Содержание к диссертации
Введение
1 Аналитический обзор 9
1.1. Проблема ожирения и диабета 9
1.2 Натуральные сахарозаменители и интенсивные подсластители, и их свойства 12
1.3 Использование сахарозаменителей и интенсивных подсластителей для создания кондитерских изделий пониженной сахароемкости и калорийности 29
1.4 Влияние пищевых добавок на потребительские свойства мучных кондитерских изделий 31
2 Методическая часть
2.1 Методика проведения экспериментов 37
2.2 Методы определения функциональных свойств сырья 39
2.3 Методы исследования показателей качества полуфабрикатов и готовых изделий 45
2.4 Методы математической обработки результатов исследований 50
3 Экспериментальная часть 52
3.1 Обоснование выбора ингредиентов
3.1.1 Выбор подсластителя при создании жировых начинок для вафель 53
3.1.2 Сравнительная оценка пищевых волокон 55
3.1.3 Обоснование выбора сухого молочного продукта 61
3.2 Определение функционально-технологических свойств добавок 65
3.3 Влияние добавок на реологические характеристики модельных структурированных систем 71
3.4 Определение оптимальных дозировок для внесения в жировую начинку для вафель 77
3.5 Проектирование и оптимизация рецептуры и технологии вафель функционального назначения без сахара 90
3.5.1 Разработка научно-обоснованной рецептуры вафель с жировой начинкой 90
3.5.2 Обоснование технологических параметров производства вафель с жировыми начинками с функциональными свойствами 96
3.6 Влияние пищевых добавок на потребительские свойства мучных кондитерских изделий и выработка их опытных партий
3.6.1 Определение физико-химических и органолептических показателей качества вафельных изделий с функциональными свойствами 110
3.6.2 Оценка пищевой ценности вафельных изделий 112
3.7 Изучение влияния добавок на показатели качества разработанных вафель при хранении 116
4 Клинические исследования вафель функционального назначения с использованием стевиозида 122
5 Опытно - промышленные испытания и опенка экономической эффективности от внедрения разработанных технологических решений 127
Выводы и рекомендации 130
Список использованной литературы
- Использование сахарозаменителей и интенсивных подсластителей для создания кондитерских изделий пониженной сахароемкости и калорийности
- Методы исследования показателей качества полуфабрикатов и готовых изделий
- Обоснование выбора сухого молочного продукта
- Влияние пищевых добавок на потребительские свойства мучных кондитерских изделий и выработка их опытных партий
Введение к работе
1.1 Актуальность работы. Сегодня не вызывает сомнений, что чрезмерное потребление сахарозы оказывает негативное воздействие на организм человека, особенно при низкой физической активности, может привести к тяжелым нарушениям углеводного и жирового обмена, способствовать развитию ожирения и сахарного диабета.
Важное значение в профилактике сахарного диабета, ожирения и сопутствующих им заболеваний имеет фактор питания.
Современные тенденции формирования здорового рациона питания диктуют необходимость создания новых продуктов пониженной калорийности и высокой физиологической ценности. Для этих целей целесообразно использовать натуральные сахарозаменители и подсластители, а также вторичные продукты переработки различных видов сырья.
Среди перспективных натуральных подсластителей практический интерес для кондитерской промышленности представляет стевиозид, а использование вторичных сырьевых ресурсов – молочной сыворотки и свекловичных волокон позволит повысить профилактические свойства мучных кондитерских изделий и обогатить их пищевыми волокнами, полноценными белками и минеральными элементами.
К сожалению, несмотря на обилие экспериментальных исследований, посвященных проблеме создания мучных кондитерских изделий функционального назначения, многие вопросы внесения в рецептуру и влияние на технологию производства вносимых добавок остаются изученными недостаточно.
В связи с этим, разработка технологии мучных кондитерских изделий, и прежде всего вафель, пользующихся высоким спросом, функционального назначения с использованием 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 Цели и задачи исследований. Целью работы являлась разработка технологии вафель функционального назначения с использованием стевиозида.
В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:
- изучение, анализ и систематизация научно-технической литературы и патентной информации по теме исследования;
- исследование особенностей физико-химических свойств интенсивных подсластителей для обоснования целесообразности их использования в производстве мучных кондитерских изделий;
изучение особенностей и сравнительная оценка химического состава пищевых волокон;
исследование состава основных пищевых веществ и физико-химических показателей сухих молочных продуктов;
определение функционально – технологических свойств добавок;
обоснование целесообразности и эффективности применения стевиозида, неосветленных свекловичных волокон и сухой молочной сыворотки для производства вафельных изделий функционального назначения;
выявление влияния стевиозида, неосветленных свекловичных волокон и сухой молочной сыворотки на реологические характеристики модельных структурированных дисперсных систем;
определение оптимальных дозировок для внесения добавок в жировую начинку для вафель;
проектирование и оптимизация рецептуры и технологии вафель функционального назначения без сахара;
оценка потребительских свойств и пищевой ценности вафельных изделий функционального назначения;
определение влияния добавок на показатели качества разработанных изделий в процессе хранения;
проведение клинической и опытно- промышленной апробации разработанных вафель без сахара;
разработка комплекта технической документации на вафельные изделия функционального назначения с использованием стевиозида для расширения ассортимента специальных продуктов питания;
оценка экономической эффективности разработанных технологических решений.
1.3 Научная новизна Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена гипотеза о возможности использования стевиозида в технологии вафель функционального назначения, а также вторичных продуктов переработки сырья растительного и животного происхождения.
Впервые изучены функциональные и технологические свойства неосветленных свекловичных волокон и сухой молочной сыворотки и установлена целесообразность их совместного использования для улучшения структурных свойств вафельной начинки.
Впервые выявлено и количественно оценено влияние добавок на технологические свойства жировых компонентов, позволившие получить вафельные изделия с высокой пищевой ценностью физиологической эффективностью и усовершенствовать технологию их производства.
Научно обоснованы и подтверждены рекомендуемые дозировки стевиозида, неосветленных свекловичных волокон и сухой молочной сыворотки для обогащения вафель функционального назначения, а также способ приготовления начинки с внесением этих продуктов.
С использованием метода компьютерного моделирования разработана рецептура вафель функционального назначения без сахара, повышенной физиологической ценности.
Установлено положительное влияние стевиозида, неосветленных свекловичных волокон и сухой молочной сыворотки на органолептические, физико-химические и структурно-механические показатели жировой начинки, что позволяет рекомендовать их использование для регулирования технологического процесса.
Выявлено, что применение стевиозида, неосветленных свекловичных волокон и сухой молочной сыворотки при производстве вафель стабилизирует их жировую фазу, предотвращая ее окислительную порчу. Показано, что их введение обеспечивает сохранение качественных показателей вафель при стандартных условиях хранения и повышает их пищевую ценность.
1.4 Практическая значимость. Разработана рецептура и технология вафель «Забава» функционального назначения со стевиозидом, обладающих пониженной энергетической ценностью и сахароемкостью.
Разработан комплект технической документации на вафли «Забава» (ТУ 9137-195-02067862-2010; ТИ 02067862–195–2010, РЦ 02067862-195).
На основании анализа и обобщения результатов теоретических, экспериментальных и опытно-промышленных исследований, а также клинической апробации разработаны практические рекомендации по выпуску вафельных изделий функционального назначения.
1.5 Реализация результатов исследования. Разработанные технологические режимы приготовления вафельных изделий с жировой начинкой с внесением стевиозида, неосветленных свекловичных волокон и сухой молочной сыворотки, а также рецептура вафель испытаны в условиях учебно-научно-производственного комплекса факультета инженерии, экспертизы и компьютерного моделирования высоких технологий.
Опытно – промышленные испытания разработанных технологических и технических решений проведены на ОАО «Каравай» (г. Краснодар) и ООО «АМА-ЮГ» (кондитерская фабрика НОВАЛЬ, г. Краснодар).
Разработанные технические и технологические решения рекомендованы к внедрению на предприятиях в IV квартале 2010г. Ожидаемый экономический эффект от внедрения в производство разработанных новых видов мучных кондитерских изделий функционального назначения составит 1,5 млн. руб. при реализации 1500 тонн в год.
1.6 Апробация работы. Результаты теоретических и экспериментальных исследований, полученных автором, доложены и обсуждены на науч. - практич. конф. с межд. участием «Соврем. проблемы техники и технологии пищевых производств» (г. Барнаул, 2006,2007); Всерос. науч. - практич. конф. мол. ученых «Научное обеспечение агропром. комплекса» (г. Краснодар, 2006-2009); X Всерос. форум мол. уч. и студ. «Конкурентоспособность территорий и предприятий меняющейся России» (г. Екатеринбург, 2007); II Межд. науч. – техн. конф. мол. уч. «Актуальные проблемы технологии живых систем» (г. Владивосток, 2007); Всерос. конф. мол. уч. с межд. участием «Пищевые технологии» (г. Казань, 2007, 2009); Всерос. науч. - практич. конф. «Здоровое питание - основа жизнед. человека» (г. Красноярск, 2008); Общерос. науч. конф. «Соврем. проблемы науки и образ.» (г. Москва, 2008, 2009); I Всерос. студ. науч. конференция «Молодежная наука – пищевой пром. России» (г. Ставрополь, 2009); III Межд. науч. студ. конф. «Научный потенциал студенчества в XXI веке» (г. Ставрополь, 2009); Межд. науч. - практич. конф. «Хлебобулочные, кондитерские и макаронные изделия XXI века» (г. Краснодар, 2009); Межд. науч. - практич. конф. «Функц. продукты питания» (г. Краснодар, 2009).
Разработанные вафельные изделия награждены дипломом всероссийской выставки НТТМ (ВВЦ, Москва, 2007г.); медалью Министерства образования и науки Российской Федерации (2007г.); дипломом I степени лауреата краевого конкурса среди аспирантов высших учебных заведений за 2008г.
1.7 Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 33 научных работы, в том числе 6 статей в журналах, рекомендованных ВАК РФ, получено 3 патента РФ на изобретение, 2 патента РФ на полезную модель 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, списка использованных литературных источников и 10 приложений. Основная часть работы выполнена на 150 страницах, включает 21 таблицу и 41 рисунок. Список литературных источников включает 114 наименований отечественных и зарубежных авторов.
Использование сахарозаменителей и интенсивных подсластителей для создания кондитерских изделий пониженной сахароемкости и калорийности
Питание - один из важнейших факторов, определяющих здоровье населения. В России, как и в других странах, на первом месте по причинам смертности стоят сердечно - сосудистые и онкологические заболевания.
Увеличению продолжительности жизни может способствовать замена части несбалансированных продуктов питания полноценными, на основе растительного сырья [87,115,146].
Свойственная человеку тяга к сладким продуктам питания легко объясняется тем, что сладость, как правило, является неоценимым источником эмоций и энергии. Рацион современного человека включает большое количество сладостей, и, прежде всего на основе Сахаров. При этом потребление Сахаров (сахарозы, глюкозы, лактозы и др.) взрослыми доходит до 60-120 г в сутки, и чуть меньше их потребляют дети [11].
Наивысшей ценностью человека является- здоровье. Это о нем сказано в народной мудрости «Чтс имеем - не храним, потерявши - плачем». Ведь для здорового человека его состояние кажется незыблемым, естественным и вечным. Но приходят недуги, и он становится мудрее, глубоко сожалея о потерянном [36].
Из-за проблемы загрязнения пищи различными ксенобиотиками остро встают вопросы о полноценном и рациональном питании. Следствием резкого нарушения его принципов, а именно изменения соотношения пищевых веществ в рационе, могут быть заболевания, связанные с избыточным поступлением в организм тех или иных нутриентов. Так, потребление продуктов с излишним количеством липидов, особенно содержащих насыщенные жирные кислоты, приводит к развитию атеросклеротических поражений сосудов, ожирению, а преобладание в рационе углеводов, и в-первую, очередь сахарозы, способствует возникновению сахарного диабета, ожирению, некоторых форм сердечно - сосудистой патологии [47]. Однако не менее 1-2 % населения стран, страдают нарушением углеводного обмена, т.е. сахарным диабетом. Оно вызвано тем, что организм не может полностью усваивать глюкозу, что приводит к целому ряду опасных нарушений в тканях и органах. Подсластители для больных диабетом наряду с заменителями сахара - единственная альтернатива иметь в своем пищевом рационе сладкие продукты питания. Кроме того, подсластители, обладая высокой сладостью (от 30 до 2000 раз слаще сахара) и не имея реальной энергетической ценности, позволяют заменить сахар и создать продукты со сниженной калорийностью. Это особенно важно для лиц, имеющих избыточный вес и больных ожирением. Именно избыточный вес и ожирение - основной фактор риска развитиясахарного диабета [11,87].
Примерно 1,5 млн. взрослых и 0,5 млн. детей-вгРоссии, сейчас страдают сахарным диабетом, у 6,5-8,5 млн. взрослых и 0,5 млн. детей возможно развитие этого заболевания. Еще 20 млн. человек имеют избыточную массу тела [5,145].
Одной из сложных проблем медицины сейчас является лечение больных с сочетанной патологией. К наиболее частым таким формам относится ожирение и. сахарный диабет. В основе обоих заболеваний лежит нарушение обмена веществ. Установлена и генетическая общность болезней: сахарный диабет чаще развивается в семьях, где есть склонность не только к заболеванию диабетом, но и к ожирению, в то же время лица с избыточной массоґгтела нередко имеют близких родственников, страдающих диабетом.
Тесная взаимосвязь этих двух заболеваний проявляется и в том, что у большинства тучных лиц обычно нарушена толерантность к углеводам. Сахарный диабет встречается,гораздо чаще именно среди лиц, страдающих ожирением. Тучность относится к одному из основных факторов риска в развитии сахарного диабета.
В то же время у больных сахарным диабетом, в первую очередь инсулинонезависимой его формой со стабильным течением, часто развивается ожирение.
Обнаружена следующая зависимость: чем выше масса тела больных ожирением, тем чаще возникает у них сахарный диабет. Так если избыток массы тела составляет 15%, сахарный диабет развивается в 2 раза, а при избытке массы тела до 25% - в 10 раз чаще, чем у лиц нормальной упитанности. Заметим, что смертность больных сахарным диабетом в сочетании с ожирением также более высокая по сравнению с таковой у пациентов с такой же патологией, но с нормальной массой тела [13,20,147].
На сегодняшний день сахарный диабет является самым распространенным нарушением работы эндокринной системы. По определению Всемирной организации здравоохранения, сахарный диабет -это эпидемия неинфекционного характера, так как с каждым годом все больше и больше детей и взрослых заболевают этим недугом. Согласно статистическим данным, сегодня на планете насчитывается примерно 130 млн. больных сахарным диабетом, непосредственно в России — 8 млн.; около 10 % из них - пациенты с сахарным диабетом I типа [20,144].
Сейчас общепринятой является классификация, согласно которой выделяют 2 типа сахарного диабета: сахарный диабет I типа (инсулинзависимый, ювенильный, диабет молодых), который первично проявляется в основном в возрасте до 30 лет и при котором инсулин перестает вырабатываться поджелудочной железой; и сахарный диабет II типа (инсулиннезависимый, диабет пожилых), которым страдают до 90% людей в возрасте старше 40 лет с этим заболеванием [75].
В настоящее время при организации оздоровления населения особое значение имеют методы профилактической медицины. При этом особую актуальность приобретает задача расширения- ассортимента продуктов питания функционального назначения с лечебно-профилактическими свойствами. Важность этого обусловливается результатами анализа структуры питания населения России, представляющими постоянный дефицит продуктов, обладающих функциональными свойствами [19,36,148].
В настоящий момент во всем мире растет понимание необходимости рационального сбалансированного питания, и потому наблюдается устойчивая тенденция к снижению потребления продуктов, содержащих в больших количествах сахарозу. В свою очередь, производство и спрос на низкокалорийные диетические продукты питания неуклонно увеличиваются.
В пищевой промышленности, кулинарии, при приготовлении пищи в домашних условиях с давних времен широко применяются вещества, обладающие сладким вкусом - подслащивающие вещества (подсластители). По определению в І данный раздел пищевых добавок входят вещества несахарной природы, которые придают пищевым продуктам сладкий вкус, однако на практике в эту группу часто включают все сладкие добавки.
Имеется множество классификаций сладких веществ по калорийности (практически некалорийные, низкокалорийные, высококалорийные), происхождению (искусственные и натуральные), степени сладости (подсластители с высоким и низким сахарным эквивалентом), пищевым критериям (подсластители, пищевые продукты, сахарозаменители) и химическому составу [1,11,27,48,62,116,149]. Классификация заменителей сахара представлена на рисунке 1.1. Основное сладкое вещество, используемое нами, сахароза. Однако в настоящее время все чаще используются заменители сахарозы, которые обладают такой же сладостью или являются более интенсивными подсластителями, отличаясь от нее по сладости в сотни раз. Не имея глюкозного фрагмента, они могут успешно использоваться при производстве продуктов для людей, страдающих сахарным диабетом. Повышенный коэффициент сладости позволяет производить, применяя заменители, низкокалорийные диетические продукты, полностью (или частично) не имеющие легкоусвояемых углеводов, более низкой стоимости [18].
При выборе потребителем пищевых продуктов особое внимание уделяется их вкусу и аромату. Большое место тут занимают традиции, привычки, ощущение гармонии, которое возникает в организме человека при употреблении пищевых продуктов с определенным приятным вкусом и ароматом. Неприятный, нетипичный вкус часто и справедливо переносят на качество продукта. По современным представлениям в основе реакции рецептора языка на сладкий вкус лежит взаимодействие белка, способного образовывать комплексы со сладкими веществами. Отдельные вкусовые ощущения могут оказывать влияние друг на друга, особенно при одновременном воздействии нескольких соединений. Суммарный эффект зависит от природы соединений, которые обусловливают вкусовые ощущения, и от концентрации применяемого раствора [27,150].
Сегодня известно более 150 наименований сахаристых веществ. Стандартом является сахароза. Если привести все вещества к SES (единица измерения сладости), то 44 имеют SES менее 1; 40 - в 1-49 раз слаще сахара; 35 - в 50-500 раз слаще; 31 -более чем в 500 раз [1,48,62].
Все сахарозаменители можно классифицировать по - разному, так как в настоящее время разработаны методы получения ряда веществ путем их синтеза, а не выделением из природного сырья, но ко всем предъявляются единые требования: качество сладости, отсутствие цвета и запаха, приятный вкус, безвредность, полное выведение из организма, хорошая растворимость в воде, химическая устойчивость [62,65,142].
Методы исследования показателей качества полуфабрикатов и готовых изделий
Используя математические средства программ Excel и Statistica, определяли- влияние функциональных добавок на качество полуфабрикатов и готовых изделий кондитерского производства.
С помощью факторного анализа- в среде Statistica установили зависимость, между содержанием функциональных ингредиентов (белков, пищевых волокон и минеральных веществ) в пищевых добавках и мучных кондитерских изделиях с их использованием.
Для определения наличия регрессионных зависимостей между адгезионными свойствами и динамикой вязкости начинки для вафельных изделий и временем замеса начинки использовали графические возможности пакета статистических приложений Statistica 6.0 for Windows фирмы Microsoft, в частности модуля Факторный анализ (Factor Analysis), позволяющего определить характер зависимости между переменными.
Современные методы оптимизации рецептур вафель основаны на методике акад. Липатова Н.Н. (мл.) [81] в варианте, предложенном д. ф.-м. н. СВ. Усатиковым и д.т.н. А.Ю. Шаззо (КубГТУ), блок компьютерного проектирования которой опирается на предложенные Харрингтоном [3] функции желательности.
Кондитерские изделия представляют собой весомую группу пищевых продуктов массового потребления, пользующихся большим спросом. Большой популярностью пользуется истинно русское лакомство - вафли, что является основанием для придания им функциональных свойств путём совершенствования состава в направлении насыщения важными функциональными ингредиентами: белками, минеральными веществами, пищевыми волокнами.
В последнее время широко применяют пищевые добавки и.улучшители из растительного сырья, в, основном местного происхождения. Обогащение мучных кондитерских изделий натуральными растительными продуктами имеет несомненные преимущества перед использованием с этой целью химических препаратов и смесей, поскольку во всех натуральных продуктах соли, витамины и-белки находятся в естественных отношениях и в виде природных соединений. Таким образом, важными достоинствами натуральных продуктов являются» комплексность их химического1 состава и, следовательно, возможностьх их помощью осуществлять обогащение муки и других составляющих мучных кондитерских изделий одновременно белками; минеральными веществами и пищевыми волокнами.
Выбор добавок основывали на наличии в их составе важных функциональных ингредиентов - пищевых волокон и минеральных веществ и согласован с рекомендациями института питания- РАМЫ; учитывающий перспективу корректировки химического состава изделий в направлении насыщения наиболее дефицитными веществами и снижения их калорийности.
Учитывая это, в качестве объектов исследования были, взяты различные интенсивные подсластители для снижения, сахароемкости и придания продукту диетических свойств, пищевые волокна, обладающие профилактическим действием и сухие молочные продукты, являющиеся основным источником белка и кальция. В последнее время получило интенсивное развитие производство низкокалорийных мучных кондитерских изделий. В настоящее время все чаще используются интенсивные подсластители, как природного происхождения, так и синтетические. В качестве натурального подсластителя был выбран стевиозид, получаемый из листьев стевии, а из синтетических были выбраны — аспартам и ацесульфам К. С целью оценки возможности применения в производстве мучных кондитерских изделий изучали химический состав и физико-химические свойства подсластителей, таких как аспартам, ацесульфам К и стевиозид. Сравнительная оценка этих подсластителей приведена в таблицах 3.1 и 3.2.
Как видно из данных таблиц 3.1 и 3.2, подсластители по, своим свойствам существенно отличаются друг от друга. Хотя они и имеют схожий внешний вид, но значительно отличаются по своим вкусовым свойствам (таблица 3.1). Наиболее «чистым» сладким вкусом обладает стевиозид, тогда как у ацесульфама К отмечается легкий металлический привкус, а аспартам обладает приторной сладостью. Кроме того, стевиозид обладает приятным длительным сладким послевкусием. Сладкий вкус ацесульфам К быстро ощущается, но и быстро исчезает.
ТПо физико — химическим показателям, приведенным в таблице 3.2 существенные отличия отмечены в растворимости подсластителей, при этом стевиозид имеет растворимость на 10% превышающую растворимость ацесульфам К и в 300 раз — растворимость аспартама. Стевиозид имеет также более высокий коэффициент сладости.
Кроме этого, из литературных источников [14,21] известно, что аспартам и ацесульфам К имеют ограничение в количественном потреблении. Допустимая дневная норма потребления на 1кг массы тела составляет для аспартама - 40 мг, а для ацесульфам К — 15мг, тогда как стевиозид не имеет ограничений в потреблении.
Из полученных данных можно сделать вывод, что наиболее целесообразно использовать в производстве мучных кондитерских изделий в качестве интенсивного подсластителя стевиозид, т.к. он обладает лучшими показателями качества и имеет растительное происхождение, т.е. является натуральным.
При модификации вафельных изделий в функциональный; продукт эффективным приемом является его обогащение физиологически функциональными ингредиентами. Количество сахарозы, заменяемой стевиозидом, необходимо было компенсировать какими-либо другими видами сырья, так как в противном случае уменьшался выход начинки и увеличивалась ее жироемкость. Было принято решение восполнить уменьшившееся количество сухого вещества пищевыми волокнами. Поэтому в качестве второго объекта были выбраны свекловичные осветленные и неосветленные:пищевые волокна и пищевые волокна «Камецель.FW 30», В целях, сохранения специфического вкуса вафель, и . придания им? функциональных свойств. : . .
Пищевые свекловичные волокна: являются вторичным продуктом при производстве сахара и, производятся из; побочного продукта свеклосахарного производства - свекловичного жома. Пищевые волокна «Камецель FW 30» получают из вегетативных частей пшеницы физико-механическим способом.
Для обоснования; их применения в технологии? вафельных изделий была проведена органолептическая оценка и. изучены физико-химические показатели качествам этих трех; видов: пищевых волокон. Результаты. исследований органолептических показателей качества пищевых волокон представлены в таблице13.3.
Обоснование выбора сухого молочного продукта
Жировая начинка в процессе приготовления относится к компактным двухфазным высококонцентрированным дисперсным системам коагуляционого типа, а после охлаждения и кристаллизации жира - к коагульционно-конденсационным структурам.
Необходимо отметить, что вещества, входящие в состав подсластителей, пищевых волокон и сухих молочных продуктов могут в структурированных дисперсных системах ослаблять взаимодействие между частицами твердой фазы модифицируя природу поверхности этих частиц за счет адсорбции на границах раздела фаз и изменения природы объемной фазы путем уравнивания разности их полярностей.
Известно, что при получении жировой начинки сырье и полуфабрикаты в зависимости от температурных факторов и скорости деформации могут изменять свойства и структуру системы.
Следует отметить, что структурно-механические свойства рассматриваемых систем определяются в основном характером связей между фазами, концентрация которых достаточно велика. Поэтому одним из
Кинетика набухания сухих молочных продуктов важных факторов, определяющих основные свойства системы концентрационный, придает системе , своеобразные струкрурно-механические свойства - упругость, пластичность, вязкость.
Для определения технологических свойств подсластителей, пищевых волокон и сухих молочных продуктов в структурированных дисперсных системах, к которым относится вафельная жировая начинка, исследования проводили на модельной суспензии частиц сахарной пудры, диспергированных в кондитерском жире при концентрации дисперсной фазы 60%.
С помощью такой суспензии можно смоделировать простейшую двухкомпонентную структурированную дисперсную систему с твердыми частицами гидрофильной дисперсной фазы (сахарная пудра) и гидрофобной дисперсионной средой (кондитерский жир). Процесс структурообразования в жировой массе обусловлен сцеплением микрочастиц сахара через тонкие прослойки жировой фазы.
Нами были проведены исследования влияния стевиозида, неосветленных свекловичных волокон, а также сухой молочной сыворотки на реологические свойства модельной системы «кондитерский жир - сахар». Количество неосветленных свекловичных волокон, вводимых в систему, варьировали в интервале от 5 до 15%, а сухой молочной сыворотки - от 30 до 40% к массе компонентов системы.
Дозировки выбирались с учетом полной компенсации. Результаты исследования влияния стевиозида, неосветленных свекловичных волокон и сухой молочной сыворотки на эффективную вязкость модельных структурированных систем представлены на рисунках 3.6 - 3.8. Данные приводятся при температуре 26С и дозировках неосветленных свекловичных волокон 5%, 10%, 15%, сухой молочной сыворотки 30%, 35%, 40%.
Из приведенных диаграмм видно, что замена сахара в модельных системах стевиозидом, неосветленными свекловичными волокнами и сухой молочной сывороткой значительно повышает степень структурообразования по сравнению с контрольным образцом без их введения, это, вероятнее всего, Рисунок 3.6 - Влияние неосветленных свекловичных волокон на изменение эффективной вязкости модельных систем при скорости сдвига 5с"1: свекловичные волокна - сухая молочная сыворотка. связано с тем, что при замене сахара стевиозидом, неосветленными свекловичными волокнами и сухой молочной сывороткой- увеличивается концентрация твердой фазы в жидкой жировой среде и соответственно возрастает величина активной межфазной поверхности, что приводит к увеличению молекулярных сил сцепления между частицами. Таким образом, введение в жировую начинку стевиозида, неосветленных свекловичных волокон и сухой молочной сыворотки позволяет управлять прочностью контактов между частицами путем изменения их поверхности, что дает возможность рекомендовать исследуемые функциональные добавки для эффективного управления технологическими процессами получения структурированных дисперсных систем.
Следует отметить, что наиболее выражено влияние неосветленных свекловичных волокою на реологические свойства модельной- системы по сравнению с влиянием сухой молочной сыворотки и стевиозида.
Таким образом, результаты исследований показали, что стевиозид, неосветленные свекловичные волокна, а также сухая молочная сыворотка являются эффективными добавками, позволяющие целенаправленно изменять реологические свойства структурированных дисперсных систем.
Выполненный комплекс исследования функциональных и технологических свойств добавок позволил определить основные направления их применения при создании пищевых систем функционального назначения с заранее заданными конечными свойствами и структурой.
Для разработки нового ассортимента мучных кондитерских изделий пониженной сахароемкости и определения оптимальных дозировок функциональных добавок исследовали влияние стевиозида, неосветленных свекловичных волокон и сухой молочной сыворотки на реологические свойства жировой начинки.
К числу основных, реологических характеристик, жировых масс относятся предельное эффективная? вязкость, напряжение . сдвига - при котором начинается разрушение структуры, пластическая прочность. Прочность характеризует способность отформованных изделий выдерживать, дальнейшие механические воздействия (глазирование, завертку и т.д.). Вязкость характеризует способность массы формоваться тем или иным способом.
Авторами [ 163,164] установлено, что эффективная вязкость, жировых смесей уменьшается при увеличении скорости сдвига и достигает минимального значения при скорости порядка 9 — ГО с"1, т.е происходит наибольшее разрушение структуры. Жри напряжениях ниже предела текучести (предельного г напряжения: сдвига), характеризующего: прочность пространственной . структуры; наблюдается медленное течение типа ползучести: Прштаком очень медленном: течении, структура разрушается;, но успевает вновь восстановиться. Эти свойства непосредственно связаны с особенностями строения; молекулярного, взаимодействия и соотношения в этих системах их структурных компонентов. (Зледует отметить, что при? получении жировых начинок сырье и полуфабрикаты- в зависимости от температурных факторов; ш скорости; деформации могут-изменять свои свойствами, структуру, что в; значительной .степени может повлиять на.структурно-механические свойства начинки.
Влияние пищевых добавок на потребительские свойства мучных кондитерских изделий и выработка их опытных партий
Было установлено, согласно полученному распределению рангов, наиболее важной категорией потребительской привлекательности и соответственно критерием оценки вафельных изделий является вкус.
С целью определения органолептических показателей, характеризующих потребительскую привлекательность продукта к готовым изделиям, был применён системный подход. Признаки (дескрипторы), по которым были оценены изделия, были разработаны по результатам обсуждения членами дегустационного совета. Объектом исследования был признан вкус изделия.
Математическую обработку результатов дегустации проводили с использованием функций стандартной программы Microsoft Excel.
Для оценки разброса совокупности оценок отдельных дегустаторов, рассчитывали статистические показатели их согласованности. На основании результатов дегустаций строили диаграмму вкуса изделий. На рисунке 3.29 приведена профилограмма вкуса вафельных изделий. Для обоих вафельных изделий характерна высокая оценка по показателю «сладкий». В контроле после хранения присутствуют отрицательные признаки, такие как «жирный», «прогорклый», которые в сою очередь снижают общее впечатление об изделии.
А разработанные вафли «Забава» с внесением стевиозида, неосветленных свекловичных волокон и сухой молочной сыворотки отличаются приятным сладким пряным молочным вкусом с легким послевкусием и не обладают ни одним из отрицательных вкусовых оттенков.
Отсутствие отрицательных дескрипторов во вкусе разработанных вафельных изделий «Забава», вероятнее всего, связано с тем, что неосветленные свекловичные волокна, входящие в их состав, обладают антиокислительными свойствами.
Как видно из таблицы 3.21, в процессе хранения вафель их влажность изменяется незначительно. Так, у образцов вафель «Забава» увеличение влажности составило 10-12 %, а у контроля - 22 %. Это говорит о том, что вафли «Забава» обладают менее выраженной способностью поглощать влагу из окружающей среды, чем контрольный образец и лучше сохраняют первоначальные показатели.
Данные, представленные в таблице 3.21, показывают, что неосветленные свекловичные волокна, сухая молочная сыворотка и стевиозид в комплексе оказывают антиокислительное влияние на жировую фазу начинки за счет связывания свободной влаги и уменьшения гидролитических процессов в жировой фазе. А также за счет соединения поливалентных металлов, которые оказывают ингибирующее действие на окислительные ферменты. Перекисное число в опытных образцах в конце срока хранения не превышает 3 моль \С О/кг, что говорит о том, что данные изделия пригодны для потребления даже в конце срока хранения.
Одним из важных потребительских свойств и транспортных характеристик вафельных изделий является их хрупкость. Динамика изменения хрупкости вафель в процессе хранения представлена на рисунке 3.30.
Как показали исследования хрупкость в вафлях «Забава» нарастала меньше, чем в контрольном образце в течение всего срока хранения. Это объясняется структурой пищевых волокон, а также их высокой водоудерживающей способностыо. Меньшая хрупкость в вафлях позволит избежать липших потерь, связанных с транспортировкой и хранением.
Таким образом показано, что введение стевиозида, свекловичных пищевых волокон и сухой молочной сыворотки в рецептуру вафельных изделий функционального назначения обеспечивает сохранение качественных показателей вафель при стандартных условиях хранения.
В исследование были включены только пациенты- с функциональными заболеваниями кишечника,, протекающими с запорами, исключались запоры на фоне органического поражения кишечника (язвенный колит) Обследовано? 50" больных с метаболическим синдромом- в- возрасте от 38 до. 65 лет. Группу исследования; составили 25 больных. Диагноз. метаболического синдрома устанавливался на основе критериевтШЕ.
Обследуемые группы- были сходны по основным характеристикам: возрасту, полу, проявлениям метаболического синдрома.
У всех пациентов к моменту инициации исследования была достигнута компенсация, сахарного диабета, и нормализация показателей АД. В ходе исследования больным; рекомендовалось в течение 1 месяца соблюдать диету,, вг которош главным принципом было умеренное ограничение: энергетической ценности и изменение качественной структуры рациона и режима питания.
Группа контроля лечилась только диетой, а пациенты группы исследования на фоне аналогичной диеты, получали вафли «Забава» функционального назначения. Эффективность использования функционального продукта прш лечении больных с метаболическим синдромом
Стратегия лечения метаболического синдрома включает в себя следующие равнозначные тактические позиции: изменение образа жизни, лечение ожирения, преодоление инсулинорезистентности и гипергликемии, коррекция артериальной гипертензии и дислипидемии.
При сравнении результатов лечения пациентов двух групп видно, что добавление вафель «Забава» повысило эффективность лечения. В группе исследования отмечалась более значимая динамика нутриционных показателей. Так, за курс лечения масса тела снизилась у пациентов группы исследования в среднем на 2,2 кг, а в группе контроля на 1,4 кг.
Динамики клинико-лабораторных проявлений метаболического синдрома (артериальной гипертензии и гликемии) не отмечалось, поскольку пациенты исходно были корригированы по данным показателям. Однако за время проведения исследования в обеих группах не отмечалось дестабилизации данных параметров.
Употребление вафель «Забава» способствовало улучшению клинических проявлений сопутствующих заболеваний органов пищеварения.
Алиментарный фактор г развития запоров и дисбактериоз кишечника (дефицит пищевых волокон) был выявлен у 10 (40 %) пациентов: Исходно у 10f (40 %у пациентов наблюдался: дисбактериоз: Г степени; у 14 (56 %) -дисбактериоз 2V степени, у 1 - дисбактериоз? 3 степени (таблица; 4.2). Качественный состав изменений; кишечной? микрофлоры до и после1: курса лечения приведен втаблице 4.3. Таблица 4:2 - Распределение пациентов по степени дисбактериоза до и после лечения;
