Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Влияние сырья и технологии производства на формирование качества конфет молочных и с молочно-помадными начинками 11
1.1 Сырье, используемое при производстве конфет, и его влияние на качество готового изделия 11
1.2 Особенности производства молочных конфет и молочно-помадных начинок для шоколадных конфет 16
1.2.1 Приготовление молочных конфет аморфной структуры 16
1.2.2 Технология приготовления помады и изделий на ее основе 18
1.3 Комплексная оценка качества конфет 20
1.3.1 Органолептические и физико-химические показатели качества конфет 20
1.3.2 Микробиологические критерии качества конфет 23
1.3.3 Роль показателя «активность воды» при оценке качества и безопасности конфет 26
1.4 Современное состояние проблемы кристаллизации молочных конфет 30
1.5 Роль пищевых добавок в повышении качества конфет 35
1.6 Управление качеством молочных конфет 37
Глава 2. Объекты и методы исследования 43
2.1 Объекты исследования 43
2.2 Методы исследования 45
Глава 3. Влияние ферментного препарата на качество и сохраняемость молочно-помадных начинок шоколадных конфет типа «Ассорти» 54
3.1 Оценка качества молочно-помадных начинок для шоколадных конфет типа «Ассорти» 54
3.1.1 Оценка органолептических показателей качества молочно-помадных начинок шоколадных конфет типа «Ассорти» 55
3.1.2 Оценка физико-химических и структурно-механических показателей качества молочно-помадных начинок шоколадных конфет типа «Ассорти»...62
3.1.3 Оценка безопасности молочно-помадных начинок шоколадных конфет типа «Ассорти» по микробиологическим показателям 69
Глава 4. Исследование влияния пищевых добавок и сырья на качество и сохраняемость молочных конфет 75
4.1 Оценка органолептических показателей качества молочных конфет в процессе хранения 75
4.2 Процессы, происходящие при хранении молочных конфет 86
4.2.1 Изучение процессов кристаллизации молочных конфет 87
4.2.2 Изменение массовой доли влаги и показателя «активность воды» в процессе хранения молочных конфет 92
4.2.3 Изменение содержания Сахаров в процессе хранения молочных конфет 102
4.2.4 Изменение состава летучих веществ в процессе хранения молочных конфет 106
4.2.5 Оценка безопасности молочных конфет по микробиологическим показателям 126
Глава 5. Разработка элементов системы управления качеством при производстве молочных конфет 132
5.1 Основные принципы разработки системы ХАССП 133
5.2 Определение области применения ХАССП 134
5.3 Описание продукта и его использование 136
5.4 Анализ возможных рисков и разработка планово-предупреждающих мероприятий 138
5.5 Определение и составление перечня критических контрольных точек 145
Выводы 151
Список литературы 153
Приложения 172
- Особенности производства молочных конфет и молочно-помадных начинок для шоколадных конфет
- Оценка органолептических показателей качества молочно-помадных начинок шоколадных конфет типа «Ассорти»
- Процессы, происходящие при хранении молочных конфет
- Определение области применения ХАССП
Введение к работе
В условиях перехода России к новой экономической системе, основанной на рыночных отношениях производителя и потребителя, совершенствование контроля качества и безопасности продуктов питания является актуальной проблемой.
Современный этап развития кондитерской отрасли характеризуется высокой степенью насыщенности рынка разнообразной продукцией. В этой связи кондитерские предприятия ищут пути повышения конкурентоспособности кондитерских изделий за счет улучшения качества, обеспечение которого может быть достигнуто совокупностью факторов, формирующих и сохраняющих потребительские свойства продукции на всех этапах ее создания и товародвижения.
Важнейшие органолептические характеристики кондитерской продукции - вкус и аромат определяют покупательский спрос. Сегодня, в соответствии с идеологией TQM, внимание фокусируется на потребностях покупателя. Анализ публикаций выявил, что балловый метод органолептической оценки не отвечает требованиям современного кондитерского производства, поскольку не предусматривает оценку таких значимых для потребителя сенсорных аспектов, как остаточное послевкусие, натуральность аромата и др. Применение в кондитерской промышленности профильного метода сенсорного анализа по международным стандартам ИСО в комплексе со статистическими процедурами имеет большую актуальность, поскольку позволяет дать количественную оценку органолептическим характеристикам.
В настоящее время кондитерская промышленность - одна из наиболее динамично развивающихся пищевых отраслей. За последние 6 лет общий объем промышленного производства увеличился почти на 60% и составил в 2005 г. 2 млн. 364,9 тыс. тонн. В группе сахаристых кондитерских изделий в 1,5 раза увеличилось производство конфет [221].
Устойчивым спросом у населения пользуются шоколадные конфеты типа «Ассорти» с различными начинками, самой популярной из которых является молочно-помадная начинка. В соответствии с ГОСТ 4570-93 «Конфеты. Общие технические условия» срок хранения шоколадных конфет типа «Ассорти» с начинками (в т.ч. и помадными) составляет 2 мес. Массовая доля начинки в изделиях должна быть не менее 20% [16]. В процессе хранения помадная начинка вследствие десорбции влаги и рекристаллизации сахарозы становится черствой.
Молочные конфеты занимают особое место среди кондитерских изделий, выпускаемых в нашей стране, однако из-за ограниченных сроков годности они не могут стать достойными конкурентами импортной продукции. Молочные конфеты неизменно пользуются спросом у покупателей, доступны по цене, имеют высокую пищевую ценность и сенсорные характеристики, обусловленные использованием натурального сырья (сахар-песок, патока, сливочное масло, молоко и продукты его переработки). В состав молочных конфет входит около 80% Сахаров, что предопределяет сохранность изделий, так как при хранении молочных конфет основным фактором снижения качества является кристаллизация лактозы и сахарозы. Кристаллы лактозы, являясь «затравками», способствуют образованию крупных кристаллов сахара при хранении и быстрому «черствению» готовых изделий. Ферментативный гидролиз лактозы является одним из способов предупреждающим кристаллизацию лактозы и повышающим биологическую ценность продукта.
Как известно, молочные конфеты и молочно-помадные начинки изготавливают из аналогичного сырья (сахар-песок, патока, сливочное масло, молоко и продукты его переработки), но в разном соотношении и по разным технологиям. Так, у изделий на основе помады, кристаллизация Сахаров осуществляется еще на стадии производства, а основная задача при хранении -замедлить процессы перекристаллизации, высыхания и соответственно «черствения». Свежеизготовленные молочные конфеты представляют собой аморфную массу, не содержащую кристаллов сахара, образование и рост
которых начинается в процессе хранения изделий. Эти процессы оказывают существенное влияние на сенсорные свойства, структуру и срок годности готовых изделий.
Таким образом, улучшение качества молочных конфет и шоколадных конфет типа «Ассорти» с молочно-помадными начинками непосредственно связано с повышением их стойкости при хранении путем замедления процессов кристаллизации и «черствения».
В настоящее время актуально направление совершенствования ассортимента и улучшения качества конфет за счет использования пищевых добавок и нового сырья.
Теоретические предпосылки и основы повышения качества молочных конфет изложены в научных исследованиях таких ведущих ученых как Зубченко А.В., Магомедов Г.О., Скобельская З.Г., Рыжакова А.В., Истомина М.М., Овчинникова А.С., Зобова Р.Г., Ходак А.П. и др. [34, 35, 37, 41, 46, 87, 94, 95, 132]. Однако в этих исследованиях недостаточно внимания уделено процессам кристаллизации. Имеющиеся сведения не обобщены и носят описательный характер.
Отсутствие обоснованных показателей качества конфетных изделий и базирующихся на научной основе конкретных рекомендаций по их товародвижению, часто не дает возможность объективно обосновать сроки годности изделий. Сохранность конфет зависит и от понимания механизмов процессов, происходящих при их производстве и хранении, а также успешного ингибирования тех из них, которые в значительной степени обуславливают утрату или изменение требуемых характеристик качества, определяющих необходимые потребительские свойства продукта.
Повышение качества и безопасности продукции является необходимым условием стратегического развития предприятий кондитерской промышленности и повышения их конкурентоспособности. В настоящее время наиболее эффективным способом обеспечения пищевой безопасности является применение признанной во всем мире системы ХАССП (Анализ рисков и
критические контрольные точки) или в английской транскрипции НАССР (Hazard Analysis and Critical Control Point). ХАССП - это научно обоснованная система, которая при правильном ее использовании обеспечивает превентивный контроль основных факторов риска и гарантирует потребителю безопасность продукции, так как все критерии безопасности контролируются от исходного сырья до готовой продукции, а их стабильность осуществляется посредством внедрения процедур мониторинга, корректирующих и предупреждающих действий. Обеспечение качества и безопасности конфет должно достигаться совокупностью планируемых и постоянно проводимых действий, направленных на формирование и сохранение заданных требований к качеству и безопасности в процессе производства и в течение всего срока хранения.
В связи с этим, существует необходимость научных и практических разработок, которые в сложившихся рыночных условиях позволяют совершенствовать конфетные изделия в соответствии с пожеланиями потребителей и обеспечивать стабильное сенсорное качество и безопасность на протяжении срока годности.
Целью настоящей работы явилось улучшение качества и увеличение сроков годности конфетных изделий, за счет использования пищевых добавок и нового вида сырья, на основе комплексного подхода к изучению потребительских свойств конфет и методов товароведной оценки, для достижения которой были определены следующие задачи:
- провести анализ и оценку факторов, влияющих на показатели качества
конфет молочных и шоколадных типа «Ассорти» с молочно-помадными
начинками;
обосновать использование пищевых добавок и нового вида сырья, способствующих повышению качества и сохраняемости конфет;
разработать методологию исследования и совершенствования методов контроля качества конфет;
- разработать систему оценки сенсорного качества конфет;
изучить влияние предложенных добавок и нового вида сырья на процессы кристаллизации и «черствения» конфет, а также обосновать критерии структурно-механических свойств;
на основании результатов комплексной оценки установить сроки годности новых видов конфет;
разработать рецептуры и технические условия для конфет с использованием эффективных пищевых добавок;
разработать систему совершенствования качества кондитерских изделий и обеспечения безопасности потребления на основе принципов менеджмента качества и сенсорной оценки.
Научная новизна работы. Доказана целесообразность использования пищевых добавок: ферментного препарата Bioinvert 200, эфиров лимонной кислоты и моно- и диглицеридов жирных кислот, а также частично гидролизованного сгущенного молока в производстве конфет для повышения их качества и сохраняемости.
Определены требования к свойствам ферментного препарата для шоколадных конфет типа «Ассорти» и аргументирован способ его внесения в молочно-помадную начинку.
Аналитически и экспериментально обоснованы подходы к регулированию показателей качества и сохраняемости конфет путем введения функциональных добавок, корректирующих сенсорные и структурно-механические свойства изделий.
Установлены и обоснованы параметры оптимизации структурно-механических свойств молочных конфет, базирующиеся на сенсорной оценке и анализе гранулометрического состава.
Научно обосновано и предложено использование показателя «активность воды» в качестве критерия динамики процесса «черствения» молочных конфет. На основании полученных результатов, данный процесс разделен на 3 этапа, что позволяет определить глубину его протекания и установить срок годности изделий.
Исследован состав ароматообразующих веществ молочных конфет, включающий различные классы органических соединений, участвующих в формировании сенсорных и структурных свойств конфет. Выявлены устойчивые связи между составом летучих веществ, процессами кристаллизации и «черствения». Предложен в качестве индикатора стабильности структурно-механических свойств молочных конфет углеводород тетрадекан. На основании данных об изменении состава летучих компонентов и тетрадекана даны научно-обоснованные рекомендации о возможности прогнозирования стабильности структурно-механических свойств молочных конфет при хранении.
Предложены и разработаны: программа обеспечения сенсорной оценки шоколадных конфет с молочно-помадными начинками и модульная схема менеджмента качества производства безопасных изделий.
Практическая значимость работы. Разработан сенсорный профиль качества конфет молочных и с молочно-помадными начинками для проведения экспертной оценки.
Показана возможность повышения пищевой и биологической ценности и увеличения продолжительности хранения молочных конфет с обеспечением стабильности показателей качества путем рационального использования предложенных пищевых добавок и гидролизованного сгущенного молока.
Установлены предельно допустимые числовые значения показателя «активность воды» для обеспечения безопасности и прогнозирования сроков годности молочных конфет.
Разработаны и утверждены ТУ и ТИ на новые виды молочных конфет с пищевыми добавками, которые внедрены в производство на ООО «Рузская кондитерская фабрика».
Обоснованы сроки годности конфет молочных с использованием пищевых добавок и гидролизованного сгущенного молока.
Разработан способ производства молочных конфет с использованием пищевых добавок, на который получен патент на изобретение RU №2278525 С2 от 14.07.04.
Разработаны и предложены к внедрению на кондитерской фабрике элементы системы управления качеством молочных конфет на основе принципов ХАССП.
Апробация работы. Основные положения и результаты исследований были доложены на международных конференциях: «Плехановские чтения» (Москва, 2003-2005), «Кондитерские изделия XXI века» (Москва, 2005), «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации» (Москва, 2005) и XV международном симпозиуме IGWT «Global Safety of Commodity and Environment Quality of Life» (Киев, 2006).
Публикации: По материалам диссертации опубликовано 10 печатных работ общим объемом 1,0 п.л. (3 из них в журналах перечня, установленного ВАК), а также патент РФ.
Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы и приложений. Основное содержание работы изложено на 152 страницах машинописного текста, включает 20 таблиц и 36 рисунков. Список использованной литературы включает 223 источника, из них 87 на иностранных языках.
Особенности производства молочных конфет и молочно-помадных начинок для шоколадных конфет
Молочную массу для конфет "Коровка" готовят периодическим и непрерывным способами. При периодическом способе в открытый варочный котел загружают сахарный сироп и патоку. Сахарно-паточную смесь уваривают при избыточном давлении греющего пара до массовой доли влаги 7-9 %, затем загружают сгущенное молоко и сливочное масло, подогретое до 60С, во избежание частичной кристаллизации сахарозы в сиропе. Молочную массу уваривают до остаточной массовой доли влаги 10-12%, что соответствует температуре кипения 110—116С. Доля редуцирующих веществ в готовой массе 8-9,5 %. В зависимости от способа формования готовая масса поступает на охлаждение и формование (при формовании методом прокатки) или сразу на формование (при формовании методом отливки в крахмал). [54, 63]
При непрерывном способе получения конфет молочный сироп готовят в диссуторе в течение 30 мин до массовой доли влаги 24 - 26% и редуцируюших веществ 9%, затем направляют в промежуточную емкость, откуда, пройдя через фильтр, сироп насосом непрерывно перекачивается в змеевиковую варочную колонну, где он уваривается при избыточном давлении греющего пара до массовой доли влаги 10,5 — 11% и содержания редуцирующих веществ 10,9 - 11%. Готовая молочная масса сразу без охлаждения поступает на формование методом отливки [50, 78].
Выбор способа формования зависит главным образом от свойств конфетной массы, ее структурно-механических свойств (вязкость, пластичность, прочность и т.п.) и физико-химических свойств (влажность, температура, состав и т.п.). Большое значение при формовании отливкой имеет температура конфетных масс. Оптимальная температура для отливки молочных конфетных масс - 100-110С [122]. После формования конфетные массы направляют на выстойку, где происходит процесс затвердевания отлитой массы, которая превращается при этом в конфетные корпуса.
Структурообразование молочных конфет предопределяется процессом кристаллизации сахарозы. Структура этих конфет зависит от исходного состояния конфетной массы и технологических параметров кристаллизации.
Изделия, приготовленные этим способом формования, представляют собой маловязкую молочную массу с засахарившейся корочкой, наличие которой способствует кристаллизации Сахаров по всей массе в короткий срок, что отрицательно сказывается на качестве конфет. В настоящее время широко применяется метод формования прокаткой и резанием. При этом способе формования получают пласт определенной толщины. Важно, чтобы пласты, поступающие на прокатку, имели определенную температуру (30-35С), поскольку сильно охлажденные пласты при прокатке будут растрескиваться по краям, а более теплые пласты будут прилипать и деформироваться (расплываться).
Конфеты, отформованные прокаткой и резкой, представляют собой вязкую тянучку. Повышенная вязкость препятствует процессу кристаллизации и тем самым увеличивает срок их годности.
Таким образом, наиболее востребованным на сегодняшний день является метод формования молочных конфет прокаткой и резанием, при использовании которого замедляются кристаллизационные процессы, значительно влияющие на сохранение сенсорных и структурно-механических характеристик готовых изделий. 1.2.2 Технология приготовления помады и изделий на ее основе В настоящее время известны несколько способов получения помадных масс: - традиционный способ, основанный на кристаллизации сахарозы из пересыщенного сахаропаточного сиропа; - на основе мелкодисперсной сахарной пудры; - на основе порошкообразного сахаропаточного полуфабриката. Помадные массы широко используются в кондитерской промышленности как отделочный полуфабрикат при производстве мучных кондитерских изделий, в качестве начинок при производстве карамели, драже, вафель, а также шоколада и шоколадных конфет с начинками.
Подлинным украшением ассортимента конфет можно назвать шоколадные конфеты с начинками типа «Ассорти». По существу - это мелкоштучный шоколад с начинкой. Как правило, эти конфеты, расфасованные в красочные коробки с коррексами, являются подарочными наборами, однако большинство производителей выпускают такие конфеты и весовыми. Устойчивым спросом на рынке пользуются шоколадные конфеты с молочно-помадными начинками, для производства которых используют традиционный способ приготовления, основанный на сбивании уваренного молочно-сахаропаточного сиропа. Готовую помадную начинку темперируют при температуре 65-70С, а затем вводят вкусовые добавки [41].
Качество помадной начинки зависит от ее консистенции, характеризующейся соотношением твердой и жидкой фаз, а также величины кристаллов. В готовой помадной начинке содержание жидкой фазы должно быть 40-50%, твердой - 60-50%. Высококачественной считается начинка с преобладанием фракций 10-12 мкм и небольшим размером кристаллов от 13 до 22 мкм. Наличие 20% кристаллов 25-30 мкм и более делает помадную массу грубокристаллической. Избыток кристаллов с размером 5-6 мкм делает продукт вязким, с кристаллами 40-45 мкм - грубой. На величину образования кристаллов и соотношения жидкой и твердой фаз в помадной начинке влияют многие факторы, основными из которых являются: рецептура, содержание редуцирующих веществ, массовая доля влаги сиропа, достигаемая степень пересыщения сиропа сахарозой, конечная температура охлаждения помадного сиропа, продолжительность и интенсивность сбивания [35, 53, 66, 72, 77].
Оценка органолептических показателей качества молочно-помадных начинок шоколадных конфет типа «Ассорти»
Органолептическая оценка является одним из значимых способов получения информации о важнейших, с точки зрения потребителя, сенсорных характеристиках продукта и возможности их оптимизации.
Свежеизготовленные образцы шоколадных конфет имели привлекательный внешний вид: однородный коричневый цвет, блестящую поверхность без поседения и проникновения жидкой фазы начинки на поверхность.
Так как в состав шоколадной массы для формования входит какао-масло, отличительной особенностью которого, является высокая стойкость по отношению к действию кислорода воздуха, то он может долго хранится не прогоркая. Причиной стабильности какао-масла является наличие в нем активного антиокислителя, природа которого до некоторых пор была неизвестна [5]. Однако группа японских ученых методом колоночной хроматографии выделила антиоксиданты из какао-масла, которые были идентифицированы как кверцетин и его гликозиды - кловамид и дезоксикловамид [137]. Присутствие обнаруженных полифенолов объясняет устойчивость шоколада при длительном хранении.
Поскольку ограничивающим фактором хранения шоколадных конфет является изменение органолептических характеристик начинок, то в дальнейшем, мы периодически проводили сенсорную оценку молочно помадных начинок - один раз в конце каждого месяца хранения в течение семи месяцев. Протоколы испытаний дегустационного совета представлены в приложениях А-В.
Так, в результате органолептической оценки, был обнаружен слабо выраженный отрицательный атрибут - неоднородная консистенция, что говорит о существенном снижении уровня качества контрольного образца по сравнению с опытным.
Через три месяца хранения структура контрольного образца начинки сильно изменилась. За счет потери влаги консистенция стала грубой, с включением крупных частиц. Данное явление вызвало также значительное ухудшение вкусовых свойств продукта. Таким образом, вследствие потери товарного вида, контрольный образец молочной помады был отмечен дегустаторами как нестандартный.
Сравнение органолептических показателей качества опытных образцов по истечении четырех месяцев хранения свидетельствует о том, что начинка с добавлением инвертного препарата характеризовалась мягкой и нежной консистенцией, мелкокристаллической структурой и отличалась высокими вкусоароматическими свойствами. В дальнейшем, интенсивность отдельных характеристик опытного образца начинки продолжала снижаться.
Так, после семи месяцев хранения появились признаки «черствения». В результате десорбции влаги и перекристаллизации сахарозы произошло повышение твердости и ухудшение вкусовых свойств продукта.
При оценке свежеизготовленных образцов молочно-ломадной начинки значимых различий между исследуемыми образцами не выявлено. Данный факт можно объяснить тем, что показатели качества свежеизготовленных образцов фактически идентичны, а активность
ферментного препарата, введенного в состав опытного образца помадной начинки, еще не проявилась в полной мере.
После первого месяца хранения, в результате применения парного t-теста для зависимых выборок, было обнаружено, что существует значимая разница по дескрипторам мягкая и нежная консистенция.
По окончании второго месяца хранения значимо отличались дескрипторы, характеризующие консистенцию начинки: мягкая, мелкокристаллическая, тающая, нежная, неоднородная. Вследствие снижения интенсивности данных характеристик также изменилось и общее впечатление.
По истечении третьего месяца хранения, значимые различия (наряду с вышеперечисленными), были выявлены также по дескриптору молочно-сливочный вкус.
После четырех месяцев хранения существенные различия обнаружены у всех качественных характеристик, за исключением дескриптора сладость.
Для пятого, шестого и седьмого месяца хранения характерны значимые различия для всех дескрипторов.
Следовательно, учитывая требования Методических указаний 4.2.1847-04 «Санитарно-эпидемиологическая оценка обоснования сроков годности и условий хранения пищевых продуктов», коэффициент резерва для нескоропортящихся продуктов составляет 1,15. Значит, срок годности мол очно-помадной начинки с добавлением инвертного препарата по органолептическим показателям составляет шесть месяцев.
Таким образом, анализируя результаты проведенных органолептических исследований, выявлено стабилизирующее действие добавки Bioinvert 200 на сохраняемость молочно-помадных начинок для шоколадных конфет типа «Ассорти». 3.1.2. Оценка физико-химических и структурно-механических показателей качества молочно-помадных начинок шоколадных конфет типа «Ассорти»
В таблице 6 приведены физико-химические показатели качества свежеизготовленной молочно-помадной начинки до внесения инвертирующего препарата. Результаты дальнейших физико-химических исследований анализируемых образцов начинок представлены в приложении Е.
Помадная масса представляет собой гетерогенную систему, состоящую из твердой, жидкой и газообразной фаз. Величина кристаллов твердой фазы является основополагающим критерием качества помады.
Как известно, равновесной системы в помаде не существует: при хранении протекают процессы дальнейшей кристаллизации Сахаров -укрупнение кристаллов, высыхание, что приводит к потере товарных свойств [35].
При хранении молочно-помадных начинок имеет место десорбция влаги, энергия связи которой с кристаллами и составными частями жидкой фазы помады незначительна. В результате начинка приобретает грубую твердую консистенцию и малоприятный вкус.
Полученные данные изменения влажности начинок в процессе хранения (рис. 8) свидетельствуют о том, что высыхание постепенно происходит как в контрольном, так и в опытном образце помадной начинки, однако в образце с добавлением препарата Bioinvert 200 этот процесс проходит менее интенсивно. Так, скорость потери влаги в контрольном образце составила в среднем 2,8! % в месяц; а в опытном - 1,51 % в месяц.
В опытном образце происходит уменьшение влаги не только за счет испарения, но и в результате перехода ее в связанное состояние за счет гидролиза сахарозы. Элементы воды, в данном случае, не удаляются из продукта, а остаются в нем в качественно новом виде. Причем при химическом взаимодействии они удерживаются наиболее прочно [65].
Важнейшим свойством Сахаров является их гидрофильность, которая связана с наличием в них гидроксильных групп ОН, способных образовывать водородные связи с молекулами воды. Водоудерживающая способность инверта обусловлена усилением взаимного притяжения разнородных молекул, так как при гидролизе сахарозы количество гидроксильных групп возрастает, в результате чего ускоряется образование водородных связей с молекулами воды. [10, 69]. Таким образом, увеличение химически связанной воды замедляет процесс испарения свободной влаги. Данное явление мы наблюдали в процессе хранения молочно-помадных начинок, что подтверждается результатами исследований.
Процессы, происходящие при хранении молочных конфет
Снижение органолептических показателей молочных конфет при хранении непосредственно связано с процессом «черствения», который является следствием потери значительной части влаги. Условно этот процесс можно разделить на 3 этапа: переход Сахаров из аморфного состояния в кристаллическое; увеличение содержания кристаллической фазы и постепенное высыхание; увеличение твердости конфет (собственно «черствение»), вызванное десорбцией влаги. 4.2.1 Изучение процесса кристаллизации молочных конфет
Для того чтобы охарактеризовать процесс кристаллизации в корпусах молочных конфет, был изучен гранулометрический состав методом оптической микроскопии. Затем, на основе анализа полученных данных, определяли средний размер и процентное содержание кристаллов молочной массы. На рисунке 17 (а, в) представлены кривые суммарного распределения кристаллов по размерам в свежеизготовленных образцах молочных конфет, а также конфет после шести и семи месяцев хранения.
Как следует из рис. 17 большей дисперсностью обладает опытный образец, при приготовлении которого использовалось частично гидрол изо ванное сгущенное молоко, а наименьшей - контрольный образец, остальные исследуемые образцы занимают промежуточное положение.
Как следует из рис. 20, для всех анализируемых образцов конфет в процессе хранения характерно нарастание структурной прочности корпусов. В большей степени изменение предельного напряжения сдвига наблюдается у контрольного образца. Меньше всего, данные изменения затронули образец с частично гидролизованным сгущенным молоком. Через семь месяцев хранения предельное напряжение сдвига в контрольном образце было выше в 1,9 раз, чем в образце молочных конфет со сгущенным молоком, в котором лактоза гидролизована на 70%, и в 1,1, 1,7, 1,4 раз больше, чем в образцах с добавлением моно- и диглицеридов жирных кислот эфиров лимонной кислоты и моно- и диглицеридов жирных кислот и с добавлением гидролизованного лецитина соответственно.
На основании приведенных данных, выявлено стабилизирующее влияние гидролизованного сгущенного молока и эфиров лимонной кислоты и моно- и диглицеридов жирных кислот на процесс кристаллизации, что позитивно влияет на сохранение первоначальной структуры изделий и сенсорных характеристик молочных конфет. Таким образом, результаты исследований структурно-механических свойств и гранулометрического состава в комплексе с органолептическими характеристиками позволяют установить дополнительные критерии к качеству молочных конфет, обеспечивающих их стойкость в хранении: предельное напряжение сдвига - не более 1100 Па, средний размер кристаллов Сахаров - не более 30 мкм.
В настоящее время, при оценке качества и сроков годности кондитерских изделий, одним из определяющих физико-химических показателей является массовая доля влаги, динамику потери которой в процессе хранения наглядно иллюстрирует рис 21а.
В соответствии с результатами профильного метода анализа, установлено, что существенное снижение основных органолептических характеристик приходится на период между четвертым и пятым месяцем хранения для контрольного образца, между пятым и шестым - для образца с добавлением моно- и диглицеридов жирных кислот, между шестым и седьмым - для образцов с гидролизованным сгущенным молоком и добавлением эфиров лимонной кислоты и моно- и диглицеридов жирных кислот. Таким образом, можно предположить, что критическое значение массовой доли влаги для корпуса молочных конфет - 7%, для корочки и середины корпуса 6,5% и 8% соответственно.
Несмотря на то, что массовая доля влаги является одним из важнейших показателей качества, она указывает только на количество содержащейся в продукте воды и не характеризует ее состояния и формы связи. Для оценки состояния воды в продуктах и ее причастности к химическим и биохимическим изменениям используется показатель «активность воды» (aw), который отвечает за миграцию влаги из середины продукта и находится в зависимости от количества массовой доли влаги.
Надо отметить, что наименьшее значение показателя aw (табл. 11) в свежеизготовленных образцах, как в середине корпуса, так и у корочки, имел контрольный образец, а наибольшее - образец с частично гидролизованным сгущенным молоком. Таким образом, большее значение показателя «активность воды» в опытных образцах на начальном этапе хранения, по нашему мнению, задерживает растворение аморфных Сахаров и тем самым стабилизирует систему, замедляя кристаллизацию.
На наш взгляд, важным является не только исходное значение показателя aw, но и его изменение в процессе хранения. Исследования образцов после первого месяца хранения показали, что происходит увеличение показателя «активность воды» во всех исследуемых образцах как у корочки, так и во внутренней части корпуса конфет, что, по-видимому, связано с процессом кристаллизации, при котором сахароза из неустойчивого аморфного состояния переходит в более стабильное кристаллическое [37].
Как было указано в аналитическом обзоре литературы, на сегодняшний день недостаточно исследований, связанных с изменением показателя «активность воды» в кондитерских изделиях при хранении. Работы Hartel R.W. и Shastry A.V. [162, 163] посвящены изучению изменений, связанных с кристаллизацией сахарозы, происходящих в кондитерских изделиях в процессе хранения. Авторами отмечено, что кристаллизация сахара, является одним из факторов порчи сахаристых кондитерских изделий. Показано, что данное явление сопровождается высвобождением воды и вызывает увеличение aw продукта. Так, в литературе приводятся данные [69], что в процессе кристаллизации леденцовой карамели показатель «активность воды» увеличивается с 0,25 до 0,75. В результате исследований [172, 215, 217] цельного сухого молока в запечатанных контейнерах в течение 6 дней, отмечено на 3-5 день сильное увеличение активности воды, соответствующие практически удвоению, с 0,22 до 0,4, после чего значение данного показателя несколько снижалось. Также было замечено, что в результате хранения сухое молоко высвобождает воду при кристаллизации лактозы, а аморфные сахара удерживают больше воды, чем в кристаллической форме. Таким образом, подтверждается ранее высказанное нами предположение, что при кристаллизации Сахаров происходит рост активности воды.
Как видно из таблицы 11, наиболее интенсивно процесс увеличения aw происходит у контрольного образца и через месяц хранения имеет наибольшие значения на поверхности и внутри корпуса. Данный факт дает основание полагать, что в контрольном образце «свободной» и «слабо связанной» воды больше, чем в опытных образцах. Анализ дальнейших проведенных исследований в образцах молочных конфет показал, что «активность воды» в корочке и середине корпуса контрольного образца постепенно уменьшается. Возможно, это следующий этап процесса «черствения», который сопровождается постепенным уменьшением массовой доли влаги и интенсифицирует процесс укрупнения кристаллов сахарозы, что согласуется с результатами определения гранулометрических и структурно-механических показателей качества конфет (рис. 17 - 20).
Определение области применения ХАССП
ХАССП применяется при изготовлении молочных конфет и охватывает полный производственный цикл, начиная с приемки исходного сырья и заканчивая хранением готовой продукции на складе (блок-схема технологического процесса представлена на рис. 34). План ХАССП предусматривает все виды опасных факторов - микробиологический, химический и физический.
Характеристики готового продукта: ФизическиеХимическиеМикробиологические Влажность конфетной массы - не более 12% Редуцирующие вещества-не более 14% Активность воды - не более 0,750 Средний размер кристаллов - не более 30 мкм Предельное напряжение сдвига - не более 1100 ПаКоличество штук в одном кг - не менее 65 шт.Токсичные элементы, мг/кг, не более:- свинец-1,0;- мышьяк-1,0;- кадмий-0,1;- ртуть-0,01Микотоксины: афлатоксин Bj - не более 0,005 Радионуклиды:- цезий-137-неболее 160Бк/кг;- стронций-90 - не более 100 бк/кгКМАФАнМ, КОЕ/г, не более: 5 103; БГКП (колиформы): не допускается в 1,0г; Патогенные, в т.ч. сальмонеллы: не допускаются в 25г; Дрожжи, КОЕ/г-не более: 10; Плесени, КОЕ/г - не более:50
Технологический процесс 1. Подготовка сырья к производству2. Приготовление рецептурной смеси3. Приготовление конфетной массы4. Формование и завертка конфет5. Упаковка
1 .Вода Химическая (токсичные элементы и радионуклиды)Микробиологическая Загрязнение воды в водопроводе, нарушение экологической дисциплиныЗагрязнение воды в водопроводе, возможно попадание сточных вод 0 0 Т Т ; Контроль безопасности воды. Установка различных фильтровПроведение мероприятий по обеззараживанию
2. Сахар Химическая (токсичные элементы и радионуклиды, пестициды)Микробиологическая Физическая Могут попасть в сахар из сырья (сахарная свекла, тростник)Нарушение режима хранения. Загрязнение из воздухаПопадание кусочков мешковины, полиэтилена, щепа от деревянных поддонов при нарушении упаковки 00 0 тт т - Входной контроль сырьяВходной контроль сырьяВходной контроль сырья, просеивание сахара
3. Сгущенное молоко Химическая (токсичные элементы, радионуклиды, пестициды)МикробиологическаяФизическая Могут присутствовать в исходном сырьеНарушение режима хранения. Загрязнение из воздуха и тарыПопадание кусочков тары или других посторонних примесей 0 0 0 т т т - Входной контроль сырьяВходной контроль сырьяВходной контроль сырья, процеживание сгущенного молока
Завертка на автомате Химическая (остаточные моющие средства)Микробиологическая (заражение корпусов конфет)Физическая (попадание посторонних примесей) Нарушение инструкций по применению моющих средств по вине персоналаЗаражение может произойти от обсемененного оборудования, заверточных материалов, окружающей среды, персонала при несоблюдении личной гигиеныПримеси могут попасть из окружающей среды по вине персонала, из оборудования и заверточных материалов (обсыпание краски) 0 НЗ0 Т Тт + Инструктаж персонала. Контроль смывовКонтроль микробиологических показателей готовой продукцииИнструктаж персонала. Проверка оборудования, контроль каждой бобины перед пуском в производство
Фасовка на автомате Химическая (остаточные моющие средства)Микробиологическая (заражение корпусов конфет)Физическая (попадание посторонних примесей) Нарушение инструкций по применению моющих средств по вине персоналаЗаражение может произойти от обсемененного оборудования, фасовочных материалов, окружающей среды, персонала при несоблюдении личной гигиеныПримеси могут попасть из окружающей среды по вине персонала и из оборудования 0 00 т тт - Инструктаж персонала. Контроль смывовПроведение санитарного инструктажа и регулярного медицинского осмотра работников, контроль санитарной чистоты производства.Инструктаж персонала. Проверка оборудования. Визуальный контроль при упаковке
Упаковкаимаркировка Микробиологическая (истечение срока годности в связи с ошибкой при маркировании) Нарушение технических инструкций, человеческий фактор ЗН т + Контроль маркировки при смене даты
Существуют ли опасные факторы на этом этапе процесса? нет ) г да Изменить этап, процесс или продукт Вопрос 2. Существуют ли предупреждающие мероприятия по выявлению опасного фактора? « 1 "да даі нег4 Необходим ли для безопасности контроль на этом этапе? Да Вопрос 3. Предназначен ли этот этап специально для устранения или уменьшения возможно возникающих опасных факторов до приемлемых уровней? нет Критическая контрольная точка отсутствует « — нет Вопрос 4. Может ли риск возникновения опасного фактора возрасти до неприемлемого уровня? нер/ да Вопрос 5. Могут ли последующие этапы или действия устранить эти опасные факторы или свести их до допустимых уровней? да " , нет - Включить в перечень критических контрольных точек Рисунок 36 - Дерево принятия решений для определения критических контрольных точек
