Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Аналитический обзор литературы 10
1.1. Проблемы качества и сохраняемости мучных кондитерских 10
изделий 10
1.1.1. Качество и потребительские свойства бисквитных изделий 10
1.1.2. Факторы, ограничивающие срок хранения бисквитных изделий 14
1.1.3. Активность воды как эффективный показатель 21
качества и сохраняемости бисквитных изделий 21
1.2. Сравнительная характеристика сырья и способов производства бисквитных изделий 27
1.2.1. Особенности традиционных видов сырья для 27
бисквитного теста 27
1.2.2. Пищевые добавки, способствующие увеличению сроков хранения 31
1.2.3. Влияние эмульгаторов на качество теста и готовых бисквитных изделий 42
1.2.4. Способы производства бисквитного теста 46
ГЛАВА 2. Постановка эксперимента 52
2.1. Объекты исследований 52
2.1.1. Характеристика пищевых добавок, используемых в рецептурах новых разработанных бисквитных изделиях 53
2.2. Методы исследований 55
2.3. Схема проведения эксперимента 64
ГЛАВА 3. Разработка рецептуры, выбор и обоснование компонентов для бисквитных изделий длительного срока хранения 65
3.1. Разработка рецептуры бисквитных полуфабрикатов 65
показатели качества теста и бисквитных полуфабрикатов 79
3.2. Разработка рецептуры жировой начинки для бисквитных изделий длительного срока хранения 80
показатели качества жировых начинок 82
Глава 4. Исследование влияния пищевых добавок и сырья на качество и сохраняемость бисквитных изделий 83
4.1. Оценка органолептических показателей бисквитных изделий в процессе хранения 83
4.2. Изучение липидного комплекса жировой начинки бисквитных изделий в процессе хранения 87
4.3 Влияние влагоудерживающих добавок и консерванта на сохраняемость бисквитной основы готовых изделий 102
4.3.1. Изменения структурно-механических и физико-химических показателей бисквита 102
4.3.2 Влияние пищевых добавок на активность воды бисквитных изделий и стойкость кмикробиологичекой порче ///
4.3.3. Оценка степени влияния пищевых добавок и режима хранения на качество и сохраняемость бисквитных изделий методом дисперсионного анализа 122
4.4 Изучение качества бисквитных изделий по показателям безопасности 131
ГЛАВА 5. Оценка пищевой, энергетической и биологической ценности разработанных бисквитных изделий 135
5.1 Витаминный состав разработанных бисквитных изделий 138
5.2. Минеральный состав разработанных бисквитных изделий.. 142
5.3. Характеристика жирнокислотного состава жировой начинки разработанных бисквитных изделий 146
5.4. Аминокислотный состав разработанных бисквитных изделий 148
Выводы и рекомендации 153
Литература
- Факторы, ограничивающие срок хранения бисквитных изделий
- Характеристика пищевых добавок, используемых в рецептурах новых разработанных бисквитных изделиях
- Разработка рецептуры жировой начинки для бисквитных изделий длительного срока хранения
- Влияние влагоудерживающих добавок и консерванта на сохраняемость бисквитной основы готовых изделий
Введение к работе
2005-4
6320 і
Актуальность темы. Мучные кондитерские изделия, в том числе бисквитные, пользуются повышенным спросом у населения, так как они обладают высокими вкусовыми достоинствами, а также пищевой и энергетической ценностью. Следует отметить, что в России в настоящее время объем производства мучных кондитерских изделий, по сравнению с 1990 г, сократился в 2 раза, а их импорт возрос в 10 раз. Это вызвано эксплуатацией морально устаревших линий, несовершенными технологиями и рецептурами и, в результате, небольшими сроками хранения (от 36 часов до 12 суток). Образовавшуюся «нишу» мгновенно стал заполнять импортный товар с длительными сроками хранения (от 66 суток до 12 месяцев). Кроме того, некоторые из пищевых добавок, предназначенные для увеличения сроков хранения, запрещены к использованию в России, но применяются в производстве продуктов питания, импортируемых в нашу страну. В связи с этим, отечественные производители ведут активный поиск безопасных пищевых добавок, позволяющих увеличить срок хранения бисквитных изделий.
Анализ современной научно-технической литературы показал, что такая пищевая добавка, как глицерин, обладающий высокой влагоудерживающей способностью, практически не применяется в мучных кондитерских изделиях, а ассортимент мучных кондитерских изделий с использованием уксусной кислоты в качестве консерванта достаточно узок. Пищевые добавки могут оказывать токсическое действие на организм человека, а также влиять на органолептические, физико-химические и биохимические процессы, протекающие в бисквитных изделиях в процессе их изготовления и хранения. На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что разработка рецептур бисквитных изделий длительного срока хранения и исследование их качества является весьма актуальной задачей.
Целью настоящей работы являлось исследование формирования потребительских свойств, изучение качества и сохраняемости бисквитных изделий, выработанных с применением комплекса пищевых добавок и биологически ценного сырья.
На основании теоретических предпосылок и в соответствии с поставленной целью сформулированы следующие задачи:
иследовать возможность и целесообразность применение комплекса пищевых добавок: консерванта - уксусной кислоты, влагоудерживающей добавки - глицерина, эмульгатора - «Паста для сбивания» в рецептуре бисквитного полуфабриката;
разработать принципиально новые рецептуры бисквитных изделий с начинками длительного срока хранения с использованием вышеуказанных пищевых добавок и биологически ценного сырья (соевая мука и растительное масло);
провести комплексную оценку качества бисквитных изделий в процессе хранения при разных режимах;
изучить пищевую, энергетическую и биологическую ценности разработанных бисквитных изделий;
установить и теоретически обосновать гарантированные сроки и условия хранения на бисквитные изделия длительного срока хранения.
разработать нормативные документы на бисквитные изделия длительного срока хранения;
Научная новизна работы заключается в следующем.
Впервые использован комплекс эффективных пищевых добавок в рецептурах бисквитных изделий длительного срока хранения: консервант - уксусная кислота, влагоудерживающии агент - глицерин, моноглицеридныи эмульгатор «Паста для сбивания»; обоснована и доказана целесообразность их применения.
Установлена математическая зависимость, описывающая изменения плотности теста от количества вносимого эмульгатора «Паста для сбивания».
Показано, что введение пищевых добавок оказывает положительное влияние на изменение органолептических, структурно-механических, физико-химических и микробиологических показателей в процессе хранения бисквитных изделий.
Получена функциональная зависимость окислительных и гидролитических процессов, протекающих в липидах жировой начинки бисквитных изделий, от режимов и сроков хранения.
Установлено, что комплекс пищевых добавок и сырья влияет на снижение активности воды в бисквитном полуфабрикате. Научно обоснована возможность использования показателя активность воды для характеристики безопасности бисквитных изделий. Выявлено влияние активности воды на интенсивность микробиологических процессов, протекающих в бисквитных изделиях.
Показана степень влияния используемого сырья (рецептуры), режима хранения, а также неорганизованных факторов на процессы, протекающие в разработанных бисквитных изделиях при хранении.
Впервые изучены аминокислотный, витаминный и минеральный составы разработанных бисквитных изделий, а также - фракционный и жирнокислотный составы жировой начинки с консервантом (сорбатом калия).
Практическая значимость. По результатам исследований разработаны рекомендации по условиям и срокам хранения бисквитных изделий длительного срока хранения. Результаты работы были учтены при подготовке нормативных документов на бисквитные изделия с начинками. Внедрены в производство рецептуры, технические инструкции и технические условия и на бисквитные изделия;
ТУ 9136-001 -50894965-99 «Изделия кондитерские. Рулеты бисквитные с начит-нками»;
ТУ 9134-002-50894965-2000 «Изделия кондитерские. Торты бисквитные с начинками».
Апробация работы. Материалы диссертационной работы были доложены на международных научно-практических конференциях: 29 марта 2002 г. в СПб. ГМА им. И. И. Мечникова «Перспективы развития кондитерской промышленности// Реализация в Северо-Западном округе концепции государственной политики в области здорового питания РФ на период до 2005 года» и 7-Ю октября 2002 г «Современные проблемы торговли, расширения ассортимента и контроля качества потребительских товаров и продуктов общественного питания» в СПб.ТЭИ.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 170 страницах машинописного текста, содержит 38 таблиц, 15 рисунков. Список
использованной литературы включает 201 наименование, из них 40 на иностранных языках.
Факторы, ограничивающие срок хранения бисквитных изделий
Срок хранения бисквитных изделий традиционных рецептур колеблется в пределах от 36 часов до 12 суток /32, 88/. Основной причиной короткого срока хранения бисквитных изделий является микробиологическая порча. Высокая сахароемкость и наличие жировой или фруктовой начинок с повышенной влажностью являются благоприятной средой для развития различных групп микроорганизмов - бактерий, микроскопических плесневых грибов, риккетсий и т.д. /50, 51, 52, 78/.
Кондитерские изделия с кремом (торты, рулеты, пирожные) являются наиболее частыми источниками пищевых отравлений, вызываемых стафилококковыми интоксикациями /52/. Бактериологический анализ, проводимый в США, показал, что основными причинами заражения мучных кондитерских изделий коагулазоположительными стафилококками были руки рабочих и недостаточно удовлетворительное санитарное состояние производства. После замораживания эти микроорганизмы также присутствовали в мучных изделиях. Большинство выделенных из исследуемых продуктов стафилококков образовывали в чистой культуре энтеротоксин типа А или В /75/.
В работе Катарьяна /52/ отмечается, что пригодность продуктов с кремом для размножения микроорганизмов может быть изменена корректировкой их водной активности (Aw), величиной рН, составом компонентов. Если водная активность отделочных полуфабрикатов ниже 0,6, то микроорганизмы не размножаются. Водную активность снижают водорастворимыми соединениями. Мука, яйца, молоко мало влияют на водную активность. На показатель "активность воды" большее влияние оказывает декстроза, чем сахароза; соль более эффективна, чем декстроза. Вода начинок тортов и пирожных может мигрировать в мучную часть продукта и образовывать микрозоны, в которых водная активность будет большей, чем в самом наполнителе. Такое явление наблюдается на границе между кремом и оболочкой мучной части торта или пирожного /52/.
Возбудителями порчи мучных кондитерских изделий при хранении часто являются и микроскопические (плесневые) грибы, Streptoccocus pyogenes, Staphylococcus aureus, Escherichia, Salmonella и т.д., а также в качестве возбудителя болезней могут оказаться Coxiella bunetti (риккетсии), вызывающие у человека пневмориккетсиоз /59, 79, 117, 118, 122/.
С целью продления сроков хранения мучных кондитерских изделий применяют различные виды упаковок (вакуумные, обработанные сорбиновой кислотой и т.д.) /113, 114/, физические и химические способы воздействия на микроорганизмы /8, 49/.
При тепловой обработке мучных кондитерских изделий происходит подавление роста микроорганизмов, однако, здесь возникает риск вторичного загрязнения при упаковке и транспортировании готовых продуктов.
Низкотемпературное хранение (замораживание) мучных кондитерских изделий, в том числе и бисквитов с кремовыми начинками, не всегда целесообразно, так как это может отразиться на органолептических и физико-химических показателях дефростированного изделия. Кроме того, известно, что психрофилы способны переходить в анабиоз, выдерживая очень низкие температуры, и при повышении температуры возвращаются к жизни. Таких видов микроорганизмов не много, но некоторые плесени и дрожжи сохраняют жизнеспособность после воздействия температуры -190 С в течение нескольких дней, а споры плесеней - в течение нескольких месяцев /78/.
Американскими учеными предложен новый метод подавления жизнедеятельности микроорганизмов в текущей или пульсирующей жидкости, предусматривающий следующие операции: воздействие давлением 200...400 МПа и пропускание продукта через ёмкость в непрерывном или пульсирующем режиме; сброс давления, при котором происходит (2,5 Log) - сокращение количества микроорганизмов /183/.
Интересным опытом является применение электроактивированной воды для подавления роста микроорганизмов в пищевых продуктах /63/. Вода, обработанная на установке электроактивации воды Я8 - ФЭА до значения рН=2, предварительно дегазированная и нейтрализованная путем внесения NaCl, способствовала значительному сокращению количества микроорганизмов в продукте и увеличению сроков хранения, если ее добавляли в рецептуру или обрабатывали поверхность изделия /63/. Этот способ заслуживает особенного внимания, так как совершенно безвреден для здоровья человека, не оказывает негативного влияния на структурно-механические, физико -химические и органолептические показатели. Однако главной причиной, ограничивающей применение этого метода в широких масштабах, является отсутствие промышленных установок для активации воды.
В поисках натурального продукта для ингибирования микробиологических процессов, итальянские ученые провели ряд исследований /178/. Было проверено действие эфирного масла душицы при добавлении этилендиамин-тетрауксусной кислоты и без ее добавок на бактерии Escherichia coli. При этом увеличивался индукционный период и снижение скорости размножения популяции. Причем, даже применение только одного масла душицы уже улучшало результаты в несколько раз /178/.
Характеристика пищевых добавок, используемых в рецептурах новых разработанных бисквитных изделиях
Массовую долю золы, нерастворимой в 10% НС1 - методом сжигания навески продукта в муфельной печи /47/. Массовую долю жира в начинке и в бисквитных полуфабрикатах определяли по методике, основанной на исчерпывающей экстракции петролей-ным эфиром в аппарате Сокслета /26 /. Массовую долю белка определяли по методу Къельдаля. /73/. Массовую долю общего сахара - по методу Бертрана / 28 /. Кислотное число (КЧ) и перекисное число (ПЧ) жировой начинки - по стандартным методикам методом прямого титрования /22,103/. Определение массовой доли пектина во фруктовой начинке включало следующие операции: освобождение образцов от простых Сахаров трехкратной экстракцией 80%-ным об. спиртом; мацерация холодной водой с последующим кипячением; осаждение пектинов раствором хлорида кальция; отстаивание; промывание осадка от хлоридов водой; высушивание и взвешивание осадка/149/.
Для определения минерального состава бисквитных изделий использовали рентгенофлуоресцентный метод. Сущность его заключается в том, что рентгеновские лучи, генерируемые рентгеновской трубкой, вызывают флуоресценцию элементов в образце. При этом они испускают свое характеристическое рентгеновское излучение, которое анализируется спектрометром с дисперсией по энергии, состоящей из кремниевого полупроводникового детектора с высоким разрешением малошумящего охлаждаемого предусилите-ля, линейного усилителя для больших загрузок и 1024 — канального рентгеновского анализатора. Для исследования использовали флуоресцентный анализатор TEFА 6110 (фирмы ORTEX) с возбуждающей рентгеновской трубкой. Прибор позволяет анализировать 82 естественных элемента одновременно в диапазоне концентраций от 10"6 до 100% .
Жирнокислотный состав жировой начинки определяли методом газожидкостной хроматографии /73/. Использовали газожидкостной хроматограф "CHROM-5" (ЧССР). Метилирование осуществляли с помощью ацетилхло-рида. В качестве неподвижной фазы использовали Целит 545 с нанесенным полиэтиленгликольадипатом (15%); газ-носитель - аргон, температура колонки 184 С. Расчет содержания жирных кислот проводили по хромато-граммам методом внутренней нормализации по площадям пиков на интеграторе CI-100.
Для определения фракций липидов жировой начинки бисквитных изделий, навески образцов подвергали экстракции диэтиловым эфиром, после чего в экстракте гравиметрически определяли суммарное количество нейтральных липидов и после удаления эфира проводили омыление 0,5 М спиртовым раствором КОН. Неомыляемые нейтральные липиды (стеролы) извлекали из реакционной смеси н-гексаном, после чего их содержание также устанавливалось гравиметрически. Сухой остаток от эфирной экстракции повторно экстрагировали смесью хлороформа с этанолом (1:1 по объему). В экстракте гравиметрически определяли суммарное содержание полярных фосфолипи-дов, после чего сухие вещества экстракта подвергались минерализации с последующим колориметрическим определением содержания органического фосфора. После объединения эфирного и хлороформено-спиртового экстрактов потенциометрическим титрованием устанавливали суммарное содержание свободных жирных кислот в липидных фракциях. Средний молекулярный вес жирных кислот в составе глицеридов определяли следующим образом: продукт омыления подвергали потенциометрическому титрованию 0,2 М раствором соляной кислоты, после чего рассчитывали усредненную величину молекулярного веса жирных кислот, входящих в состав нейтральных глицеридов по формуле: Х= (ЗА/М-38)/3, где А - содержание нейтральных липидов в мг на 1 грамм образца,
М - полученное из результатов титрования количество миллиграмм-эквивалентов жирных кислот, образовавшихся в результате омыления из 1 г образца /164, 187,15, 64, 68, 121, 153/.
Массовую долю гемицеллюлозы в исследуемых образцах определяли путем настаивания образца навески бисквита с 10% - ным раствором NaOH при 25 С в течение 48 часов, с последующей фильтрацией и осаждением гемицеллюлозы из фильтра путем подкисления его раствором уксусной кислоты до рН = 5,0 . Полученный осадок гемицеллюлозы отделяли центрифугированием /74/.
Массовую долю клетчатки в бисквитных полуфабрикатах - методом, основанным на гидролизе легкорастворимых углеводов смесью концентрированных кислот, состоящей из 10 объемов 80% - ной уксусной кислоты и одного объема 80% азотной кислоты, из расчета 1: 17 к сухому продукту /200,150/.
Массовую долю крахмала в бисквитных полуфабрикатах определяли по методикам, рекомендуемым Скурихиным И.М. и Волгаревым М.Н. /149/.
Бактериологический анализ готовых изделий проводили в испытательной лаборатории продовольственных и косметических товаров "ПЕТЭКС" Санкт-Петербургского государственного учреждения «Центр контроля качества товаров (продукции), работ и услуг» Образцы исследовали на содержание общего количества мезофильных аэробных и факультативно анаэробных микроорганизмов (КМАФАМ), бактерий группы кишечной палочки (коли-формы) (БГКП), патогенных микроорганизмов, в том числе сальмонелл (Salmonella), патогенных стафилококков (Staphylococcus aureus), дрожжей (Candida) и плесеней. Исследования проводили по ГОСТ 10444.15-94, ГОСТ Р 50396.-92, ГОСТ Р50474-93, ГОСТ9225-84, ГОСТ 50480-93, ГОСТ10444.2-94, ГОСТ 30347-97, ГОСТ 10444.12 - 88 /18, 19, 20, 21, 23, 24/.
Токсичные элементы определяли в лаборатории "Городского лабораторного Центра Госанэпиднадзора" по методикам, указанным в МУ № 01 -19/47 -11-92, ГОСТ 26930-86, МУ № 4.1.007-94, МУ № 4082-86, ГОСТ 26181 -84. ИК-спектры жировой фракции начинки бисквитных изделий получали на ИК-спектрофотометре "SPECORD М 80" (Германия). Для анализа использовали среднюю область спектра и метод нарушенного полного отражения (МНПВО), в качестве элементов МНПВО использовали призмы из ZnSe с уг-лом падения луча 45 1X1.
Активность воды бисквита определяли с помощью специального прибора для определения показателя Aw "Nowacina" (Дания) по методике фирмы Kraft Jacobs Suchar, прилагаемой к прибору. Сущность метода заключается в измерении относительной равновесной влажности (выраженной в процентах), создаваемой продуктом при постоянной температуре в закрытой системе с помощью измерителя точки росы. Значение активности воды бисквита получают, разделив значение относительной равновесной влажности на 100.
Разработка рецептуры жировой начинки для бисквитных изделий длительного срока хранения
"Активность воды" (Aw) находится в зависимости от количества массовой доли влаги, т.е. возможно изменение показателя Aw пищевых продуктов при хранении и как следствие - изменение их качества. Так, степень водной активности является основным показателем, который отвечает за миграцию воды из середины продукта, которая вызывает его увлажнение и размягчение (особенно в мучных кондитерских и хлебобулочных изделиях). Исходя из вышеизложенного, считаем, что определение показателя Aw, исследование изменений, нами исследований бисквитных изделий дал нам основание связанных с этим показателем в процессе хранения, представляется интересным и актуальным. Целью данного этапа работы являлось: - определение уровня «активности воды» исследуемых образцов; - исследование изменений показателя Aw бисквитных изделий при хранении; - установление зависимости массовой доли влаги и Aw бисквитных из делий, а также зависимости количества мезофильных аэробных и факульта тивно анаэробных микроорганизмов (КМАФАМ) и Aw. Анализ проведенных сделать вывод, что «активность воды» в контрольных образцах имеет более высокие значения, чем в разработанных (табл.4.12.).
Можно предположить, что в контрольных бисквитных изделиях «свободной» и «слабо связанной» воды больше.
Различное значение показателя Aw в образцах, обусловлено химическим составом и гигроскопичностью рецептурных компонентов, имеющих свои значения «активности воды» и находящихся в продукте в разных пропорциях. Так, например, известно, что увеличение количества соли, сахарозы и редуцирующих веществ способствует снижению значения показателя «активность воды» в многокомпонентном продукте, повышение массовой доли влаги—к увеличению этого показателя, увеличение массовой доли жира способствует понижению Aw.
На наш взгляд, важным является не только исходное значение Aw, но и его изменения в процессе хранения, а также зависимость его от массовой доли влаги. Исследования контрольных и разработанных образцов показали, что при хранении массовая доля влаги и значение Aw всех бисквитных изделий уменьшились. Значение показателя Aw в разработанных образцах уменьшилось заметнее, чем в контрольных. Так, в контрольных изделиях после 8 месяцев хранения Aw изменилась при первом режиме на 8,0% в бисквитном рулете и на 7,0% в шоколадно-бисквитном рулете; в опытных образцах изменения имели следующие значения: 14,9% - бисквитный торт, 17,9 -шоколадно - бисквитный рулет, 15,2% - бисквитный рулет. Более значительное сокращение показателя «активности воды» в разработанных изделиях связано с тем, что глицерин и водоудерживающее сырье (соевая мука, сорби-тол) хорошо связывают влагу бисквитных изделий, способствуя уменьшению свободной воды и как следствие - понижению значения Aw.
Кроме того, уменьшение значения «активности воды» связано и с уменьшением общего количества влаги в бисквитных изделиях, а также возможно связывание влаги влагоудерживающими компонентами в процессе хранения. Это является положительным эффектом, так как известно: чем прочнее связана влага с компонентами продукта, тем меньше величина Aw, тем дольше продукт остается свежим
Хранение образцов всех бисквитных изделий при повышенной температуре (23...35С) способствовало ускорению процесса испарения свободной влаги и уменьшению показателя активности воды. При таком режиме хранения после 8-ми месяцев разработанные образцы имели значения показателя Aw в 1,4... 1,5 раз меньше, чем при режиме I, а в традиционных - в 1,6... 1,8 раз меньше (табл.4.12.). Массовая доля влаги при втором режиме хранения также изменилась сильнее, поэтому можно сказать, что показатель Aw в традиционных и в бисквитных изделиях зависит от состава рецептуры и от массовой доли влаги.
В связи с вышеизложенным можно отметить, что рецептуры новых бисквитных изделий и первый режим хранения предпочтительнее. Математическая обработка результатов позволила рассчитать зависимость массовой доли влаги и показателя «активность воды» в контрольных и разработанных изделиях. Результаты представлены в табл. 4.13.
Из таблицы 4.13 видно, что зависимость этих показателей носит прямолинейный характер и выражается уравнением: AW = A+B W, (4.1) где Aw - ожидаемое значение показателя "активность воды"; А, В - коэффициенты, зависящие от режимов хранения и рецептуры бисквитных изделий; W - массовая доля влаги бисквитных изделий, %. 115 Коэффициенты корреляции имеют достаточно высокие значения, что свидетельствует о достоверности полученных математических моделей, которые могут быть использованы на практике при работе с вышеуказанными бисквитными изделиями. Однако необходимо отметить, что полученные уравнения справедливы для бисквитных изделий с массовой долей влаги не менее 15 %, так как исследования с более низкой влажностью нами не проводились.
Анализируя данные табл. 4.13 и рис. 4.9., мы пришли к выводу, что несмотря на то, что линейная зависимость активности воды и массовой доли влаги характерна для всех бисквитных изделий (традиционных и разработанных), она носит различный характер, на что указывают коэффициенты А и В. Так, коэффициент уравнения зависимости А для традиционных изделий (режим хранения I) имеет значения от 0,608 до 0,616, а в разработанных - от 0,015 до 0,0171. Коэффициент В - от 0,007 до 0,008 - в традиционных изделиях и 0,025...0,033 - в разработанных, т.е. на целый порядок больше, чем в контрольных изделиях. Результаты, полученные при втором режиме хранения, носили аналогичный характер. Отсюда следует, что изменение массовой доли свободной влаги больше отразится на показателе активности воды в разработанных изделиях, чем в контрольных. Это мы и наблюдали в процессе эксперимента.
Для традиционных изделий более значимым фактором является начальное значение показателя активности воды, которое отражается на дальнейшем хранении бисквитных изделий и изменении баланса свободной и связанной влаги. Кроме того, проанализировав полученные данные, мы сделали заключение о том, что большее значение массовой доли общей влаги не свидетельствует о том, что и показатель активности воды тоже соответствует большему значению. Общего уравнения зависимости массовой доли влаги и активности воды, справедливого для любого из исследуемых бисквитных изделий рассчитать затруднительно.
Влияние влагоудерживающих добавок и консерванта на сохраняемость бисквитной основы готовых изделий
В связи с тем, что соевая мука также превосходит пшеничную муку по содержанию фосфора, кальция и магния, разработка новых рецептурных композиций способствовала обогащению бисквитных изделий этими элементами. Так, магния в разработанном бисквите для рулета больше, чем в контрольном, в 1,3 раза, в бисквите для торта — в 2,0 раза, в шоколадно-бисквитном полуфабрикате - в 1,2 раза; фосфора соответственно больше в 1,4 раза, в 2,0 раза и в 1,4 раза; концентрации кальция превышают в разработанных бисквитных изделиях соответственно в 1,2 раза, в 1,1 раза, в 1,6 раза. Роль перечисленных микроэлементов достаточно велика: кальций участвует в процессах формирования скелета и зубов, в процессе свертываемости крови, оказывает влияние на проницаемость клеточных оболочек и обладает противовоспалительным и противоаллергическим действием; магний является составным компонентов большинства тканей организма; с превращениями соединений фосфора связаны умственная и мышечная деятельность.
Однако важным является не фактическое количество, а соотношение минеральных элементов в продукте. Вопрос обмена кальция и фосфора имеет огромное значение, так как при нарушении оптимального соотношения этих элементов в организме (кальций : фосфор - 1: 1,5) может нарушиться солевой обмен и как следствие возникновение заболеваний опорно-двигательной и мочевыводящей систем. В опытных бисквитных полуфабрикатах это соотношение имеет перевес в сторону фосфора: бисквитный полуфабрикат для рулета- 1: 2,9; шоколадно-бисквитный полуфабрикат- 1: 2,8; бисквитный полуфабрикат для торта - 1: 3,4. Однако, анализ минерального состава фруктовой начинки показывает, что этот полуфабрикат обогащает разработанные изделия кальцием, массовая доля которого составляет 17,51 мг/100 грамм (при концентрации фосфора - 2,20 мг/100), несколько выравнивая тем самым баланс макроэлементов в готовом бисквитном изделии.
Не менее важным является соотношение кальция и магния, так как избыток магния снижает усвояемость кальция. Оптимальным является соотношение кальций : магний, равное 1: 0,7. Проанализировав результаты эксперимента, мы получили следующие соотношения в разработанных бисквитных изделиях: бисквитный полуфабрикат для рулета - 1: 0,43; шоколадно-бисквитный полуфабрикат - 1: 0,71; бисквитный полуфабрикат для торта -1:0,51. Отсюда следует, что шоколадный полуфабрикат из всех опытных образцов сбалансирован по соотношению кальция и магния практически идеально. Бисквитные полуфабрикаты для торта и для рулета приближаются к требуемому значению.
Соевая мука почти в 4 раза богаче, чем пшеничная мука, важнейшим микроэлементом - железом. Железо необходимо для транспортировки кислорода в организме и окислительных процессов клетки. Благодаря включению соевой муки в состав рецептуры разработанных бисквитных изделий, массовая доля железа повышается по сравнению с традиционными изделиями и справочными данными /148,149,150/. Так, в бисквитных полуфабрикатах традиционной рецептуры концентрации железа составляют 0,688 мг/кг (бисквитный полуфабрикат) и 1,100 мг/кг (шоколадно-бисквитный полуфабрикат), что в 1,3 раза меньше, чем в опытных образцах. Если сравнивать минеральный состав разработанных бисквитных изделий с существующими в литературе данными по аналогичным изделиям по другим макро- и микроэлементам, то следует отметить, что их состав существенно не отличается от опытных образцов /148,149,150/. Анализируя данные исследований минерального состава жировой начинки, важно отметить, что количество элементов, имеющих прооксидативный эффект в жирах, невелико: железо - 0,08 мг/кг и медь — 1,0 мг/кг.
Н.М. Эмануэль и Ю.Н. Лясковская /151,159/, опираясь на данные многолетних исследований по прооксидативному действию металлов с переменной валентностью на развитие окислительных процессов в жирах, пришли к выводу, что наиболее активным элементом является медь.
Содержание в жировых продуктах железа и меди каждого в количестве 2 мг/кг и выше вызывает ускорение процессов порчи. Поэтому важно отметить, что разработанный образец жировой начинки достаточно стабилен к окислительной порче (это видно по данным наших исследований, глава 4) и по причине небольшого содержания Си и Fe - в сумме массовая доля этих металлов составила 1,08 мг/кг. Кроме того, в жировой начинке обнаружены в очень маленьких количествах или не обнаружены вовсе такие элементы, как стронций, кадмий, свинец, которые обладают кумулятивным эффектом и токсичным действием на организм.
Фруктовая начинка способствовала дополнительному обогащению би 146 сквитных изделий в основном такими минеральными элементами, как фосфор, калий, магний, кальций.
Исследования минерального состава разработанных бисквитных изделий позволили сделать заключение, что опытные образцы содержат практически все жизненно важные минеральные элементы, а минеральный состав жировой начинки сбалансирован так, что металлы переменной валентности не оказывают существенного влияния на окислительную порчу продукта. Пищевые добавки, являющиеся составными компонентами бисквитных изделий, практически не отразились на минеральном составе готового продукта.
Существенным показателем для характеристики биологической эффективности является качественный состав и количественное содержание жирных кислот.
Нами была исследована жировая начинка разработанных бисквитных изделий, результаты представлены в табл. 5.6. Идентифицировано 7 жирных кислот, а также обнаружены следы лауриновой, миристиновой и маргариновой жирных кислот. Такое незначительное количество этих трех жирных кислот, а также отсутствие низкомолекулярных жирных кислот (С4 ... СЮ) является положительным моментом, так как это исключает в липидах неприятный мыльный и салистый вкус и запах, усиливающийся, как правило, при хранении.
Преобладающей является олеиновая (С 18 : 1) кислота, содержание которой составило 44 отн. %. Кроме того, из ненасыщенных жирных кислот в липидах жировой начинки также обнаружены пальмитоолеиновая (С 16 : 1), га-долеиновая (С20 : 1) и эссенциальные полиненасыщенные жирные кислоты -линолевая (С 18 : 2) и линоленовая (С 18 : 3). Идеальным считается соотношение жирных кислот: насыщенных - 30%, полиненасыщенных - 10%, мононе насыщенных - 60%. Из табл.5.6 следует, что липидный комплекс разработанной начинки приближается к этому соотношению, значение которого равно соответственно: 39,8 : 5,5 : 56,7.
Ненасыщенные жирные кислоты наиболее важны, так как они являются источником гормонов - простагландинов /7, 46/. Присутствие полиненасыщенных жирных кислот линолевой и линоленовой повышает биологическую эффективность исследуемых образцов, так как они не способны синтезироваться в организме человека и должны поступать с пищей. Другие полиненасыщенные жирные кислоты образуются в организме путем дальнейшего удлинения цепи жирных кислот и введения новых двойных связей при участии митохондриальных и микросомных связей.
Важным фактором является отсутствие в исследуемых образцах жировой начинки трансизомеров жирных кислот. Трансизомеры, оказывая негативное влияние на организм, снижают биологическую активность ненасыщенных жирных кислот. Трансизомеры жирных кислот также хорошо усваиваются в пищеварительном тракте, как и цисизомеры. Они вступают в те же химические реакции, что и соответствующие жирные кислоты цисформы, но лишь с меньшей скоростью. Однако, например, известно /36,198/, что транс-транс-линолевая кислота практически полностью утрачивает способность превращаться в арахидоновую, что нарушает структуру биомембран и синтез простогландинов /36, 65/.
Насыщенные жирные кислоты представлены в липидах разработанной жировой начинки пальмитиновой (С 16 : 0) - 29,6% , стеариновой (С 18 : 0) -12,0% и в меньшем количестве - арахиновой (С20 : 0) - 12,0%. Установлено, что две наиболее распространенные ненасыщенные жирные кислоты — паль-митоолеиновая и олеиновая - синтезируются из пальмитиновой и стеариновой жирных кислот путем введения двойной связи в их молекулу ( в микросомах клеток печени и жировой ткани) при участии специфической оксигена-зы и молекулярного кислорода 111.
Такой жирнокислотный состав, на наш взгляд, является достаточно сбалансированным, так как отношение насыщенных жирных кислот, полиненасыщенных и насыщенных приближается к идеальному жиру. Полученные экспериментальные данные относят разработанные бисквитные изделия с жировой начинкой к ценным продуктам, которые могут служить источником полноценных жиров.
