Введение к работе
Актуальность темы. Жировые продукты являются одними из основных ингредиентов при выработке мучных кондитерских изделий, стабильность потребления которых населением России позволяет считать их продуктами первостепенного значения.
Значение и технологическая роль жировых продуктов как компонентов мучных кондитерских изделий изучалась в работах отечественных и зарубежных исследователей Вайншенкер Т.С., Васькиной В.А., Дорожкиной Т.П., Дорохович А.Н., Дремучевой Г.Ф., Дубцовой Г.Н., Духу Т.П., Зубченко А.В., Нечаева А.П., Пучковой ЛИ., Скобельской З.Г., Скокан Л.Е., Цыгановой Т.Б., Brooker В., Manley D., Matz S.A., Podmore J. и др.
В настоящее время основным критерием выбора жировых продуктов для производства мучных кондитерских изделий являются физико-химические и органолептические показатели, стойкость жировых продуктов к окислительной порче, пищевая и биологическая ценность, безопасность их использования, особенно в отношении содержания насыщенных и транс-изомеров жирных кислот.
Употребление в пищу продуктов, содержащих транс-изомеры жирных кислот, негативное воздействие которых на организм человека установлено Всемирной организацией здравоохранения, влияет на развитие сердечно-сосудистых, онкологических и ряда других заболеваний.
Производство жировых продуктов, отвечающих требованиям по качеству и безопасности, возможно при переходе на новые технологии и виды сырья. Перспективным направлением производства жировых продуктов является технология энзимной переэтерификации, отличающаяся рядом преимуществ перед другими способами модификации жиров, такими как: протекание процесса при низких значениях температуры и давления, использование биологических катализаторов, отсутствие стадии отбелки, сохранение окружающей среды.
Технология энзимной переэтерификации является эффективным способом изменения физико-химических показателей жиров и получения оптимально функциональных и безопасных продуктов.
Обоснование и разработка технологии использования жиров, полученных методом энзимной переэтерификации, обладающих необходимыми физико-химическими и функциональными свойствами для производства мучных кондитерских изделий, в частности для сахарного, сдобного печенья и кексов, создает предпосылки для практической реализации рекомендаций специалистов в области питания, является перспективной и имеет большое практическое значение.
Цель и задачи исследования. Целью настоящего исследования явилось совершенствование технологии высокорецептурных мучных кондитерских изделий с применением жирового продукта энзимной переэтерификации на основе анализа его химического состава, физико-химических свойств, закономерностей влияния жирового продукта на свойства полуфабрикатов, ход технологического процесса и качество готовых изделий.
Для реализации поставленной цели решали следующие задачи:
. научное обоснование применения жирового продукта энзимной переэгерификации при производстве мучных кондитерских изделий на основе изучения его состава и свойств;
. исследование влияния жирового продукта энзимной переэтерификации на свойства эмульсий для сахарного печенья, структурно-механические характеристики теста и качество мучных кондитерских изделий;
установление роли жирового продукта энзимной переэтерификации при выпечке мучных кондитерских изделий;
исследование влияния жирового продукта энзимной переэтерификации на изменение показателей качества мучных кондитерских изделий при хранении;
разработка технологических решений применения жирового продукта энзимной переэтерификации при производстве мучных кондитерских изделий;
технико-экономическое обоснование применения жирового продукта энзимной переэтерификации, промышленная апробация результатов исследования, разработка проектов нормативной документации для их практической реализации.
Научная новизна работы. Научно обоснованы технологические решения для производства сахарного и сдобного печенья, бездрожжевых кексов с использованием жирового продукта энзимной переэтерификации на основании взаимосвязи между жирнокислотным составом, содержанием твердых триацилглицеринов, физико-химическими показателями жирового продукта энзимной переэтерификации и реологическими свойствами теста, физико-химическими и. органолептическими показателями качества мучных кондитерских изделий.
Установлено, что жировой продукт энзимной переэтерификации соответствует современным требованиям, предъявляемым к жировым продуктам для производства мучных кондитерских изделий за счет широкого диапазона пластичности, благодаря оптимальному соотношению твердых триацилглицеринов, низких значений показателей перекисного и кислотных чисел, наличия /^'-полиморфной модификации, отсутствия транс-изомеров жирных кислот и в большей степени соответствия по жирнокислотному составу физиологически полноценному жиру.
Выявлено, что жировой продукт энзимной переэтерификации приводит к увеличению периода образования структуры кекса и возможности более длительного воздействия разрыхляющей системы тестовой заготовки за счет повышения температуры формирования мякиша, образования оптимальной вязко-эластичной структуры теста и способности стабилизации ее «пенной» структуры, приводящие к увеличению объема готового изделия.
Установлено, что диапазон действия химического разрыхлителя при приготовлении кекса с жировым продуктом энзимной переэтерификации изменяется и составляет от 42С до 98С.
Внесение жирового продукта энзимной переэтерификации снижает интенсивность изменения физико-химических и органолептических показателей изделий в процессе их хранения, что связано с особенностью жирнокислотного состава жирового продукта и наличием токоферолов.
Практическая значимость. Усовершенствована технология производства кекса, сдобного и сахарного печенья с применением нового вида жирового продукта, полученного методом энзимной переэтерификации. Оптимизированы основные технологические режимы и параметры производства.
Усовершенствована методика изучения процессов выпечки кексовой системы на основании решений по определению температурных характеристик и продолжительности образования мякиша изделия, и выявления трех этапов процесса выпечки кекса, позволяющие рассчитать тепловые режимы пекарной камеры.
Разработаны проекты нормативной документации на сдобное печенье «Радость» и кекс «На десерт» с применением жирового продукта энзимной переэтерификации.
Проведена промышленная апробация приготовления кексов с использованием жирового продукта энзимной переэтерификации на ЗАО «Дедовский хлеб» (г. Дедовск, Московская обл.).
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной рабош доложены и обсуждены на общеуниверситетской научной конференции молодых ученых и специалистов (г. Москва, 28-29 апреля, 2009 г.); X международной конференции молодых ученых «Пищевые технологии и биотехнологии» (г. Казань, 12-15 мая, 2009 г.); I всероссийском форуме молодых ученых АПК «Молодые ученые пищевой промышленности России. Новые инициативы и опыт АПК» (г. Москва, 14-15 мая, 2009 r.);VII международной научно-технической конференции «Техника и технология пищевых производств» (г. Могилев, 21-22 мая, 2009 г.); II и IV международном хлебопекарном форуме «Современное хлебопечение» (г. Москва, 22-24 июня, 2009 г. и 10-14 октября, 2011 г.); всероссийской научно-практической конференции «Современные биотехнологии переработки сельскохозяйственного сырья и вторичных ресурсов» (г. Углич, 8-11 сентября, 2009 г.); III международной научно-технической конференции «Инновационные технологии и оборудование для пищевой промышленности (приоритеты развития)» (Воронеж, 22-24 сентября, 2009 г.); VII и VTII международной научно-практической конференции и выставки «Технологии и продукты здорового питания. Функциональные пищевые продукты», «Инновационные технологии продуктов здорового питания» (г. Москва, 7-8 октября и 2009 г. и 19 октября, 2010 г.); III международной научно-практической конференции «Инновационные направленій в пищевых технологиях» (г. Пятигорск, 29-30 октября, 2009 г.); Ш конференции молодых ученых и специалистов «Обеспечение качества и безопасности продукции агропромышленного комплекса в современных социально-экономических условиях» (г. Москва, 10 декабря, 2009 г.); X всероссийской выставке научно-технического творчества молодежи (НТТМ-2010, г. Москва, ВВЦ, 29 июня-2 июля, 2010 г.); IV международной научно-практической конференции «Современное состояние и перспективы развития пищевой промышленности и общественного питания» (г. Челябинск, 22-23 октября, 2010 г.); Инновационном форуме пищевых технологий, посвященного юбилею МГУПП (г. Москва, 25 ноября, 2010 г.)
Работа была представлена на Всероссийский смотр-конкурс научно-технического творчества студентов и аспирантов высших учебных заведений «Эврика-2009» с получением диплома - победителя третьей степени.
Публикации. По результатам исследований опубликовано 17 печатных работ, из них 4 в журналах, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 204 страницах основного текста, включает 78 рисунков и 72 таблицы. Список литературы включает 193 источника российских и зарубежных авторов.
