортивной формы; различные пребиотики и пробиотики общей резистентности организма и сохранения нормальных функций пищеварительного тракта и так далее [38,173].
Функциональные пищевые ингредиенты - это группа природных или искусственно полученных веществ (сами собой не употребляемые как пищевой продукт или обычный компонент пищи), преднамеренно добавляемых в продукты питания по технологическим соображениям на различных этапах производства: для совершенствования технологического процесса, сохранения структуры, внешнего вида, органолептических свойств, стойкости продуктов питания к различным видам порции в течение необходимого времени.
Природа дала нам огромное богатство в виде мира растений, многогранного как по внешнему виду, так и по внутреннему содержанию. Наша задача — экономно и умело им распорядиться, взяв из сырья нужное и не испортив оставшейся части [164]. В последнее время всё большее внимание уделяется разработке новых продуктов питания с применением растительного сырья в качестве пищевой добавки. Включение в рацион пищевых продуктов, богатых или обогащенных незаменимыми биологически активными веществами, -наиболее эффективный доступный способ массового улучшения обеспечения населения необходимыми нутриентами.
Приоритетным направлением повышения биологической ценности мучных кондитерских изделий является внесение в рецептуру сырьевых компонентов, являющихся носителем незаменимых аминокислот, полиненасыщенных жирных кислот, фосфолипидов, витаминов, минеральных веществ [5].
К насыщению рынка продуктами функционального значения можно идти разными путями: путь первый - обогащая белками и различными эссенциальными нутриентами (в основном импортного производства) рафинированную пищу с большим количеством замен и технологических пищевых добавок: красителей, загустителей, ароматизаторов, консервантов, стабилизаторов, подсластителей, эмульгаторов, разрыхлителей, усилителей вкуса и влагоудерживающих ингредиентов, рекламируемых и внедряемых иностранными компаниями или системой дилеров, называемых сегодня российскими производителями.
Методы исследования реологических показателей полуфабрикатов и готовых изделий
Создание функциональных пищевых продуктов сложной рецептуры к которым относятся мучные кондитерские изделия, связано с существенной модификацией, отражающейся как на составе продукта, так и на способе его получения [90,125]. Уровень изменений рецептурного состава, происходящий при обогащении печенья пищевыми волокнами и источниками кальция, отражается на органолептических, физико-химических и реологических свойствах полуфабрикатов и готовых изделий [114,150]. В отдельных случаях заданный уровень модификации может привести к существенному, трудно восстанавливаемому изменению этих показателей. В подобных случаях для решения технологической задачи, нацеленной на формирование заданной совокупности свойств обогащенного изделия, используют поверхностно-активные вещества [114]. Современная технология практически всех видов печенья предусматривает ведение в их состав поверхностно-активных веществ, которые, взвимодействуют со структурными компонентами теста (белками, жирами и углеводами) с образованием межмолекулярных комплексов и ассоциатов, обеспечивают восстановление физико-химических и реологических свойств, а также нивелирование изменений органолептических свойств изделия [114]. До последнего времени ассортимент поверхностно-активных веществ, применяемых в технологии мучных кондитерских изделий, оставался ограниченным и включал моно- и диглицериды жирных кислот (Е471) и их производные с низкомолекулярными пищевыми кислотами (Е472: a-g), лецитины (Е322), стеароиллактилаты (Е481, Е482), или их комбинации между собой. Примерами таких комбинаций являются, например, смеси моноглицеридов и лецитинов и композиции моноглицеридов с их производными, в частности с лимоннокислыми эфирами [80]. Развитие направления по снижению энергетической ценности и обогащению мучных кондитерских изделий витаминно-минеральными премиксами, пищевыми волокнами [119,120] и другими функциональными ингредиентами, вызвало необходимость поиска новых, эффективных добавок, обеспечивающих реализацию технологий таких изделий с формированием заданных реологических и потребительских свойств [113,150].
При создании функциональных кондитерских изделий требуется целенаправленное изменение их химического состава, максимально приближенного к требованиям теории сбалансированного питания с обязательным сохранением традиционных органолептических показателей, свойств и структуры.
В связи с тем, что основной принцип теории сбалансированного питания — это поступление в организм человека пищевых нутриентов в определенных количествах и соотношении, разработка комбинированных продуктов на основе аналитической оценки количества и качества содержащихся в них нутриентов предполагает методологические подходы, базирующиеся на выделении ключевого нутрйента, моделировании и оптимизации его качества [2].
К сожалению, несмотря на известные успехи в области изучения функциональных свойств пищевых продуктов, обогащенных пищевыми и биологически активными добавками растительного происхождения, отсутствует научно-обоснованная концепция их применения при производстве мучных кондитерских изделий.
Изменение химического состава изделий путем использования нового функционального сырья представляет собой серьезное вмешательство в традиционную технологию, требующее глубоких исследований для получения конкурентоспособной высококачественной продукции.
Рассмотрение технологического процесса с физико-химических позиций как однотипных элементов единого процесса структурообразования [2] является основополагающей базой при разработке мучных кондитерских изделий с направленным ведением технологии, поддающейся управлению.
Ключевыми, при создании технологий мучных кондитерских изделий на основе комбинированных добавок, являются вопросы их влияния на свойство и структуру теста, а, следовательно, на свойства готовых изделий.
Применение комбинированных добавок на основе растительного сырья с комплексными технологическими и физиологическими функциями позволяет создавать пищевые дисперсные системы различных типов, включая продукты функционального назначения, отвечающие требованиям современной науки о питании.
Разработка биохимических и технологических подходов эффективного применения комбинированных пищевых добавок послужили основополагающей базой при разработке новых подходов к управлению технологическими и потребительскими свойствами пищевых систем, создания технологий получения новых и усовершенствованных изделий массового и функционального назначения.
Проведённый обзор научно-технической литературы и патентной информации показал, что в последнее время с учетом требований науки о питании получило интенсивное развитие производство низкокалорийных продуктов для людей, страдающих рядом заболеваний (в первую очередь -диабетом), что обусловило расширение выпуска заменителей сахарозы как природного происхождения (в нативном или модифицированном виде), так и синтетических интенсивных подсластителей.
Однако медициной установлен ряд отрицательных последствий от употребления пищевых продуктов, приготовленных с использованием искусственно синтезированными заменителями сахара. Всё это диктует необходимость поиска новых подсластителей, которые в широких масштабах могли бы использоваться в пищевой промышленности для производства изделий, предназначенных для лечебно - профилактического питания.
Анализируя данные отечественной и зарубежной литературы, посвященной настоящей проблеме, можно сделать вывод, что одним их наиболее перспективных натуральных подсластителей является стевиозид, получаемый из растения стевия (Stevia rebaudiana Bertoni), родиной которой является Парагвай. Безопасность стевии проверялась рядом научных учреждений в различных странах мира в течение последних 30 лет. Результаты многолетних комплексных исследований подтвердили абсолютную безвредность её применения.
Особенно ценны диетические и диабетические свойства продуктов с введением компонентов стевии (сухих листьев, экстрактов, сиропов, кристаллического порошка стевиозида). Такие продукты могут быть рекомендованы не только больным сахарным диабетом и ожирением, но и детям, а также пожилым людям.
Исследование влияния пищевых волокон и стевиозида на формирование реологических свойств пряничного теста
Исследования отечественных и зарубежных учёных подчёркивают важность сахара, как одного из наиболее распространенных видов сырья, используемого при производстве хлебобулочных и мучных кондитерских изделий, он обусловливает вкусовые достоинства и энергетическую ценность продукта. В Российской Федерации большим спросом у населения пользуются хлебобулочные и мучные кондитерские изделия, с высоким содержанием сахара. Но возникшая проблема заболевания населения сахарным диабетом и ожирением, диктует необходимость поиска подсластителей, которые бы могли его заменить.
Целесообразной является замена в рецептуре изделий традиционного сахара на натуральный подсластитель стевиозид, позволяющий снизить энергетическую ценность готового продукта, содержание в нем усвояемых углеводов и сахарную нагрузку на организм человека.
При разработке новых видов мучных изделий с использованием натурального подсластителя стевиозида, необходимо учитывать традиционное направление вкуса готового продукта, а, следовательно, одной из важнейших задач является подбор оптимальных доз внесения подсластителя. Стевиозид представляет собой белый іфисталлический гигроскопический порошок с температурой плавления 196 - 198С, легко растворимый в воде, имеющий коэффициент сладости, колеблющийся в пределах от 100 до 300. Для выбора подсластителя стевиозид были отобраны образцы трех производителей: «Стевитен» производств Южная Корея, «Свита» производства Малайзия и «Экоцвет» — Россия ООО "Травы Байкала", которые были подвергнуты химикоаналитическим исследованиям
Из данных, представленных в таблицах 3.1 и 3.2 видно, что подсластители «Стевитен», «Свита» и «Экоцвет» состоят большей частью из стевиозида, разрешённого к применению в нашей стране СанПиН 2.3.2.1293, углеводов, воды и белка и, следовательно, могу применяться при разработке новых видов мучных кондитерских изделий. Однако различное содержание стевиозида в исследуемых подсластителях приводит к тому, что они имеют различную степень сладости, кроме того на степень сладости могут оказывать влияние различные факторы, наиболее важными из которых являются рН и температура среды. В связи с этим изучали изменение восприятия сладости исследуемых стевиозидов в зависимости от величины рН.
Анализ данных, представленных на рисунке 3.1 показывает, что изменение рН в сторону кислой среды незначительно уменьшает степень сладости стевиозида и только в очень кислых средах (рН 2,5) коэффициент сладости снижается на 40-50 единиц. В щелочных растворах снижение степени сладости стевиозида происходит значительно медленнее и лишь при рН = 12 и выше отмечается снижение сладости на 20-30 единиц. Причем аналогичные зависимости характерны для всех видов исследуемых стевиозидов. Это вероятнее всего, связано с тем, что в сильно кислых и сильно щелочных растворах происходит гидролиз стевиозида и ребаудиозида А с образованием стевиолдибазида и ребаудиозида В, которые имеют меньшую сладость по сравнению с исходными гликозидами.
На рисунке 3.2 представлены данные по влиянию температуры на степень сладости исследуемых стевиозидов. Из данных представленных на диаграмме (рисунок 3.2) видно, что с повышением температуры степень сладости стевиозида изменяется незначительно, причем наиболее высокая степень сладости отмечается при температуре раствора 30-32С.
В соответствии с СанПиН 2.3.2. 1078 - 02 «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов», а также МУК 2.3.2.721-98 проводили оценку показателей безопасности добавок, которая включала исследование их санитарно-химических показателей безопасности, санитарно - микробиологический контроль и контроль радиологических показателей.
Плесени, КОЕ/г, не более 100 35-40 28-32 30-35 Согласно результатам, представленным в таблице 3.4, содержание токсичных элементов в исследуемых стевиозидах значительно ниже допустимых норм, установленных «Медико-биологическими требованиями и санитарными нормами качества продовольственного сырья и пищевых продуктов». Хлорорганические пестициды и радионуклиды не обнаружены.
Представленные данные показывают, что исследуемые стевиозиды соответствуют всем требованиям безопасности, предъявляемым к добавкам и продуктам растительного происхождения и препятствий для их использования в пищевых целях нет.
Для проведения дальнейших исследований на основании полученных данных нами был выбран стевиозид «Свита», который имеет степень сладости по отношению к сахарозе 180 ед. и цена его ниже, чем у стевиозидов других производителей.
Выбранный стевиозид «Свита» является белым кристаллическим порошком, хорошо растворимым в воде, и так как небольшое его количество вызывает ощущение сладкого, а большое — ощущение горького вкуса, необходимо было обосновать оптимальные дозы стевиозида, используемые для проведения дальнейших исследований.
Разработка технологии производства пряничных изделий функционального назначения с пищевыми волокнами и стевиозидом
Релаксация - процесс снижения и выравнивания внутренних напряжений вследствие перехода упругой части деформации в пластическую. Это имеет очень большое значение при формовании пряничного теста. Результаты исследования представлены в виде графика (рисунок 3.6).
В результате релаксации напряжения снижаются. При этом происходит снижение упругих свойств и одновременное увеличение пластических свойств материала. Эти явления четко наблюдаются на графике (рисунок 3.6).
Из данных, представленных на рисунке 3.6 видно, что при внесении в тесто стевиозида и свекловичных пищевых волокон релаксационные процессы усиливаются по сравнению с контрольным образцом, что приводит к увеличению времени релаксации. С увеличением дозировки вносимых свекловичных пищевых волокон в тесте происходит также увеличение времени релаксации. Это, по нашему мнению, обусловлено тем, что свекловичные пищевые волокна в своем составе содержат значительные количества целлюлозы и гемицеллюлозы, которые способствуют снижению вязкости и эластичности теста. Что, в свою очередь, позволяет тесту лучше сохранять форму тестовых заготовок и не расплываться при выпечке.
Как показали исследования, внесение стевиозида и свекловичных пищевых волокон оказывает влияние на реологические свойства теста, определяемые также адгезионными свойствами теста. Учитывая, что для улучшения качества пряников необходимо использовать изменения вязкости теста (от величины которой в значительной степени зависят силы адгезии) и периода релаксации напряжений в нем, и что при этом существенное значение имеет правильный подбор интенсивности и времени обработки, соответствующей реологическим свойствам обрабатываемой структуры, нами были проведены эксперименты по определению реологических свойств теста и оптимальных условий его приготовления.
Результаты определения адгезии в тесте с различными концентрациями: стевиозида и свекловичных пищевых волокон в пряничном тесте представлены на рисунке 3.7.
Как видно из графика (рисунок 3.7), при внесении в тесто свекловичных пищевых волокон наблюдается уменьшение адгезии, что вероятнее всего связано с тем, что пищевые волокна обладают высокой: водосвязывающей способностью, в результате чего они связывают свободную влагу, и тесто в результате получается менее липким. Это значит, уменьшается взаимодействие тестовой заготовки с поверхностью, на которую они отсаживаются. Снижение адгезии говорит о том, что изделия: легче будут сниматься с пода печи.
При приготовлении пряничного теста большое значение имеет его консистенция, которая обуславливает его качественные и технологические показатели, а также поведение в процессах деформации. Одной из механических характеристик теста, определяющих его консистенцию., является вязкость, зависящая от природы и химического состава рецептурных компонентов. Поэтому нами были также проведены исследования влияния стевиозида и свекловичных волокон на вязкость теста для заварных пряников.
Известно, что тесто для пряничных изделий является структурированной дисперсной системой. Для подтверждения: структурообразующих свойств свекловичных волокон и стевиозида в таких: системах проведены исследования на тесте в котором частицы муки диспергированны в водно-жировой эмульсии при концентрации дисперсной фазы 70%. Такое тесто моделирует простейшую трехкомпонентную структурированную дисперсную систему с твердыми частицами: гидрофильной дисперсной фазы и гидрофобной дисперсионной средой, процесс структурообразования в которой обусловлен сцеплением твердых частиц по гидрофильным участкам молекул через прослойки дисперсионной среды. Результаты исследования влияния свекловичных пищевых волокон и стевиозида на эффективную вязкость модельных структурированных систем приведены на рисунках 3.8 и 3.9. Данные приводятся при температуре 25С для систем с неразрушенной (є=10с_1) и максимально разрушенной (Е=30С 1) структурой.
Результаты исследования влияния стевиозида и свекловичных волокон на пластическую вязкость теста для заварных пряников представлены на рисунке ЗЛО. Данные приводятся при 30С.
Из приведенных на рисунке ЗЛО диаграмм видно, что введение в заварное пряничное тесто стевиозида и свекловичных пищевых волокон, повышает степень структурообразования в опытных образцах по сравнению с контрольным, что позволяет рекомендовать их для регулирования технологического процесса.
Учитывая особенности технологии производства пряников и требования к пряничному тесту, можно сделать вывод, что внесение стевиозида в количестве 0,23-0,25% и свекловичных пищевых волокон в количестве 10-15% положительно влияет на реологические свойства теста. При увеличении пластических свойств и уменьшении упругих тесто становится более пластичным и эластичным, что ведет к уменьшению нагрузок и энергии, затрачиваемой на формование изделий, и получению пряников более высокого качества.
Похожие диссертации на Разработка технологии пряничных изделий функционального назначения с использованием пищевых волокон и стевиозида
-
