Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 7
1.1. Факторы риска в питании современного человека 7
1.2. Роль жиров в питании человека 11
1.3. Теории окислительных процессов 15
1.3.1. Кинетика и химизм процессов окисления жиров 19
1.3.2. Методы оценки окислительной порчи жиров 24
1.3.3. Методы борьбы с окислительными процессами и роль природных антиоксидантов 27
1.4.Экстракт зеленого чая как натуральный антиоксидант 37
1.4.1. Активные компоненты зеленого чая 37
1.4.2. Биологическое действие экстракта зеленого чая 41
1.5. Перспективы создания новых видов жировых продуктов обогащенных экстрактом зеленого чая 47
1.5.1. Спреды как продукты функционального назначения 49
1.5.2. Физиологически функциональные ингредиенты и пищевые добавки, применяемые в спредах функционального назначения 50
1.6. Заключение по обзору литературы 60
2. Объекты и методы исследования 61
2.1. Описание объектов исследования 61
2.2. Описание методов исследования 64
2.3. Вид и описание установки « Stephan UMM/SK 5» 69
3. Результаты исследований и их обсуждение 72
3.1. Теоретическое обоснование создания спредов функционального назначения 74
3.2. Разработка жировой основы для спредов 78
3.2.1. Анализ жирнокислотного состава и свойств жировых компонентов 78
3.2.2. Расчет жирнокислотного состава; подбор оптимального соотношения ю-6 и ю-3 кислот 80
3.2.3. Получение смеси растительных масел методом смешения 82
3.2.4. Анализ полученных смесей растительных масел 83
3.2.5. Исследование окислительной устойчивости комбинированных жировых основ 85
3.3. Изучение окислительной устойчивости жировых эмульсий содержащих экстракт зеленого чая (Теавиго ) 88
3.4. Разработка рецептурного состава и технологии спредов 103
3.4.1. Получение эмульсионных основ спредов, подбор эмульгатора 104
3.4.1.1. Получение 60 и 49 %-ных эмульсий и определение их агрегативной устойчивости 107
3.4.1.2. Исследование реологических характеристик 60 и 49%-ных жировых эмульсий 111
3.4.2. Подбор загустителей для жировых эмульсий и определение вязкости их водных растворов 113
3.5. Выбор и обоснование функциональных ингредиентов; разработка рецептур спредов функционального назначения 116
3.5.1. Выбор пищевых добавок, улучшающих внешний вид и обеспечивающих сроки хранения спредов 117
3.5.2. Разработка рецептур спредов функционального назначения 119
3.5.3. Обогащение спредов витаминами Е, А, С (акорбиновой кислотой), Р- каротином и экстрактом зеленого чая, подбор ароматизаторов 121
3.5.4. Исследование антиоксидантных свойств экстракта зеленого чая в спредах 124
3.6. Анализ стоимости спредов функционального назначения 134
3.7. Разработка технологии спредов, обогащенных экстрактом зеленого чая и витаминами 135
3.8. Исследование изменения липидного комплекса жирового компонента в составе изделий при разных температурных режимах 137
3.8.1. Исследование влияния способов дефростации теста на изменение группового и жирнокислотного состава липидов 139
4. Разработка нормативной и технологической документации на растительно-жировые спреды функционального назначения 145
Выводы 146
Библиографический список 149
Приложения 164
- Теории окислительных процессов
- Описание методов исследования
- Анализ жирнокислотного состава и свойств жировых компонентов
- Разработка нормативной и технологической документации на растительно-жировые спреды функционального назначения
Введение к работе
Основные особенности современного питания, общие для разных стран мира, обусловлены чрезмерным потреблением высокоэнергичных нутриентов и устойчивым дефицитом поступающих с пищей жизненно важных физиологически функциональных ингредиентов. Устранение этих алиментарных факторов риска для здоровья человека связано с созданием функциональных пищевых продуктов, особое положение среди которых занимает группа жировых продуктов. Жиры и жировые продукты следует рассматривать не только как самые калорийные пищевые продукты, но и как незаменимый фактор питания, определяющий его биологическую эффективность и представляющий собой источник полиненасыщенных жирных кислот (ГТНЖК), жирорастворимых витаминов и других биологически активных соединений.
Основными критериями функциональности продуктов,
соответствующих формуле оптимального питания, являются пониженная калорийность, отсутствие в составе источников холестерина, повышенное, сбалансированное содержание ПНЖК, наличие витаминов и других биологически активных соединений в физиологически значимых количествах. Совокупностью этих свойств могут обладать только эмульсионные жировые продукты, в частности, спреды. Перечисленные особенности состава эмульсионных жировых продуктов повышают риск окисления, которому подвергаются, в первую очередь, ацилы полиненасыщенных жирных кислот и витамины-антиоксиданты. В результате окисления происходит потеря этих эссенциальных нутриентов, изменение вкуса, цвета и консистенции продукта, что негативно отражается на его пищевой ценности и качестве, приводит к снижению сроков годности. Предотвращение окисления достигается введением в составы жировых продуктов пищевых добавок-антиоксидантов. Концепция функциональных пищевых продуктов, предназначенных для улучшения состояния здоровья, формулирует предпочтение использования пищевых добавок природного происхождения, эффективных в малых концентрациях. К числу таких
добавок относятся производные галловой кислоты, которые в большом количестве находятся в биофлавоноидах зеленого чая. Сведения о добавках такого типа, их физико-химических характеристиках, антиоксидантных и медико-биологических свойствах в составе жировых продуктов изучены мало. В связи с этим разработка спредов функционального назначения, включающих новый вид природного антиоксиданта, является актуальной и практически значимой для масложировой промышленности.
Официальным подтверждением актуальности исследования является выполнение его в рамках Федеральной целевой научно-технической программы (ФЦНТП) «Технологии живых систем».
Теории окислительных процессов
Существует значительное число теорий, описывающих механизм окислительных процессов, некоторые из них противоречат друг другу. Механизм окисления, как и само направление окислительного процесса, могут быть различны. Это обуславливается различиями состава жиров и строения входящих в них жирных кислот (насыщенные, мононенасыщенные, полиненасыщенные кислоты, кислоты с сопряженными двойными связями, оксикислота). Существенно влияют на направление процесса окисления условия хранения жиров: температура, свет, материал сосуда (металл, стекло), наличие тех, или иных примесей, степень доступа воздуха, возможность занесения микроорганизмов. Окислительные реакции ускоряются действием тепла, света, а также в присутствии металлов переменной валентности, свободных жирных кислот, способствующих растворению металлов в маслах [12,27].
Теория таких процессов разрабатывалась академиком Н.Н. Семеновым и его учениками [24], а начало исследованиям процессов окисления липидов в нашей стране было положено работами, выполненными в 1954 -1956 г. г. в МГУ им. В. Ломоносова школой профессора Б.Н. Тарусова и в Институте химической физики им. Н. Н. Семенова АН СССР школой академика Н. М. Эммануэля и во Всесоюзном Институте мясной промышленности, которые признаны как приоритетные. Еще до открытия цепных реакций в химии, был накоплен обширный материал по эффектам активного торможения химических процессов часто небольшими добавками различных веществ-ингибиторов. В ряде случаев эта чувствительность (сильное ускорение или торможение) стала служить признаком цепного механизма реакции. Добавки ускоряют цепной процесс, если они тем или иным путем способствуют увеличению скорости зарождения цепей (образованию свободных радикалов). Ингибиторы тормозят цепные реакции, уменьшая концентрации радикалов, участвующих в развитии цепной реакции, т. е. обрывая цепь. С помощью различных ингибиторов можно затормозить реакции окисления, разложения, галогенирования, полимеризации, если эти процессы являются по тем или иным причинам нежелательными.
Наиболее вероятной признана теория окисления, получившая развитие в конце XIX века в трудах А. Н. Баха в России и в исследованиях Г. Энглера в Германии независимо от него и почти одновременно [12]. Согласно представлениям этих ученых, молекулярный кислород при контакте с окисляемым веществом активируется. Было выдвинуто предположение, что молекулярный кислород представляет собой ненасыщенное вещество, которое присоединяется к окисляемому веществу всей молекулой. Предполагалось, что необходимая для этого, активация заключается в раскрытии одной из связей, соединяющих атомы кислорода в его молекуле в процессе полураспада последней по схеме: О = О— —О—О—. Считали, что активация кислорода происходит при его контакте с окисляемым веществом.
В отличие от многих предшествующих гипотез теория автоокисления Баха — Энглера объясняет обязательное нахождение перекисей в продуктах окисления молекулярным кислородом, протекающего при невысокой температуре. Согласно теории автоокисления Баха —Энглера присоединение активного молекулярного кислорода происходит по местам кратных связей непредельных жирных кислот с образованием кольцевых (циклических) пероксидов: -СН = СН-- 02 -СН-СН-О-0
Но так как никому не удалось выделить такие кольцевые пероксиды, выдвинута теория [12], согласно которой первичными продуктами окисления являются гидроперекиси. Молекула кислорода присоединяется к свободным углеводородным радикалам, которые образуются отщеплением атома водорода от углеводородного радикала жирной кислоты. В дальнейшем гидроперекиси перегруппировываются с распадом молекулы и образованием альдегидов. Таким образом, мономолекулярный распад гидроперекисной группы приводит к появлению двух новых свободных радикалов, которые инициируют две дополнительные цепи реакции. При дальнейшем развитии этих реакций гидроперекиси, образовавшиеся в каком-то их звене, повторяют весь цикл превращений. Это вызывает самоускорение при автоокислении. Установлено, что в зависимости от свойств гидроперекисей и условий реакции, какая-то часть гидроперекисей может превращаться и в других направлениях, с образованием новых веществ иного состава. Цепные свободнорадикальные процессы, протекающие с образованием дополнительных свободных радикалов за счет распада продуктов реакции, называют имеющими разветвленные цепи. Они были открыты Н. Н. Семеновым [12], который эти разветвления назвал «вырожденными». Этим характером развития процесса автоокисления и обусловлен характер кинетической зависимости (резкий подъем кривой) по окончании индукционного периода.
С таким механизмом реакции согласуется наблюдения Тейфеля и Циммермана [25], изучивших ход процесса окисления подсолнечного и соевого масел и свиного жира с исходным перекисным числом 6-12.
Определялась (тиобарбитуровым методом) содержание карбонильных соединений в этих жирах при хранении их в закрытых сосудах при 100 "С. Было установлено постепенное снижение перекисных чисел до значений, не превышающих на фоне повышения содержания насыщенных и а, р - ненасыщенных альдегидов. Накопление этих соединений было тем значительнее, чем выше первоначальное перекисное число. Тейфель с сотрудниками отмечали, что при обработке окисленных жиров при 80С различными кислотами, растворами солей тяжелых металлов или отбельными землями происходит более или менее значительное снижение содержания перекисных соединений, а затем побурение субстрата. Это явление авторы объясняли частичной полимеризацией, в которой участвуют образующиеся на второй стадии окисления карбонильные соединения.
Описание методов исследования
При проведении экспериментальных исследований использовали стандартные методики оценки качества жировых продуктов, а также современные инструментальные методы физико-химического анализа [107]. 2.2.1. Методы оценки свойств сырья, жировых эмульсий и спредов 2.2.1.1. Пищевые жиры растительного происхождения Физико-химические и органолептические показатели используемых растительных масел и жиров, оценивали с использованием следующих методик. Содержание влаги определяли стандартным методом путем высушивания пробы масла (жира) в сушильном шкафу до постоянной массы. Кислотность характеризуется количеством миллилитров 0,1 н раствора щелочи, которое необходимо для нейтрализации свободных жирных кислот и других соединений в ЮОг жира. Кислотность выражают в градусах Кеттсторфера. Принцип метода. Метод основан на нейтрализации свободных жирных кислот, белков, фосфорнокислых и лимоннокислых солей раствором щелочи. Реактивы: нейтрализованная смесь этилового спирта с диэтиловым эфиром (1:2); 1 %-ный раствор фенолфталеина; 0,1 н раствор едкого калия. Техника выполнения: в колбу на аналитических весах отвешивали около 5 г жира, добавляли 3 капли фенолфталеина и титровали при постоянном перемешивании 0,1 н раствором едкого калия до появления розового окрашивания, не исчезающего в течение 1 мин. Кислотность X в градусах Кеттсторфера вычисляли по формуле: Х=10ха/ш, (1) где а - количество 0,1 н раствора едкого калия, израсходованное на титрование, мл; m - масса исследуемой пробы жира, г.
Принцип метода. Метод основан на фиксировании температуры плавления по поднятию столбика жира в капилляре, открытом с двух концов.
Техника выполнения. Исследуемый образец жира нагревали на водяной бане в фарфоровой чашке до полного расплавления. Чистую, сухую, открытую с двух концов капиллярную трубочку из тонкого стекла с внутренним диаметром 1-1,2 мм погружали одним концом в расплавленный жир так, чтобы высота его в капилляре была 10 мм. Капилляр с жиром выдерживали на льду в течение 10 мин.
После этого капилляр прикрепляли к термометру тонким резиновым кольцом так, чтобы столбик жира находился на одном уровне с ртутным шариком термометра. Затем термометр с капилляром погружали в стакан с водой (температура 15-18 С ) на глубину 3-4 см. При постоянном перемешивании воду в стакане нагревали со скоростью, обеспечивающей подъем температуры приблизительно на 2С в минуту, а по мере приближения к ожидаемой температуре плавления - не более, чем на ГС в минуту. Температурой плавления считали ту температуру, при которой происходит подъем жира в капилляре. Определение производили два раза, за результат принимали среднее арифметическое из двух параллельных опытов, которые должны различаться не более, чем на 0,5С. 2.2.1.1.4. Определение кислотного числа проводили по ГОСТ 5476-80. 2.2.1.1.5. Состав жирных кислот изучали методом газовой капиллярной хроматографии по ГОСТ 30418-96 на приборе MEGA 5600 фирмы «Karlo Erba» с использованием кварцевой колонки длиной 25 м, заполненной Silar -ЮС при температуре 175С. Количественное определение отдельных кислот проводили методом внутренней нормализации. 2.2.1.1.6. Органолептические показатели оценивали по ГОСТ 5472-50. 2.2.1.1.7. Определение перекисного числа выполняли по ГОСТ 26593-85. 2.2.1.1.8. Выделение жировой фазы из образцов эмульсий и спредов осуществляли в соответствии с ГОСТ 51486. 2.2.1.1.9. Определение устойчивости масел и жиров к окислению проводили методом ускоренного окисления в соответствии с ГОСТ Р 51481 99 (ИСО 6886-96). 2.2.1.1.10. Содержание твердой фракции триглицеридов определяли методом пульсирующего ядерного магнитного резонанса на спектрометре фирмы «Бруккер». Метод основан на разделении импульсов ядер водорода двухкомпонентной системы. Для смеси, состоящей из твердой и жидкой фракций, сначала следует импульсный сигнал от смеси, затем - сигнал от твердой фракции и третий сигнал - от жидкой фазы. Затухание импульса каждого из компонентов определяется временем релаксации - Т. Для твердой фракции Т составляет десятки микросекунд, для жидкой фракции лежит в диапазоне миллисекунд. Амплитудный сигнал в нулевой момент времени пропорционален количеству ядер водорода в образце. Амплитуда пропорциональна количественному содержанию твердой фазы в образце, количеству жидкости и равна количеству твердой фазы. 2.2.1.1.11. Устойчивость эмульсий оценивали по времени существования определенного объема эмульсии до полного ее расслоения, или объема одной из фаз, отделившихся при разрушении эмульсии. Эмульсию спреда наливали в мерный цилиндр и наблюдали за процессом ее расслаивания на две макрофазы. Через каждые 15 минут, в течение часа, замеряли объем стабильной фазы и рассчитывали устойчивость эмульсии. 2.2.1.1.12. Реологические свойства эмульсий определяли по кривым течения, построенным в соответствии с полученными данными измерений на ротационном вискозиметре «Visco Basic Plus». 2.2.1.1.13. Оценка органолептических показателей продукта (Спреда) выполнялась по ГОСТ 976. 2.2.1.1.14. Полученные образцы спредов исследовали по ГОСТ Р52100. 2.2.1.1.15. Определение микроорганизмов в спреде велось по ГОСТ 26668, ГОСТ 26669 и ГОСТ 10444.12. Общая бактериальная обсемененность - ОБО-(КМАФАМнМ) [125] определялась, в основном, чашечным методом в 1 см или 1 г продукта с последующим разведением или в 1 см3 смыва при посеве. Последовательность операций: о берут навеску спреда 10 г и растворяют в 90 мл физраствора (концентрация раствора 0,1 %); о готовят два последовательных разведения раствора в пробирках с 9 мл физраствора; в чашки Петри вносят стерильными пипетками по 1 мл растворов и заливают слой предварительно расплавленного и охлажденного до 45 С МПА (3-4 мм); о содержимое чашки тщательно перемешивают путем легкого вращательного покачивания для равномерного распределения посевного материала; о подготовленные образцы термостатируют при температуре 37 С в течение 48 часов; о в соответствии с установленными правилами осуществляют подсчет выросших колоний; о для определения КМАФАМнМ число колоний, выросших на каждой чашке, пересчитывают на 1 г продукта с учетом разведения; за окончательный результат принимают среднее арифметическое от результатов подсчета колоний в отдельных чашках.
Определение дрожжей и плесеней, определение количества дрожжей и плесеней производится с помощью дифференцированной среды Сабуро.
В чашки вносят расплавленную среду Сабуро и оставляют до застывания. С помощью пипетки вносят 0,5 мл 0,1 % раствора спреда, который равномерно распределяется по поверхности среды стерильным шпателем. Затем чашки переворачивают вверх дном и термостатируют. Подсчет выросших колоний осуществляет по внешним признакам дрожжей и плесеней. 2.2.2. Методы приготовления теста и хлеба. Исследование изменения липидного комплекса жирового компонента в составе изделий, подвергающихся перепаду температур, проводили на пробах хлеба, рецептура которого представлена в табл.7. Жировую смесь вводили в количестве 3% к массе муки. Тесто готовили из смеси ржаной обдирной и пшеничной муки первого сорта на густой закваске (влажность -50%). Тесто замешивали в лабораторной тестомесильной машине марки «Diosna» в течение 5-7 минут. Соль в тесто вносили в виде водного раствора. Дрожжи вносили в виде дрожжевой суспензии. Для замеса использовали воду, с температурой 2-5 С.
Анализ жирнокислотного состава и свойств жировых компонентов
Решение задачи по формированию заданной консистенции связано с созданием жировой основы со следующими свойствами: способностью сохранять форму и пластичность при комнатной температуре; способностью полностью плавиться при температуре 35-36С. Эти свойства зависят от содержания в жировой основе твердой фракции триацилглицеринов (ТФ-ТАГ) и их поведения при различных температурах.
Создание жировой основы, аналогичной по свойствам молочному жиру, предполагает комбинирование нескольких, различных по свойствам, растительных масел, которое могло бы обеспечить заданный жирнокислотный состав, определяющий консистенцию, в частности пластичность, конечного жирового продукта. Теоретической предпосылкой выбора масел и жиров для комбинированной жировой основы являлись результаты изучения рынка эмульсионных жировых продуктов (табл. 9, 10). В качестве источника полиненасыщенных жирных кислот в жировой основе использовали подсолнечное и соевое масла, наиболее доступные для российского производителя, характеризующееся высоким содержанием незаменимой линолевой кислоты.
Твердые растительные масла (кокосовое и пальмовое) по своему жирнокислотному составу существенно отличаются от молочного жира. Основными жирными кислотами в составе кокосового масла являются миристиновая (22,74%) и лауриновая (40,73%). Среди других жирных кислот, содержащихся в количестве 6-9%, - каприновая, каприловая, пальмитиновая и олеиновая. Жирнокислотный состав пальмового масла представлен, в основном, пальмитиновой (46,97%) и олеиновой (33,88%) кислотами; содержание линолевой достигает 9,58%. Наличие в составе пальмитиновой и лауриновой кислот, будет положительно влиять на пластифицирующие свойства спреда.
Для обоснования соотношения масел, используемых при составлении смесей для жировой основы спреда со сбалансированным жирнокислотным составом, был определен их жирнокислотный состав методом ГЖХ по ГОСТ 30418-96.
Как видно из табл. 11, все растительные масла содержат не более 2 % транс - изомеров; для большинства - содержание транс-изомеров остается в пределе 0,2-1,0 %, что намного ниже, чем в традиционном саломасе (содержание транс-изомеров может достигать 60%).
Таким образом, применение в качестве жировой основы натуральных растительных масел для растительно-жировых основ спредов является полностью оправданным с физиологической точки зрения.
Анализ жирнокислотного состава растительных масел показал принципиальную возможность составления купажа, в котором соотношение ПНЖК семейства ю-6 и ю-3 (линолевой и линоленовой кислот), для формирования в продукте критерия функциональности, составляет 10:1 или 5:1. На основании данных о содержании ПНЖК в различных маслах, был проведен расчет компонентного состава купажа с помощью компьютерного метода математической обработки данных, разработанного в МГУПП Нечаевым А.П. и Скорюкиным А.Н.
Методика обработки числовых значений хроматографического анализа жирных кислот растительных масел основана на решении системы уравнений с двумя или несколькими неизвестными. Исходным параметром для расчета служит заданное соотношение линолевой и линоленовой кислот, а конечным результатом - процентное соотношение растительных масел в жировой основе.
Алгоритм оптимизации основан на математической модели смеси, в которой предполагается, что смесь состоит из компонентов. Содержание каждого компонента в смеси выражено в процентах, числом от 0 % до 100 %, сумма содержаний всех компонентов смеси должна составлять 100 %. Компонент описывается как совокупность 3-х типов кислот: насыщенных, мононенасыщенных, полиненасыщенных. Содержание каждого типа кислот в компоненте выражено в процентах числом от 0 % до 100 %, сумма содержаний всех типов кислот в компоненте должна составлять 100 %. Кроме того, каждый компонент характеризуется содержанием трансизомеров (число от 0 % до 100 %).
В качестве условия задачи задается число компонентов смеси и содержание кислот различных типов в каждом из них, а также верхняя и нижняя границы содержания каждого типа кислот и каждого компонента в смеси.
Область решений, удовлетворяющих, ограничениям содержания компонентов и типов кислот для п компонентов является выпуклым п-мерным многогранником. Каждое возможное решение описывается как п-мерный вектор, определяющий точку внутри или на границе области решений. Значение і-того элемента вектора (і = 1 -f п) соответствует содержанию і-того компонента в смеси. Решениями являются только векторы, сумма элементов которых равна 100. Оптимальное решение находится в вершинах многогранника. Решение задачи заключается в нахождении всех вершин многогранника. В результате получается множество решений, в котором каждое решение представляет смесь, в которой тот или иной параметр принимает оптимальное значение.
На основе данного метода было получено множество решений, из которых были отобраны рецептуры исходя из технологических характеристик, предъявляемых к жировой основе спредов, а именно: содержание твердых растительных масел (пальмового и кокосового) в рецептуре жировой основы не должно быль менее 25%, для формирования заданной консистенции продукта.
Получение смеси растительных масел методом смешения Для приготовления купажированных масел использовали различные комбинации исходных растительных масел, содержание которых в системе рассчитывали с помощью компьютерной программы (п.3.2.2.). При разработке технологии купажирования растительных масел учитывали, что: - исходные масла могут иметь разную вязкость, плотность и консистенцию; - исходные масла могут смешиваться в разных соотношениях; - полученная купажированная система имеет повышенное содержание ПНЖК, и следовательно пониженную окислительную устойчивость.
Литературные данные [132, 133, 134] указывают на то, что динамическая вязкость большинства растительных масел составляет 50-80 мПас при 20 С.
Подогревание масел с разной начальной вязкостью и плотностью приводит к выравниванию этих показателей [132, 133]. Темперирование растительных масел при более высокой температуре может катализировать процессы окисления. Высокие скоростные режимы механической обработки могут стать причиной разбрызгивания масла и насыщения его кислородом, что способствует ускорению окислительных процессов. Снижение упомянутых факторов риска достигается следующими приемами: - смешиванием растительных масел в заданных соотношениях при заданных температурах и с определенной скоростью перемешивания; - внесение антиоксидантов в купажированную смесь. Технология приготовления жировой основы из подсолнечного, соевого, рапсового, кокосового и пальмового масел состоит из трех этапов: - расплавления масел твердой консистенции при температуре, превышающей температуру плавления соответствующего масла на 5 С, и нагревание жидких растительных масел до той же температуры; - темперирования всех компонентов при указанной температуре при перемешивании (100 об/мин) пропеллерной мешалкой до образования однородной смеси - жировой основы; - охлаждения полученной основы до комнатной температуры. Охлаждение и перемешивание - стадии, необходимые для получения пластичной консистенции. Жиры имеют три основные полиморфные формы-а,рх и р [132]. После охлаждения в них содержатся кристаллы преимущественно Р - формы больших размеров, что отрицательно влияет на консистенцию. Жир приобретает мраморную окраску. Для достижения однородной структуры, после охлаждения основы предусмотрена ее дополнительная механическая обработка с целью декристаллизации Р-кристаллов. Продукт становится высокопластичным, с равномерным распределением твердой и жидкой фаз.
Разработка нормативной и технологической документации на растительно-жировые спреды функционального назначения
По итогам исследований разработан пакет нормативной документации включающий рецептуру (РЦ 9148-001-02068634-06), технические условия (ТУ 9148-002-02068634-06), технологическую инструкцию (ТИ 9148-003-02068634-06) на спреды функционального назначения (витаминизированные, с повышенным, сбалансированным содержанием ПНЖК) с новым природным антиоксидантом - экстрактом зеленого чая, получившие общее наименование «Весенний». Комплект НТД представлен в приложении А.
Впервые исследовано влияние экстракта биофлавоноидов высокой очистки из листьев зеленого чая, представляющего собой галлат эпигаллокатехина, на процесс окисления в обратных эмульсиях, содержащих источники полиненасыщенных жирных кислот. Показано, что введение в состав эмульсий 0,1% водорастворимого галлата эпигаллокатехина существенно замедляет процесс образования первичных продуктов окисления.
Установлено, что галлат эпигаллокатехин проявляет в обратных эмульсиях более высокую антиоксидантную активность по сравнению с известными синтетическими и природными антиоксидантами жировых продуктов. Изучен процесс образования первичных продуктов окисления в присутствии смесей галлата эпигаллокатехина с а-токоферолом и аскорбиновой кислотой. Разработан способ повышения окислительной устойчивости жировых продуктов эмульсионной природы с использованием нового вида природного антиоксиданта - экстракта биофлавоноидов высокой очистки из листьев зеленого чая (Теавиго).
С использованием методики расчета заданного состава жировых смесей по жирнокислотному составу исходных компонентов, разработаны жировые основы для спредов, представляющие собой трех- и четырехкомпонентные смеси растительных масел жидкой и твердой консистенции с повышенным, сбалансированным содержанием полиненасыщенных жирных кислот и обеспечивающие заданную консистенцию эмульсионного продукта.
Проведено сравнительное исследование антиоксидантной эффективности в процессе перекисного окисления жировых основ спредов водорастворимого экстракта зеленого чая и жирорастворимого экстракта розмарина. Показано, что в идентичных условиях экстракт зеленого чая, введенный в гидрофильную дисперсную фазу, проявляет более высокую антиоксидантную способность по сравнением с введенным в жировую дисперсионную среду эмульсии экстрактом розмарина.
Исследована эффективность образования и устойчивость 60%-ных и 49%-ных обратных эмульсий с использованием в качестве комплексного эмульгатора комбинаций дистиллированных моноглицеридов с различными видами соевых лецитинов. Показано, что наибольшей эффективностью в исследуемых эмульсиях обладает модификация гидролизованных фосфолипидов (торговая марка «Штернфил Е-60»). Определен состав и эффективная концентрация комплексного эмульгатора для спредов с содержанием жировой фазы 60 и 49%. Установлено сопутствующее позитивное влияние модификации гидролизованных фосфолипидов на эффективность природных антиоксидантов.
Исследована вязкость растворов и эффективность использования в качестве стабилизатора эмульсий гуаровой и ксантановой камедей, карбоксиметилцеллюлозы и комбинаций этих гидроколлоидов между собой. Показана целесообразность использования для стабилизации низкожирных спредов комбинации карбоксиметилцеллюлозы и гуаровой камеди. Установлено соотношение компонентов смеси и ее концентрация в исследуемых эмульсиях.
Разработаны рецептурные составы спредов с экстрактом зеленого чая, обогащенных жирорастворимыми витаминами А, Е и водорастворимым витамином С, с использованием 0- каротина в качестве пищевого красителя. Экспериментально установлены дозировки этих физиологически функциональных ингредиентов, обеспечивающие содержание последних в порции спреда на уровне, соответствующем 20 - 30% от рекомендуемой нормы их потребления. Исследована окислительная устойчивость витаминизированных спредов с экстрактом зеленого чая в сравнении с экстрактом розмарина в процессе хранения. По изменению перекисного числа и кислотности спредов показано, что экстракт зеленого чая существенно замедляет окислительную порчу витаминизированных спредов 60- и 49%-ной жирности по сравнению с экстрактом розмарина. По физико-химическим, органолептическим и микробиологическим показателям все образцы витаминизированных спредов с экстрактом зеленого чая соответствуют ГОСТ 52100 «Спреды и смеси топленые».
Разработана и реализована в проекте нормативной и технологической документации технология получения витаминизированных спредов 60- и 49%-ной жирности с экстрактом зеленого чая. Технология апробирована при выпуске пробной партии продукции.
Проведены исследования, свидетельствующие об изменении группового и жирнокислотного состава липидов жирового компонента в группе хлебобулочных изделий, подлежащих замораживанию в виде тестовых заготовок и последующей дефростации и выпечке. Установленный факт увеличения содержания полиненасыщенных жирных кислот позволяет прогнозировать эффективность применения экстракта зеленого чая в составе специальных жиров для этих видов хлебобулочных изделий.
Похожие диссертации на Разработка способа повышения окислительной устойчивости жировых продуктов эмульсионной природы
