Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 8
1.1 Роль и значение мучных кондитерских изделий в питании человека 8
1.2 Анализ возможности использования нетрадиционных видов сырья в производстве мучных кондитерских изделий 16
1.3 Ассортимент мучных кондитерских изделий, на примере печенья, представленный на рынке г. Екатеринбурга 22
1.4 Агрономические свойства полбы, как нетрадиционного сырья для производства мучных кондитерских изделий 27
Заключение по обзору литературы 31
Глава 2. Организация эксперимента. объекты и методы исследования 32
2.1 Организация эксперимента 32
2.2 Объекты исследования 38
2.3 Методы исследований 39
Глава 3. Разработка рецептур и технологии приготовления сдобного печенья с полбяной мукой и тыквенным порошком 43
3.1 Исследование химического состава и пищевой ценности зерна и муки из полбы 43
3.2 Оценка качества песочного теста и сдобного печенья из смеси полбяной и пшеничной муки 3.3 Разработка рецептур сдобного печенья с полбяной мукой и тыквенным порошком 64
3.4 Разработка технологии приготовления сдобного печенья с полбяной мукой и тыквенным порошком 71
3.5 Оценка потребительских свойств сдобного печенья с полбяной мукой и тыквенным порошком 76
3.6 Установление условий и сроков хранения сдобного печенья с полбяной мукой и тыквенным порошком 80
3.7 Установление регламентированных показателей качества сдобного печенья с полбяной мукой и тыквенным порошком 84
3.8 Разработка рецептуры и товароведная оценка сахарного печенья с полбяной мукой и тыквенным порошком 86
Глава 4. Расчет экономической эффективности производства сдобного печенья с полбяной муки и тыквенным порошком 102
Заключение 105
Список литературы
- Ассортимент мучных кондитерских изделий, на примере печенья, представленный на рынке г. Екатеринбурга
- Агрономические свойства полбы, как нетрадиционного сырья для производства мучных кондитерских изделий
- Разработка рецептур сдобного печенья с полбяной мукой и тыквенным порошком
- Установление условий и сроков хранения сдобного печенья с полбяной мукой и тыквенным порошком
Ассортимент мучных кондитерских изделий, на примере печенья, представленный на рынке г. Екатеринбурга
Качество и пищевая ценность мучных кондитерских изделий в значительной степени зависят от свойств и состава преобладающего по количеству сырья, которым являются мука пшеничная хлебопекарная, сахар-песок и жиры.
Частичная замена пшеничной муки такими нетрадиционными видами, как гороховая, кукурузная, гречневая, овсяная полбяная мука, имеющими более разнообразный и ценный состав пищевых веществ, позволит повысить пищевую ценность мучных кондитерских изделий и расширить их ассортимент[24].
Подбор специальной муки - одна из технологических возможностей для сохранения потребительских свойств мучных кондитерских изделий при создании продукта функционального назначения с одновременным снижением калорийности.
На основании проведённых исследований МГУПП [20] установлено, что, используя муку типа крупчатки с размером частиц от 140 до 240 мкм, а также муку из мягкозёрной пшеницы, можно приготовить низкокалорийный, обогащенный различными функциональными ингредиентами продукт с традиционными потребительскими свойствами песочного печенья.
Использование в питании различных анатомических частей зерновых культур улучшает баланс макро- и микроэлементов, аминокислот, витаминов, ферментов, углеводов и жиров и положительно влияет на здоровье человека.
Корячкиной СВ. [32].впервые была предложена и отработана технология песочного теста на основе нетрадиционного сырья, где пшеничная мука высшего сорта заменялась кукурузной, овсяной, рисовой и пшенной в различных соотношениях.
Полученные результаты показали, что при замене пшеничной муки высшего сорта овсяной, рисовой, пшенной, кукурузной улучшается качество песочного полуфабриката: повышается намокаемость, рассыпчатость, удельный объем, уменьшается показатель прочности изделий. Изучено влияние нетрадиционных видов муки на технологию производства кексов.
Так, Т.В. Матвеева [49] считает при производстве кексов целесообразным использовать продукты переработки злаковых и крупяных культур вместо пшеничной муки. Так, при частичной замене пшеничной муки на овсяную наблюдалось у выпеченных изделий уменьшение влажности и увеличение удельного объема по сравнению с контрольным образцом. При аналогичной замене пшеничной муки кукурузной происходило увеличение удельного объема и пористости готовых кексов, а частичная или полная замена пшеничной муки на ячневую приводило к улучшению органолептических показателей выпеченных изделий. В результате было установлено оптимальное количество вносимой овсяной муки взамен пшеничной муки - 60%, кукурузной муки - 80% и полная замена пшеничной муки ячменной (100%).
Перспективным видом нетрадиционного сырья можно считать муку из зерна тритикале и продуктов переработки амаранта.
В зерне тритикале содержится значительное количество белков и незаменимых аминокислот (лизина, метионина, цистеина), минеральных веществ ( калия, фосфора, магния, натрия, меди, цинка, железа), водорастворимых витаминов группы В, пищевых волокон. Амарант содержит в 2 раза больше белка, чем кукуруза и рис вместе взятые, однако ценным это зерно делает высокое содержание незаменимых аминокислот (лизина и метионина), а также повышенное содержание витаминов и минеральных солей. По результатам исследований, проведённых в Кубанском государственном технологическом университете, установлено, что мука из зерна тритикале может использоваться в производстве пряников в качестве полноценной замены пшеничной муки, а мука из обжаренных семян амаранта для улучшения органолептических свойств изделий (придание кофейного аромата) и сохранения их свежести [5].
Также для повышения биологической ценности продуктов питания используются белки масличных растений, таких как соя, арахис, подсолнечник и зернобобовые культуры - горох, нут, чечевица.
Известно, что соевые продукты содержат значительное количество полноценного белка, до 65% полиненасыщенных жирных кислот, углеводы, минеральные вещества, витамины, комплекс биологически-активных компонентов, а также в них отсутствует лактоза. В Московской государственной технологической академии создана технология производства овсяного печенья с добавлением продуктов переработки сои [6].
В Кубанском государственном технологическом университете с целью разработки более эффективной технологии производства качественной продукции А.С. Прокопец, И.Б. Красина исследовали возможность использования просяной муки в мучных кондитерских изделиях. Поскольку белки проса не способны образовывать клейковину, было решено использовать предлагаемую муку в сахарном и затяжном печенье, а также в изготовлении вафельных листов.
Установлено, что введение в рецептуру просяной муки в смеси с пшеничной оказывает положительное влияние на органолептические и физико-химические показатели выпеченных изделий. Также были определены оптимальные дозировки добавления просяной муки: для сахарного печенья - 25%, для затяжного - до 10% и при производстве вафель до 20% [62].
К специализированным продуктам питания относят изделия, не содержащие белок злаковых культур - глютен, который является причиной хронического заболевания- целиакии. Данная болезнь возникает из-за активации иммунной реакции организма в ответ на присутствие глютенов пшеницы, ржи и ячменя и (редко) овса у генетически предрасположенных лиц: клетками иммунной системы осуществляется выработка специфических антител и повреждающих слизистую оболочку кишечника веществ. При попадании продуктов, содержащих глютен, иммунная система активизируется, и вместо того, чтобы защищать, она разрушает собственные ткани. В результате повреждения слизистая оболочка кишечника теряет свои ворсинки и становится плоской, что не дает кишечнику хорошо переваривать и всасывать питательные вещества.
Агрономические свойства полбы, как нетрадиционного сырья для производства мучных кондитерских изделий
Экспериментальные исследования проводились в ФГБОУ ВПО «Уральский государственный экономический университет» на базе исследовательской лаборатории кафедр «Технологий питания» и «Пищевой инженерии» в соответствии с поставленными задачами. Отдельные испытания сырья и готовой продукции проводились в аккредитованных лабораториях научно-производственной компании ООО «ЮГ» (г. Бийск), компании ООО «Артлайф» (г. Томск). Общая схема исследований представлена на рисунке 2.1.
Экспериментальная работа проводилась по следующим направлениям: - анализ качества сырья; - отработка технологий приготовления сдобного и сахарного печенья из муки пшеничной хлебопекарной высшего сорта, полбяной муки и тыквенного порошка; - установление влияния различных дозировок муки полбяной взамен муки пшеничной высшего сорта на качество полуфабрикатов и готовой продукции; - выбор оптимальной дозировки полбяной муки; - установление влияния полбяной муки на органолептические и физико химические показатели готовых изделий; - установление влияния внесения тыквенного порошка на качество полуфабрикатов и готовых изделий; - товароведная оценка разработанных образцов сдобного и сахарного печенья. Установление регламентируемых показателей качества, условий и сроков хранения. Схема проведения исследований представлена на рис.2.1.
На первом этапе работы при изучении влияния полбяной муки на качество полуфабрикатов (тесто) и готовой продукции, готовили тесто при соотношении компонентов в соответствии с рецептурой (таблица 2.1, 2.2) с внесением различных дозировок полбяной муки взамен муки пшеничной I этап
В месильную машину загружали все виды сырья (масло слегка размягченное, сахарный песок, меланж, углекислый аммоний) за исключением муки. Ингредиенты перемешивали до образования однородной массы (18...20 мин), затем вводили муку пшеничную, смешанную с содой и замешивали тесто 2...3 мин для ограничения набухания белков клейковины. При замешивании температура теста должна быть около 17 С; если температура более высокая, масло размягчается, пластичность теста ухудшается и затрудняется формовка изделий. Сформованное тесто в виде прямоугольного куска, помещали на стол с ровной поверхностью, посыпали мукой и раскатали по направлению от середины во все стороны. Раскатанное тесто должно быть одинаковой толщины. Из раскатанного теста формовали с помощью выемок печенье. Выпекали в конвекционной печи при температуре 180-200 С в течение 10 - 15 мин.
По окончании выпечки печенье вынимали из печи, охлаждали на противне до температуры 65-70 С, снимали с противня и охлаждали в условиях лаборатории. После остывания определяли органолептические, физико-химические показатели качества и реологические свойства готовой продукции.
Вторым этапом экспериментальной работы являлось исследование свойств теста и печенья, приготовленных при соотношении компонентов в соответствии с базовой рецептурой с внесением 20% полбяной муки взамен муки пшеничной высшего сорта с добавлением тыквенного порошка от 3 до 6% в рецептуру взамен сахара. Производственная рецептура на сдобное печенье с внесением 20% полбяной муки взамен муки пшеничной высшего сорта с внесением тыквенного порошка в количестве 3 % взамен сахара представлена в таблице 2.4 Расчёт массы теста производим по формуле (1)
Расчёт массы воды в тесто производим по формуле (2) Мв=213,3-205,89=7,41 г. Аналогичным способом рассчитывали рецептуры на печенье сдобное с дозировкой полбяной муки 20% взамен муки пшеничной высшего сорта с добавлением тыквенного порошка в количестве (%): 3,0; 4,0; 5,0; 6,0% взамен сахара, входящего в рецептуру печенья. Тесто готовили аналогично, как и в первой части экспериментальной работы. После выпечки изделий проводили оценку качества печенья по органолептическим и физико-химическим показателям качества, а также определяли его реологические свойства.
В тесте для всех образцов проверяли реологические свойства - упругие и пластичные деформации. Определение производили на приборе «Структурометр» на режиме №1. Данный режим позволяет определить общую, упругую и пластичную деформацию разнообразных пищевых продуктов, используя различные насадки и параметры измерения. Принцип работы прибора «Структурометр» основан на сжатии исследуемого образца продукта с заданной скоростью перемещения столика V. При достижении значения F0, после соприкосновения индикатора с поверхностью образца, начинается отсчёт перемещения столика. Как только усилие нагружения достигнет конечного значения F, столик движется вниз, при этом фиксируется глубина погружения идентора Hi. При обратном достижении усилия F0 определяется деформация Н2. При завершении эксперимента на индикатор выводятся значения Hi- общая деформация, мм, Н2- пластическая деформация, мм. Упругую деформацию Н3 можно получить через разность между Ній Н2. На экран монитора компьютера выводится график динамики изменения усилия F.
В готовом печенье определяли структурно-механические свойства -прочность при изгибе и резанье. Для определения использовали режим прибора «Структурометр» №2 «Определение реологических характеристик хрупких твёрдых продуктов при изгибе и резании». Этот режим позволяет исследовать прочностные свойства, жёсткость твёрдых и хрупких продуктов, определяя усилие среза или излома. Подготовленный образец продукта помещается на специальную стойку. При нажатии кнопки «Старт» столик движется вверх с заданной скоростью. При достижении F0 начинается отсчёт перемещения. При обнаружении разрушения образца (по срыву нагрузки) столик начинает двигаться обратно вниз. На индикатор выводится значение усилия, при котором произошло разрушение FP и соответствующее ему перемещение Н - общая деформация при разрушении, мм.
Разработка рецептур сдобного печенья с полбяной мукой и тыквенным порошком
На первом этапе оценки потребительских свойств разработанной продукции проводили дегустационную оценку (таблица 3.14). В качестве контрольного образца был принят образец сдобного печенья с пшеничной мукой. В качестве варианта 1 - образец сдобного печенья с дозировкой полбяной муки 20%, взамен пшеничной и вариант 2 - образец сдобного печенья с полбяной мукой в количестве 20% взамен пшеничной и дозировкой тыквенного порошка 4,5% взамен сахара-песка, входящих в рецептуру.
Массовая доля влаги, %, не более Массовая доля сахара (общего) в пересчете на сухое вещество, % Массовая доля жира в пересчете на сухое вещество, % Щелочность, град Намокаемость, % 5,33±0,2 15,36±0,225,66±1,52,00 ± 0,2 123 ±4,5 5,30±0,2 16,42±0,326,25±1,51,80 ±0,1 130 ±5,0 5,60±0,2 16,50±0,526,75±1,61,55 ±0,1 118 ±4,0
Также, был изучен углеводный состав готовых изделий, а именно: содержание крахмала, содержание общего сахара, в том числе редуцирующие сахара и сахарозы, пектиновых веществ (водорастворимый пектин и протопектин), содержание клетчатки.
Результаты изучения углеводного состава контрольных и опытных образцов сдобного печенья, показали, что внесение в рецептуру печенья полбяной муки и тыквенного порошка привело к увеличению содержания Сахаров в печенье при одновременном снижении крахмала. Так, в опытных вариантах 1 и 2 массовая доля общего сахара увеличилась в 1,2 раза по сравнению с контролем. При этом преобладающими сахарами являются моносахариды (глюкозы и фруктозы) , поэтому существенного увеличения сахарозы по сравнению с контролем не наблюдалось.
Установлено, также, что введение в рецептуру 4,5% тыквенного порошка позволяет обогатить изделия пектиновыми веществами. Внесение полбяной муки и тыквенного порошка оказало положительное влияние на содержание клетчатки, количество которой возросло в варианте 1 - в 2,14 раза, а в варианте 2 - в 2,57 раза соответственно. Таким образом, полученные данные указывают на целесообразность использования тыквенного порошка для повышения содержания в изделиях пищевых волокон (пектиновых веществ, клетчатки). Пектиновые вещества выводят токсичные элементы из организма человека и обладают радиопротекторными свойствами, благодаря хорошей сорбционной способности [55].
По результатам исследований (таблица 3.17) установлено, что при добавлении тыквенного порошка в рецептуру сдобного печенья из смеси пшеничной и полбяной муки количество лимитирующей аминокислоты лизина увеличилось в 2,1раза. В целом биологическая ценность обогащенного печенья превышает контрольный образец в 1,5 раза.
Таким образом, введение тыквенного порошка в рецептуру сдобного печенья увеличивает содержание всех незаменимых аминокислот, следовательно, улучшает биологическую ценность белка.
Для определения безопасности разработанных изделий определяли следующие показатели: токсичные элементы, микотоксины, пестициды и радионуклиды. Исследования проводились в ФГБУ областной лаборатории санитарно - эпидемиологической службы г. Екатеринбурга. Значения показателей безопасности представлены в таблице 3.18.
На следующем этапе определяли органолептические, физико-химические и микробиологические показатели качества сдобного печенья в процессе хранения.
При определении сроков годности и установлении режимов хранения исследуемые образцы сдобного печенья расфасовывали в упаковку из полимерных материалов массой 100 г с вложенным внутрь корексом. Хранение осуществляли при температуре 20±2 С и относительной влажности воздуха 75% в течение 17 суток (гарантийный срок хранения 15 суток + 15% запаса для нескоропортящихся продуктов). Данные об органолептических и физико-химических показателях при хранении исследуемых образцов при хранении приведены в таблице 3.19 и 3.20.
Установлено, что внесение полбяной муки и тыквенного порошка оказывает влияние на сохранность изделий. Было установлено, что через 10 суток хранения, свежесть печенья с добавками полбяной муки и тыквенного порошка практически сохоанялась, особенно по показателям, характеризующим вкус и запах, в то время как в контрольном образце наблюдалось снижение суммарной балльной оценки на 0,3 балла.
По результатам изменений физико-химических показателей в процессе хранения печенья было установлено, что намокаемость у контрольного образца снизилась на 5%, у образцов с полбяной мукой и тыквенным порошком - на 1,5% по сравнению с контролем.
Установление условий и сроков хранения сдобного печенья с полбяной мукой и тыквенным порошком
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа при разработке технологического процесса изготовления сахарного печенья из полбяной муки, является способ производства сахарного печенья из пшеничной муки [32]. Способ включает приготовление теста путем смешивания эмульсии и мучной смеси. Эмульсию готовят растворением в воде сахара - песка в количестве 2/3 от всей массы, добавлением инвертного сиропа, смешиванием с жировым продуктом в расплавленном состоянии. Смесь сыпучих компонентов получают путем смешивания муки, 1/3 сахарной пудры, химических разрыхлителей, пищевой соли и других сыпучих компонентов. Полученное тесто формуют на тестовые заготовки, которые поступают на выпечку в течение 5-7 минут при температуре, изменяющейся по зонам: 1 - зона от 220 до 240 С, 2 -зона от 260 до 280 С, 3 - зона от 250 до 270 С. После выпечки печенье охлаждается в течение 4-6 минут [32].
Внося соответствующие изменения и дополнения, с учетом характеристик используемого сырья, разработана технологическая схема производства сахарного печенья из смеси пшеничной и полбяной муки с добавлением тыквенного порошка, состоящая из следующих стадий: подготовка сырья к производству; приготовление эмульсии; замес теста; формование тестовых заготовок; выпечка печенья; охлаждение печенья; расфасовка и упаковка.
Подготовка сырья к производству включает в себя следующие операции: освобождение сырья от тары; очистка сырья от посторонних механических, металлических и ферромагнитных примесей путем просеивания или процеживания в зависимости от вида сырья; темперирование, объемное дозирование сырья, подача на производство
Технологическая схема производства сахарного печенья с ксантановой камедью из смеси пшеничной и полбяной муки представлена на рисунке 3.24.
Замес теста осуществляют в универсальных тестомесильных машинах периодического или непрерывного действия.
Приготовление эмульсии ведут в эмульсаторе или смесителе. Для этого предварительно подготовленное сырье загружают в эмульсатор в следующей последовательности: вносят сахарную пудру, затем добавляют жировой компонент с температурой около 40 С и соли разрыхлители, все тщательно перемешивают в течение 7 минут, после этого добавляют яйца и снова перемешивают до образования однородной массы.
Параллельно проводят приготовление смеси сыпучих компонентов из пшеничной и полбяной муки, тыквенного порошка.
Тесто готовят путем смешивания эмульсии и смеси сыпучих компонентов до получения однородной массы с влажностью 13,5-17,5% и температурой не выше 30 С в течение 10 минут. Формование тестовых заготовок осуществляется на формующих ротационных машинах.
Выпечку сахарного печенья проводят в пекарских печах. В результате тепловой обработки изделия приобретают свойственный им вкус и аромат, цвет и структуру. В результате тепловой обработки влажность тестовых заготовок уменьшается за счет испарения влаги из поверхностных слоев. Общая продолжительность выпечки сахарного печенья составляет 10 минут. Температура выпечки составляет 170 С. После выпечки печенье имеет высокую температуру, может деформироваться, поэтому для придания ему механической прочности печенье охлаждают. Охлаждение проводят на стеллажных тележках. Температура печенья перед упаковкой не должна превышать 40 С. Готовые изделия упаковывают при помощи упаковочных автоматов.
При определении сроков годности и установлении режимов хранения исследуемые образцы сахарного печенья расфасовывали в упаковку из полимерных материалов массой 100 г с вложенным внутрь корексом. Хранение осуществляли при температуре 20±2 С и относительной влажности воздуха 75%.
Упакованную продукцию хранили в течение 4 месяцев (гарантийный срок хранения 3 мес. + 15% запаса). При хранении проводили оценку качества по органолептическим (форма, поверхность, цвет, вкус и запах, вид в изломе), физико - химическим и микробиологическим показателям.
Оценку органолептических показателей качества осуществляли, по разработанной балловой шкале. Результаты исследований представлены в таблице 3.29. Таблица 3.29 - Динамика органолептических показателей качества сахарного печенья в процессе хранения, n = Образец печенья Продолжительность хранения, мес 1 2 3 4
Установлено, что внесение полбяной муки и тыквенного порошка в рецептуру сахарного печенья оказывает влияние на сохранность изделий (таблица 3.29). Благодаря высокой гигроскопичности даже в малых дозировках, тыквенный порошок оказала значительное влияние на замедление процессов усыхания. Установлено, что степень свежести контрольного образца через 2 месяца хранения ниже, чем печенья с добавкой полбяной муки и тыквенного порошка, особенно по показателям, характеризующим вкус и запах.
Полученные данные по изменению микробиологических показателей качества (таблица 3.30), позволяют сделать вывод, что при соблюдении требований и условий хранения испытуемые микробиологические показатели качества сахарного печенья (контрольный образец) и сахарного печенья с
100 добавлением полбяной муки и тыквенного порошка (опытные варианты) соответствуют требованиям СанПиН 2.3.2 1078.
На основании результатов исследований установлен срок хранения полученного сахарного печенья с полбяной мукой и тыквенным порошком - 3 месяца.
На основании проведенных исследований установлены регламентируемые показатели качества сахарного печенья и разработана техническая документация (ТУ 9131-002-79125113-2014). Регламентируемые органолептические показатели качества печенья представлены в таблице 3.30.
