Содержание к диссертации
Введение
1 Обзор литературы 9
1.1 Функциональное питание 9
1.2 Основные преимущества растительных масел в питании 11
1.3 Основные преимущества майонезов и соусов как продуктов функционального назначения 12
1.4 Основные преимущества спредов как продуктов функционального назначения 14
1.5 Использование функциональных ингредиентов в эмульсионных жировых продуктах 18
1.6 Влияние ПНЖК на физиологическое состояние организма 20
1.7 Роль пищевых волокон в питании 23
1.8 Каротиноиды и их роль в питании 33
1.9 Роль токоферолов и токотриенолов в питании и масложировой промышленности 36
1.10 Основные тенденции использования антиокислителей 40
1.11 Использование загустителей в майонезах и соусах 42
1.12 Эмульгаторы в жировых эмульсионных продуктах 46
1.13 Основные тенденции в повышении вкусовых достоинств эмульсионных продуктов 49
1.14 Реологические свойства эмульсионных жировых продуктов 51
Заключение по обзору литературы 52
2 Объекты и методы исследований 54
2.1 Основные объекты, используемые при проведении эксперимента 54
2.2 Технологии получения жировых продуктов эмульсионной природы 56
2.2.1 Методика получения функциональных майонезов и соусов 57
2.2.2 Методика получения низкокалорийных спредов 59
2.3 Методы исследований свойств сырья и готовой продукции 60
2.3.1 Определение состава жирных кислот растительных масел 60
2.3.2 Разработка метода расчета компонентного состава купажированных масел 60
2.3.3 Получение смеси масел методом смешения в пропеллерной мешалке 63
2.3.4 Определение кислотного числа в маслах и жирах 63
2.3.5 Определение перекисного числа в маслах и жирах 64
2.3.6 Определение кислотности майонеза 65
2.3.7 Определение стойкости майонезных эмульсий 66
2.3.8 Определение вязкости эмульсионной системы майонезов 66
2.3.9 Определение показателя рН майонезных эмульсий 67
2.3.10 Органолептическая оценка майонезов 67
2.3.11 Органолептическая оценка спредов 68
2.3.12 Метод микроскопического фотографирования эмульсий
2.3.13 Статистическая обработка результатов 69
2.4 Состав и физико-химические свойства сырья и продуктов, использованного в работе 70
3 Результаты исследований и их обсуждение 77
3.1 Получение функциональных майонезов и соусов 77
3.1.1 Улучшение жирнокислотного состава жировой основы 79
3.1.2 Оптимизация жирности эмульсионных продуктов 80
3.1.3 Исключение холестеринсодержащего сырья в низкокалорийных майонезах 80
3.1.4 Обогащение низкожирных майонезов и соусов пищевыми волокнами 81
3.1.5 Улучшение органолептических свойств функциональных майонезов и соусов 103
3.1.6 Исследование устойчивости майонезов с ПВ при хранении 107
3.1.7 Обогащение майонезов и соусов комплексом природных антиоксидантов и биологически активных веществ 109
3.2 Получение функциональных спредов с комплексом биологически активных веществ 113
3.2.1 Улучшение жирнокислотного состава жировой основы спреда 114
3.2.2 Обогащение спредов комплексом природных жирорастворимых антиоксидантов 116
Заключение 121
Выводы 124
Список использованной литературы 126
Приложения 152
- Основные преимущества растительных масел в питании
- Роль токоферолов и токотриенолов в питании и масложировой промышленности
- Технологии получения жировых продуктов эмульсионной природы
- Оптимизация жирности эмульсионных продуктов
Введение к работе
Питание с момента рождения до самого последнего дня жизни человека влияет на его организм. Ингредиенты пищевых веществ, поступая в организм человека с пищей, обеспечивают его пластическим материалом и энергией, создают необходимую физиологическую и умственную работоспособность, определяют здоровье, активность и продолжительность жизни человека, его способность к воспроизводству [81,120,139, 198].
Требования науки о питании и основные положения Концепции здорового питания населения России, постулируют необходимость нового подхода к составу, свойствам, а следовательно, технологиям пищевых продуктов, которые должны не только удовлетворять потребности организма человека в основных пищевых веществах и энергии, но и обеспечивать его всем необходимым спектром микроингредиентов, способствуя профилактике алиментарно зависимых заболеваний, сохраняя здоровье и долголетие. В то же время пища должна быть разнообразной, вкусной, безопасной и соответствовать нашим национальным привычкам и традициям [18, 28, 74, 105].
Массовые обследования населения России, регулярно проводимые Институтом питания РАМН в различных регионах страны, свидетельствуют о существенных отклонениях в питании практически всех групп населения, что крайне отрицательно сказывается на здоровье нации:
сокращается средняя продолжительность жизни (мужчины - 59-61 год, женщины - 72-74 года);
снижается производительность труда и устойчивость населения к заболеваниям [65, 165, 184].
Исследования потребительского рынка показали, что большинство опрошенных среди разных групп граждан России (пол, возраст, уровень жизни) осознает, что их здоровье и хорошее самочувствие тесно связаны с питанием. Люди хотят быть здоровыми и активными, не тратя на это
много сил, времени и не прибегая к лекарствам. В результате, продукты питания XXI века должны не только удовлетворять потребности человека в основных питательных веществах и энергии, но и выполнять профилактические и лечебные функции с учетом традиций,. привычек, экономического положения и состояния здоровья различных групп населения [85, 155, 169, 171].
В настоящее время хорошо известны функциональные продукты питания. В Европе их выпуск достигает 20-25% от общего объёма всех реализуемых продуктов питания и к 2010 г. прогнозируется, что эта цифра достигнет 30%. В нашей стране производство таких продуктов также постепенно возрастает [31, 74, 86, 125].
Одним из важных сегментов рынка Функциональных продуктов должны стать продукты масложировой промышленности, доля которых в общем объеме производства продуктов питания составляет 10-13%, а содержание в рационе питания — 30-35% от общей калорийности [105, 106, 117]. Объемы производства жировых продуктов с 1995 по 2007 г. представлены в табл. 1 [84, 94, 176, 177].
Таблица 1 — Объемы производства жировых продуктов
Важной задачей отечественной масложировой промышленности является выпуск жировых продуктов функционального назначения, обеспечивающих здоровье человека. Качество такой продукции,
выпускаемой в РФ, в настоящее время находится на уровне мировых стандартов, а по некоторым показателям превосходит их [104, 127, 155].
Разрабатываются новые рецептуры и технологии жировых продуктов функционального назначения, которые являются источниками не только жиро-, но и водорастворимых физиологически активных ингредиентов, таких как ПНЖК, витамины, пищевые волокна, полноценные белки, минеральные вещества и др.
Цель и задачи исследования. Целью данной научно-исследовательской работы является разработка технологии функциональных жировых продуктов эмульсионной природы с пищевыми волокнами и биологически активными веществами. Для этого необходимо:
теоретическое обоснование целесообразности создания функциональных эмульсионных жировых продуктов с пищевыми волокнами (инулины, бета-глюканы, гемицеллюлозы, целлюлоза, пектины) и природными биологически активными веществами (комплексы каротиноидов, токоферолов, токотриенолов, кофермент Q10, витамины);
выбор растительных масел и жиров для получения жировой фазы со сбалансированным составом и соотношением ПНЖК семейства омега-6 и омега-3;
снижение массовой доли жира в эмульсионных жировых продуктах;
исключение яичных продуктов из рецептур низкожирных майонезов и соусов;
обоснование выбора ПВ для создания функциональных майонезов и соусов;
подбор дозировок ПВ в майонезах и соусах пониженной жирности со сбалансированным составом ПНЖК семейства оо-6/со-З, равным 10:1;
разработка технологии внесения ПВ в майонезы и соусы;
обоснование выбора биологически активных веществ для получения функциональных майонезов, соусов и спредов;
разработка технологии внесения в низкожирные майонезы, соусы и спреды «красного» пальмового масла и жиров с комплексом природных каротиноидов, токоферолов, токотриенолов и кофермента Q10;
улучшение органолептических показателей полученных функциональных жировых продуктов эмульсионной природы;
разработка комплекта нормативно-технической документации.
Актуальность работы подтверждается включением ее разделов в государственные программы фундаментальных исследований:
по заказу Министерства образования и науки РФ на тему «Исследование и формирование научных основ нового поколения жировых продуктов функционального питания, основанных на нутрициологии, пищевой химии, биотехнологии», № гос. регистрации 0120.0505572;
в настоящее время в МГУПП на кафедре «Органическая и пищевая химия» по заказу Министерства образования и науки РФ ведется научная программа на тему «Исследование закономерностей формирования структуры и свойств пищевых систем (полуфабрикатов, готовых пищевых продуктов), обогащение пищевыми волокнами», № гос. регистрации 0120.0 805856.
Учитывая роль жировых продуктов в питании и рост объемов производства масложировой продукции, разработка технологий создания функциональных эмульсионных жировых продуктов (продуктов здорового питания) является своевременной и актуальной задачей.
Основные преимущества растительных масел в питании
Растительные масла в РФ выпускают 350-400 предприятий. При этом ситуацию в отрасли определяют 14-15 предприятий, доля которых в общем объеме находится на уровне 60% [74, 12, 161].
Подсолнечник в общем объеме масличных культур продолжает занимать доминирующие позиции. В подсолнечном масле олеиновая и линолевая кислоты составляют 90 % более. Масло обладает высокими вкусовыми качествами, содержит достаточное количество витаминов групп D, Е (до 60 мг/ЮОг масла) [177].
Рапс — относительно новая для России масличная культура, производство которой в последние годы быстро растет. Низкоэруковое рапсовое масло характеризуется средним содержанием линолевои кислоты. [178]
Пальмовое масло является одним из наиболее древних растительных масел, используемых человеком для приготовления пищи. Неочищенное пальмовое масло, полученное из межплодника масличной пальмы, в основном состоит из жиров и сопутствующих веществ (каротиноиды, токоферолы, токотриенолы, фосфолипиды и некоторые др.), которые способствуют повышению стабильности масла при хранении [128, 187].
Учитывая, что в настоящее время в соответствии с Указом Президента России действует государственная политика повышения деторождаемости, снижения смертности населения, красное пальмовое масло может стать главным источником витаминизированного питания для населения страны [124].
Производство майонеза в России впервые было освоено в конце 30-х годов. Первыми начали выпускать майонез Московский, Ленинградский, Харьковский, а затем и другие маргариновые заводы по рецептуре, разработанной проф. Н.И. Козиным. Некоторое время майонез использовался как продукт праздничного стола, но затем получил широкое признание как продукт повседневного питания. Сейчас он пользуется повышенным спросом [19, 60, 191, 193].
Майонез и подобные ему соусы популярны во всем мире. Годовое потребление майонеза в РФ составляет в среднем 3 кг на человека, причем 40% населения потребляет майонез более одного раза в день, а 32 % - едят его 2-3 раза в неделю. Учитывая возрастающий спрос на майонезы, отечественная масложировая промышленность постоянно уделяет внимание дальнейшему улучшению качества, расширению ассортимента, наращиванию производственных мощностей и увеличению объемов его выпуска на действующих предприятиях [55, 84, 156].
Майонез представляет собой сметанообразную мелкодисперсную эмульсию типа «масло — вода» (эмульсия первого рода), в которой одна жидкость (дисперсная фаза) распределена в другой жидкости (дисперсионная среда) в виде множества мелких капелек [1, 35, 70, 122].
В зависимости от культуры потребления продуктов питания в той или иной страны под «майонезом» понимают разные продукты - от густого и гелеобразного продукта до жидкого текучего или же продукта с кремообразной, глянцевой консистенцией. В понимании российского потребителя майонез долгие годы ассоциировался с рецептурой, в которой преобладает растительное масло (67%) [119, 204 244].
Для большинства людей старшего поколения, по медицинским показаниям, следует ограничивать потребление яйцепродуктов, уксуса, сахара и других компонентов, которые входят в рецептуру майонеза [58, 59, 143, 187].
В последние годы проведены исследования по разработке композиционных составов майонезов с введением в их состав специально подготовленных природных растительных компонентов, обладающих повышенной пищевой и биологической ценностью (комплексов витаминов, аминокислот, пищевых волокон, макро- и микроэлементов) -шиповника, спирулины, фукуса, эхинацеи [146].
Также заметны тенденции к изменениям рецептуры майонезов с целью сообщения продукту полезных свойств, обеспечивающих повышение пищевой ценности: производство низкожирного майонеза, содержащего до 1% низкометоксилированного пектина [131, 236]; производство майонеза, в рецептуре которого сахар заменен на подсластитель неуглеводной природы. Вследствие этого майонезы могут служить хорошим средством для коррекции рациона питания людей страдающих сахарным диабетом [50]; производство майонеза с закваской, состоящей из бактериальных культур [178]; замена яичного порошка на поверхностно-активные вещества (ПАВ), в состав которых входят эмульгатор ФОЛС, сывороточный белковый концентрат и гидроколлоиды [109, 214, 215]; обогащение майонеза сушеной ламинарией [196]; производство майонезов с пониженной и средней жирностью, окрашенных природным красителем бета-каротином [180]; производство низкокалорийных майонезов с применением фосфолипидных и белковых добавок [181]; разработаны рецептуры высоко-, средне- и низкокалорийных майонезов, содержащих селен [69]; разработана технология и рецептура кулинарных соусов эмульсионного типа [41, 42].
Так как структура майонеза (содержание водной и жировой фазы) позволяет обогащать его жиро- и водорастворимыми функциональными ингредиентами, то необходимы комплексные решения, затрагивающие все возможные направления по сообщению майонезам и соусам функциональных свойств на уровне жирнокислотного состава, состава и содержания водо- и жирорастворимых витаминов, пищевых волокон, природных антиоксидантов, поддержания определенной консистенции, трансформирования вкуса и аромата [23, 27, 77, 83, 218].
Роль токоферолов и токотриенолов в питании и масложировой промышленности
Токоферолы и токотриенолы входят в состав витамина Е. Это прозрачные, светло-желтые, вязкие субстанции, растворимые в органических растворителях и разрушающиеся под действием ультрафиолетовых лучей [241].
Витамин Е способен влиять на процессы свободно радикального окисления в тканях живого организма. Антиоксидантный эффект этого витамина используют для лечения атеросклероза. Считают, что одним из основных механизмов развития атеросклероза является усиление свободнорадикального окисления, в результате чего в организме накапливаются агрессивные перекиси липидов, повреждающие мембраны сосудов. Такие мощные антиоксиданты как токоферилхинон и токоферилгидрохинон сдерживают свободнорадикальное окисление и тем самым снижают интенсивность процесса. При этом отмечается уменьшение содержания холестерина в крови и печени [16]. Витамин Е активирует синтез многих белков, благоприятно влияет на клиническое лечение заболевания и метаболические показатели при глаукоме, т.к. помогает организму оптимально использовать витамин А. Он защищает биологические мембраны, продлевает жизненный цикл эритроцитов. Витамин Е назначают для лечения флебитов, так как сохраняя целостность мембран клеток эндотелия сосудов, он уменьшает опасность тромбообразования [34]. Недостаточность витамина Е в организме у человека может быть связана с особенностями питания, например, отсутствием в пище растительных жиров, либо обусловлена различными заболеваниями, например, печени, поджелудочной железы, возникает бесплодие или самопроизвольный аборт, перерождаются сперматозоиды; наблюдается дистрофия мышц и дегенерация нервных клеток.
Потребность организма человека в витамине Е возрастает при потреблении больших количеств ненасыщенных жирных кислот. Рекомендуется употреблять от 10 до 30 мг витамина Е в день [65, 233].
Токоферолы представляют собой токолы, в которых бензольное ядро полностью замещено метальными группами: а-токоферол - 5,7,8-триметилтокол; Р-токоферол - 5,8-диметилтокол; у-токоферол - 7,8-диметилтокол (рис. 11) [248].
Поскольку токоферолы и токотриенолы по природе своей жирорастворимые, самыми подходящими продуктами для обогащения ими являются жиры, масла, а также жиросодержащие продукты, такие, как майонез, соус и спред [65, 78].
Важнейшей особенностью токоферолов и токотриенолов, помимо витаминной активности, является их сильное антиокислительное свойство. Они хорошо защищают масла от окисления, а сами при этом окисляются, теряя витаминные свойства [17, 145]. 1.10 Основные тенденции использования антиокислителей
В процессе переработки и хранения жиросодержащие и жировые продукты подвергаются окислению кислородом воздуха, что, в свою очередь, ведет к снижению их питательной ценности, ухудшению органолептических свойств, обесцвечиванию и снижению сроков хранения. Продукты окисления оказывают вредное влияние на организм человека. Замедление или предотвращение окисления пищевых продуктов имеет большое социальное и экономическое значение [206, 248].
Автоокисление - один из основных типов порчи жиров. Окисление жиров происходит как серия цепных реакций. Начальными продуктами окисления являются разнообразные по строению пероксиды и гидропероксиды. Они получили название первичных продуктов окисления. В результате их сложных превращений образуются вторичные продукты окисления: спирты, альдегиды, кетоны и кислоты с различной длиной углеродной цепи, а также их разнообразные производные. На скорость окисления влияет состав пищевых систем, в первую очередь состав и строение липидной фракции, влажность, температура, наличие металлов переменной валентности, свет [91, 194, 245].
Наряду с технологическими приемами защиты масел от окисления селекционеры проводят работы по созданию сортов подсолнечника с устойчивыми к окислению семенами, в частности обладающими пониженной гидролитической активностью фермента липазы с измененным содержанием токоферолов [92]. Установлено, что содержащийся в различных пищевых продуктах квертицин, также обладает антиокислительными свойствами [240]. Исследована антиокислительная активность феруловой кислоты и ее производных при добавлении к соевому маслу [203]. Получена композиция на основе токоферолов, аскорбилпальмитата и лецитина, которая проявляет очень высокую антиокислительную способность в эмульсионных жировых продуктах [79]. Исследовано антиоксидантное воздействие биологически активного продукта из плодов облепихи, содержащего комплекс жирорастворимых витаминов на окислительную способность различных масел в процессе хранения [95]. Изучено влияние внесения фермента глюкозидазы на микробиологические показатели майонеза в процессе его хранения. Установлено, что добавка функционирует как антиокислитель [49]. Разработаны диетические продукты серии «Тонус» - маргарины, майонезы, масла с добавками пищевых растительных фосфолипидов [187].
Молекулы крахмала При нагревании до температуры 55-85С они набухают, образуя клейстер - крахмальную пасту. Клейстеры из нативных крахмалов недостаточно устойчивы, склонны к синерезису, подвержены влиянию изменяющихся рН и температуры [168, 248].
Различные способы обработки (физические, химические, биологические) нативных крахмалов позволяют существенно изменить их строение, что отражается на растворимости и свойствах клейстеров, например, их устойчивости к нагреванию, воздействию кислот и т.п. [111, 190].
Крахмалы, набухающие в холодной воде, получают термообработкой нативного кукурузного крахмала в 75-90 %-ном этаноле при температуре 150-175С в течение 1,5-2,0 часов, или высушиванием крахмальной суспензии в распылительной сушилке. Такие крахмалы устойчивы в кислой среде, стабильны в циклах замерзания и оттаивания. Их способность набухать в холодной воде без дополнительного нагревания используют в технологии различных десертов, желейного мармелада, сдобного теста, содержащего ягоды, которые в отсутствие стабилизатора оседают на дно до начала выпечки [119].
Технологии получения жировых продуктов эмульсионной природы
В результате проведенных исследований в МГУПП на кафедре «Органическая и пищевая химия» была разработана технология производства низкожирных майонезов и соусов с пищевыми волокнами и биологически активными соединениями. Производство низкокалорийного майонеза и соуса осуществляли на мини-установке «Stephan UMC 5». Это универсальная машина для измельчения, перемешивания, эмульгирования, вакуумирования, плавления, косвенного нагрева и охлаждения, термизации и пастеризации, которая позволяет заранее оценить процессы, происходящие при производстве продуктов на машинах большей мощности, для производства небольших партий опытных продуктов в лабораториях.
Мини-установка имеет чашу емкостью 5 л, и оснащена вакуумной установкой; также допускается косвенный нагрев и охлаждение продукта через рубашку. Теплообмен в подлежащем нагреву продукте выравнивается за счет дополнительного перемешивания вручную транспортирующей лопастью. Рабочий инструмент состоит из острых ножей или незаостренной перемешивающей лопасти. Обрабатываемое сырьё принудительно подается к вращающимся инструментам 1. Сыпучие компоненты (сухое обезжиренное молоко, стабилизаторы, загустители, фруктозу, соль, соду), отвешивают в соответствии с рецептурой. 2. Отмеряют все рецептурные количества растительных масел; нагревают жировую смесь до температуры 40С куда при перемешивании подают рецептурное количество нерафинированного «красного» пальмового масла (или 30%-ного масляного раствора (3-каротина), перемешивание продолжают до полного распределения «красного» пальмового масла (или (3-каротина) в растительном масле. Полученную смесь охлаждают до температуры 20-25С, куда при перемешивании подают рецептурное количество токоферолов, ароматизаторов. 3. В специальной емкости готовят крахмальный клейстер. Для этого в Ул часть рецептурного количества воды, нагретой до температуры 40С, вводят необходимое по рецептуре количество крахмала «горячего набухания» и нагревают смесь до температуры 80-85С до образования крахмального клейстера. 4. В специальной емкости готовят водный раствор, содержащий пищевые волокна. Для этого в Ул часть рецептурного количества воды, температурой 40С, вносят препарат пищевого волокна при перемешивании со скоростью вращения мешалки 300 об/мин в течение 5 мин, затем повышают температуру до 80-85С и выдерживают при этой температуре до образования вязкой системы при перемешивании со скоростью вращения мешалки 1500 об/мин. После чего систему охлаждают до 20-25С.
Приготовление майонезной пасты 1. В рабочую емкость заливают Ул часть воды и нагревают до 40С. При постоянном перемешивании, вводят подготовленные сухое обезжиренное молоко, фруктозу, соль, соду и гуаровую камедь. Перемешивание осуществляют в течение 5 мин. 2. Пастеризацию производят постепенно нагревая смесь до температуры 80-85С в течение 5 мин. Затем к смеси при перемешивании добавляют готовый крахмальный клейстер, охлаждают смесь до температуры 60С и вводят предварительно приготовленный раствор пищевого волокна, перемешивают 5 мин, в результате чего образуется майонезная паста. Приготовление майонезной эмульсии 1. Полученную майонезную пасту охлаждают до 20-25С, увеличивают интенсивность перемешивания и заливают смесь рецептурным количеством жировой смеси, содержащей нерафинированное пальмовое масло (или Р-каротин), смесь токоферолов и ароматизатор, перемешивают в течение 10 мин до образования грубой майонезной эмульсии. 2. Проводят гомогенизацию грубой майонезной эмульсии в течение 2-5 мин при интенсивном перемешивании до образования тонкодисперсной майонезной эмульсии. Затем, вводят 9%-ный раствор уксусной кислоты и продолжают гомогенизацию в течение 2-3 мин до образования майонеза или соуса.
В реактор для смешивания (установка типа Stefan) в соответствии с рецептурой загружают жировую смесь, в которую входят все жирорастворимые компоненты. В условиях эксперимента при перемешивании (300 об/мин.) смесь нагревают до температуры 58-60С для полного растворения эмульгатора и образования однородной системы. Затем, увеличивая число оборотов мешалки до 2400 об/мин., вводится расчетное количество водной фазы и осуществляют эмульгирование. Число оборотов мешалки 2400 об/мин., продолжительность эмульгирования 20 мин. После окончания эмульгирования эмульсионная система постепенно охлаждается до температуры 10С. Число оборотов мешалки при этом снижается до 600-900 об/мин. Полученный продукт помещается в холодильную камеру и выдерживается при температуре да 5С.
Оптимизация жирности эмульсионных продуктов
Свойства традиционной высококалорийной майонезной эмульсии во многом определяются яичным порошком (до 8%). Яичный порошок содержит холестерин, что делает его нежелательным для употребления больными атеросклерозом, гипертонией, ожирением, а также людьми пожилого возраста. В связи с этим для создания майонезов и соусов функционального назначения полностью исключили внесение яичных продуктов. Так как яичный порошок является основным эмульгирующим и структурирующим компонентом, то его исключение из рецептур майонезов и соусов приводит к снижению агрегативнои устойчивости системы. Поэтому были проведены исследования по поиску новых ингредиентов, которые, с одной стороны, являются физиологически функциональными, а с другой, - обладают стабилизирующими и эмульгирующими свойствами.
Актуальность настоящего раздела исследований обусловлена тем, что полное удаление яичного порошка и пониженное содержание жировой основы в низкокалорийных майонезах и не способствует получению устойчивых эмульсий. Анализ литературы и результаты проведенных предварительных исследований показали возможность эффективного использования ПВ для решения этих задач.
В настоящее время жители крупных городов в среднем получают в своем рационе около 10 г пищевых волокон в день, в то время как рекомендуемая норма составляет 25-38 г.
Современными медицинскими исследованиями установлено, что недостаток ПВ в пище приводит к нарушению динамического баланса внутренней среды человека и является фактором риска многих заболеваний.
Основной задачей при создании новых видов низкожирных эмульсионных продуктов с пищевыми волокнами является балансирование между удовлетворением потребностей организма человека в пищевых волокнах как в функциональном ингредиенте PI сохранением традиционного качества обогащенного продукта. В табл. 19 представлены адекватные уровни потребления (АУП) установленные Институтом Питания РАМН.
Таким образом, разработка новых физиологически функциональных майонезов и соусов требует решения целого ряда технологических задач, к которым относятся: выбор вида обогащаемого продукта; подбор пищевого волокна с учетом его известных физико-химических параметров, исходных свойств обогащаемого продукта и технологических режимов его получения; исследование влияния физиологически значимых концентраций пищевого волокна на качество разрабатываемого продукта; корректирование рецептуры продукта с целью нивелирования возможных изменений, вызванных введением волокна.
В работе изучалось влияние различных видов пищевых волокон на физико-химические и органолептические свойства майонезных и соусных эмульсий, с целью создания качественных продуктов, отвечающих сформированным выше требованиям. В результате проведенных исследований для создания нового поколения майонезов и соусов были выбраны следующие ПВ: инулины, бета-глюканы, гемицеллюлоза, целлюлоза и пектины.
Используемые ПВ обладали физиологическими свойствами, отличались по химическому строению молекул, степени полимеризации, содержанию макро- и микронутриентов, калорийности, рН, способности фиксировать воду и образовывать гели разной прочности. Физико-химические показатели ПВ представлены в табл. 13, 14.
Для выяснения способности ПВ (с учетом особенностей их состава и свойств) образовывать гели требовались исследования процессов диспергирования: влияние температурных режимов, интенсивности и продолжительности перемешивания на свойства образующих систем. В табл. 20 показано взаимодействие препаратов ПВ с водой. Таблица 20 — Взаимодействие препаратов пищевых волокон с водой Наименование препаратов ПВ Взаимодействие препаратов пищевых волокон с водой Фибрулин XL, BeneoGR, BeneoHP, BeneoSynergy 1 Белый мутный раствор, постепенно обесцвечивающийся Nutrim-OB № 170 Ссветло-серый, эластичный гель с мелкими коричневыми частицами BHBanypMCG591 F Молочно-белый, эластичный гель Потеке Краун Бежевый, эластичный гель Проведенными исследованиями установлено, что гелевые системы, образованные в результате взаимодействия выбранных препаратов ПВ с водой, не позволяют в полной мере создать агрегативно устойчивые майонезные эмульсии, поэтому дополнительно были использованы гуаровая камедь «Эдикол 60-70» и модифицированный крахмал «горячего набухания» «Клеарам» (табл. 16). Структурирующие свойства гуаровой камеди проявлялись при минимальных дозировках, поэтому ее применение носило только технологический характер. В исследовании подбирали дозировки вышеуказанных стабилизаторов и ПВ для получения нужной майонезной консистенции. В пункте 2.2.1 представлена технология приготовления низкожирных майонезов и соусов, содержащих препараты различных ПВ.
Вязкость низкожирных майонезов и соусов определяли в соответствие с методикой, представленной в разделе 2.3.8 с использованием шпинделя R6 при скорости вращения 10 об/мин. Стойкость — в соответствии с ГОСТ 30004.2-93, методика представлена в разделе 2.3.7. Таким образом, благодаря своим физиологически функциональным и технологическим свойствам, учитывая недостаток потребления населением ПВ, в работе одним из основных этапов в исследовании является внесение ПВ различной химической природы в рецептуры низкожирных майонезов и соусов.
Больше всего инулина содержится в клубнях топинамбура и корне цикория (15-20%). Инулин цикория имеет более высокую степень полимеризации (20%) по сравнению с инулином топинамбура (10%), т.к. представляет собой линейный полимер со степенью полимеризации (числом фруктозных звеньев в цепи) от 2 до 60. Поэтому в работе использовали различные формы инулинов полученных из цикория. Используемые в работе препараты инулинов отличаются между собой содержанием Сахаров; длиной цепей и содержанием инулина, гель из гранулированного инулина (BeneoGR) может быть получен при концентрации от 25%; длинноцепочечный инулин (ВепеоНР) образует гель при концентрации 15%; длинноцепочечный инулин менее чувствителен к гидролизу по сравнению с гранулированным.
На первом этапе (совместно с Утешевой СЮ.) исследовали влияние Фибрулин XL в количестве 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 и 10% на физико-химические и реологические свойства майонезов 25%-ной жирности при неизменных дозировках модифицированного крахмала - 1,5% и гуаровой камеди - 0,2%. Рецептуры представлены в приложении 1. Влияние массовой доли вносимого препарата на стойкость эмульсии 25%-ной жирности приведены нарис. 19. шшш шыь ид мк и 99 99 Массовая доля Фибрулина XL, % Рис. 19 Влияние Фибрулин XL на стойкость эмульсии 25%-ной жирности Эксперимент показал, что при внесении Фибрулина XL от 2 до 7%, гуаровой камеди - 0,2%, крахмала - 1,5% системы получаются не стабильными во времени (происходит быстрое расслоение эмульсии на воду и масло). При внесении 8-9% Фибрулина XL эмульсии получаются стабильные, но очень густые, кашеобразные. Для улучшения результатов увеличили внесение гуаровой камеди до 0,4%, Фибрулин XL и модифицированный крахмал вводили в тех же количествах. Рецептуры представлены в приложении 2.
