Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1 Возможные пути повышения пищевой ценности кондитерских изделий 7
1.1 Направления повышения пищевой ценности кондитерских изделий 7
1.2 Пищевая ценность дикорастущих ягод семейства брусничных 16
1.3 Возможности использования плодово-ягодного сырья для кондитерского производства 25
ГЛАВА 2 Объекты и методы исследования 34
2.1 Характеристика объектов исследования и схема постановки эксперимента 34
2.2 Методы исследования и математическая обработка результатов 41
ГЛАВА 3 Потребительские достоинства свежих дикорастущих ягод семейства брусничных и полуфабрикатов на их основе 47
3.1 Характеристика пищевой ценности дикорастущих ягод семейства
брусничных 47
3.2 Характеристика потребительских свойств ягодных полуфабрикатов 59
ГЛАВА 4 Пищевая ценность мармелада с использованием ягодных полу фабрикатов 71
4.1 Технология получения мармелада 71
4.2 Обоснование рецептуры мармелада 75
4.3 Характеристика потребительских свойств мармелада с использованием ягодных полуфабрикатов 80
ГЛАВА 5 Изменение потребительских свойств мармелада с использованием ягодных полуфабрикатов в процессе хранения 91
Выводы 106
Библиографический список
- Пищевая ценность дикорастущих ягод семейства брусничных
- Методы исследования и математическая обработка результатов
- Характеристика потребительских свойств ягодных полуфабрикатов
- Характеристика потребительских свойств мармелада с использованием ягодных полуфабрикатов
Введение к работе
Актуальность темы. Одним из направлений государственной политики в области здорового питания является улучшение структуры питания населения за счет увеличения доли продуктов массового потребления с высокой пищевой и биологической ценностью.
Кондитерские изделия пользуются большим спросом среди взрослого населения и у детей, поэтому их роль в питании очень высока. Однако недостатком кондитерских изделий является их несбалансированность по микронутриентному составу на фоне высокой энергетической ценности
Перспективным направлением улучшения качества продуктов питания и расширения ассортимента, в том числе фруктово-ягодных кондитерских изделий, можно считать использование местного дикорастущего плодово-ягодного сырья, как в свежем, так и в переработанном виде. Известны работы Лизуновой В.В., Губиной М.Д., Позняковского В.М. и других авторов, в которых научно обоснована пищевая ценность свежих дикорастущих ягод и продуктов их переработки и указано, что по содержанию биологически активных веществ дикорастущие ягоды превосходят культурные сорта
В тоже время сведения о комплексных исследованиях использования ягодных полуфабрикатов на основе дикорастущих ягод семейства брусничных в производстве фруктово-ягодных кондитерских изделий, а именно мармелада, в литературе практически отсутствуют.
В связи с вышесказанным обоснование рецептуры и оценка потребительских свойств мармелада с использованием полуфабрикатов на основе дикорастущих ягод семейства брусничных в качестве источника биологически активных веществ, является актуальной.
Цель и задачи исследования. Целью работы является обоснование рецептуры и оценка товароведно-технологических свойств, пищевой ценности и сохраняемости мармелада, полученного по технологии желейного мармелада с использованием ягодных припасов и натурального сока из
5 дикорастущих ягод семейства брусничных: брусники, клюквы, голубики и черники.
Для достижения намеченной цели поставлены следующие задачи:
изучить потребительские свойства дикорастущих ягод семейства брусничных, произрастающих в Новосибирской области;
проследить динамику химического состава свежих дикорастущих ягод семейства брусничных при производстве ягодных припасов и натурального ягодного сока;
исследовать изменение качества натурального ягодного сока при хранении;
обосновать рецептуру желейного мармелада с использованием ягодных полуфабрикатов (ягодного мармелада);
изучить влияние ягодных полуфабрикатов на пищевую ценность желейного мармелада;
исследовать динамику потребительских свойств мармелада в процессе хранения и обосновать оптимальные сроки его хранения;
разработать техническую документацию на производство мармелада с использованием ягодных полуфабрикатов.
Научная новизна результатов исследования. Определены закономерности изменения углеводного комплекса, органических кислот и витаминного состава свежих дикорастущих ягод семейства брусничных при производстве ягодных полуфабрикатов.
Научно обоснована целесообразность использования ягодных припасов и натурального сока на основе дикорастущих ягод семейства брусничных в производстве желейного мармелада.
Экспериментально обоснована рецептура и технология получения мармелада с использованием полуфабрикатов из дикорастущих ягод семейства брусничных.
Определена пищевая ценность мармелада с использованием ягодных припасов и ягодного натурального сока.
Практическая значимость и реализация результатов работы. На
основании проведённых исследований обоснована рецептура получения мармелада с использованием брусничного и клюквенного припасов, голубичного и черничного натуральных соков. Установлены оптимальные сроки годности ягодного мармелада.
По результатам исследований разработаны технические условия ТУ 9128-051-01597959-06 «Мармелад ягодный». На технологический процесс изготовления ягодного мармелада разработана технологическая инструкция.
Разработанная технология проверена в производственных условиях ООО «Столица» г. Новосибирска (акт о внедрении от 16.03.2007г., № 29). Результаты исследований используются в учебном процессе Сибирского университета потребительской кооперации (акт о внедрении от 10.04.2007г., № 69-04).
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации представлены и обсуждены на научно-практических конференциях с международным участием «Рыночное пространство современной России: реклама, коммерция, маркетинг» (Новосибирск, 2006), «Национальные и этнические приоритеты в решении социально-экономических проблем мировой культуры и цивилизации» (Новосибирск, 2006); «Торгово-экономические проблемы регионального бизнес-пространства» (Челябинск, 2006);
Публикации. По теме диссертации опубликованы 5 печатных работ, отражающих её основное содержание, в том числе одна в рецензируемом издании, рекомендованном ВАК. Общий объём публикаций - 1,63 п.л., в том числе авторских- 1,03 п.л.
Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, четырех глав экспериментальной части, выводов и приложений. Текст работы изложен на 124 страницах, содержит 31 таблицу и 19 рисунков. Библиографический список включает 197 наименований, из них 13 на иностранных языках.
Пищевая ценность дикорастущих ягод семейства брусничных
Значение свежих плодов и ягод в питании человека трудно переоценить. Помимо поставки организму питательных веществ они оказывают большое влияние на процесс пищеварения и усвоения пищи. Многие из них обладают лечебными свойствами за счёт содержания в своём составе биологически активных веществ, благодаря чему во все времена свежие плоды и ягоды используют для лечебных целей [10,17,32,62, 71].
Немаловажную роль в питании человека отводят дикорастущим плодам и ягодам. Дикорастущие плоды и ягоды встречаются в самых разнообразных почвенно-климатических условиях нашей страны. Сибирь же нередко называют страной ягодников, и это соответствует действительности. На необъятных просторах Сибири дикорастущие ягодники можно встретить по берегам, в поймах и на островах больших и малых рек, многочисленных озёр, на болотах, в берёзовых колках и др. Богата дикорастущими плодовыми растениями и Новосибирская область. Распространёнными в этой местности являются клюква, брусника, черника, голубика, ежевика, смородина чёрная и красная и многие другие [7,16,72,94,128,143].
В настоящее время возможности применения дикорастущих плодов и ягод безграничны. Красивый внешний вид, приятные специфические вкус и аромат позволяют их употреблять не только как самостоятельную пишу, но и использовать для получения ценных пищевых продуктов в кондитерской, ликёроводочной, хлебопекарной промышленности и других отраслях [11,23,74,91,106].
Известные лечебные свойства дикорастущих плодов и ягод получили своё распространение в народной медицине. Настои, отвары, соки из листьев и ягод используют как жаропонижающее средство при простуде, как мочегонное, тонизирующее средство, а также в качестве антисептиков при инфекционных заболеваниях [14,22,139].
Анализ данных, опубликованных в литературе, позволяет оценивать пищевую ценность дикорастущих ягод, содержание различных компонентов химического состава. С этой точки зрения наибольший интерес представляют дикорастущие ягоды семейства брусничных: брусника обыкновенная (Vaccinium vitis-idaea L.), клюква (Oxycjccus palustris Pers), черника обыкновенная (Vaccinium myrtillus L.), голубика (Vaccinium uliginosum L.).
Исследования пищевой ценности дикорастущих ягод семейства брусничных проводились Вигоровым Л.И., Скуковским Б.А., Коробкиной З.В., Жук Ю.Т., Руш В.А., Позняковским В.М., Губиной М.Д. и другими авторами [4,25,61,63,91].
Преобладающей составной частью дикорастущих ягод семейства брусничных является вода, что обуславливает их невысокую энергетическую ценность (на ЮОг съедобной части 28-40 ккал.), что в 2-3 раз меньше энергетической ценности картофеля (83 ккал) и в 4,5-5 раз меньше ржаного хлеба (190 ккал) [116].
Согласно исследованиям, проведённым Губиной М.Д. и Позняковским В.М. (2004), высокие потребительские свойства дикорастущих ягод семейства брусничных формируются за счёт содержания в них легкоусвояемых углеводов, органических кислот, дубильных и азотистых веществ, витаминов, минеральных солей, ароматических, красящих и других веществ [166].
Углеводный комплекс дикорастущих ягод семейства брусничных представлен соотношением разнообразных составляющих. Содержание усвояемых углеводов в дикорастущих ягодах семейства брусничных -глюкозы, фруктозы, сахарозы варьируется в зависимости от степени зрелости ягод, и по мере созревания ягод количество Сахаров возрастает. Суммарное содержание Сахаров варьируется от 5 до 10%. Общим для всех ягод семейства брусничных является преобладающее содержание фруктозы до 85%, что обуславливает вкус свежих ягод [33,65,79].
По данным Лимке О.Э. (1992), в незначительных количествах в свежих ягодах семейства брусничных содержатся и другие представители углеводов такие, как ксилоза, рибоза, рафиноза [79].
Авторы Богданова Г.М. (1978) и Муратов Ю.М. (1981) считают, что сухая и жаркая погода в период созревания ягод способствует увеличению содержания сахара, а их сахаристость увеличивается по направлению к север [7,94].
Интересны свежие дикорастущие ягоды семейства брусничных как источник полисахаридов, представленных пектиновыми веществами и клетчаткой. Комплекс этих соединений, называемых пищевыми волокнами, составляет основу клеточных стенок растений и практически не усваивается организмом человека. Однако физиологическая роль их достаточно высока, что связано с рядом функций, которые эти соединения выполняют в организме человека.
По данным Сапожниковой Е.В. (1965), Нуштаевой Т.И., Помозовой В.А., Позняковского В.М. (1993), пектиновые вещества свежих ягод способствуют регулированию работы кишечника, выведению из организма холестерина, а также обладают способностью образовывать нерастворимые комплексы с токсичными и радиоактивными металлами и выведению их из организма [100,133]. Роль клетчатки сводится к нормализации кишечной микрофлоры и улучшению процессов пищеварения [37,42].
Исследования дикорастущих ягод семейства брусничных, проведённые Губиной М.Д., Позняковским В.М. (2000, 2004), показали, что качественный состав пищевых волокон дикорастущих ягод семейства брусничных довольно благоприятен [165, 166]. Внутривидовой состав пищевых волокон несколько различен, клюква и брусника характеризуется большим количеством пектиновых веществ, черника и клюква выделяются содержанием клетчатки.
Методы исследования и математическая обработка результатов
При исследовании органолептических показателей свежих дикорастущих ягод семейства брусничных (брусники, клюквы, голубики, черники), ягодных полуфабрикатов на их основе, ягодного мармелада были использованы аналитические методы органолептического анализа: описательный и метод балльной оценки. Описательный метод использовали для оценки единичных показателей (внешний вид, консистенция, вкус, запах, цвет) свежих дикорастущих ягод семейства брусничных и ягодных полуфабрикатов на их основе. Метод балльной оценки качества ягодного мармелада позволил установить уровень качества готовых изделий как по отдельным показателям, так и по продукту в целом.
Органолептическую оценку ягодного мармелада проводили по специально разработанной 25-балльной шкале (табл. 2.2.1), в которую были включены единичные показатели качества - внешний вид, вид на изломе, вкус и запах, цвет, консистенция. При этом были выделены следующие градации качества: «отлично» - 25,0 - 22,0 баллов, «хорошо» - 21,0 - 18,0 баллов, «удовлетворительно» - 17 баллов и менее. Для каждого образца ягодного мармелада рассчитывался итоговый уровень качества.
Внешний вид, цвет и вид в изломе определяли путём визуального осмотра готовых изделий при естественном освещении.
Консистенцию определяли путём лёгкого сжатия пальцами готового изделия, разжёвывания изделия (с одновременным определением вкуса).
При определении вкуса и запаха обращали внимание на свойственность данному виду ягодного мармелада, наличие порочащих признаков.
Исследования химического состава проводились в научно-исследовательской лаборатории Сибирского университета потребительской кооперации, пищевой лаборатории Новосибирского центра стандартизации, метрологии и сертификации, научно-исследовательской лаборатории Научно-исследовательского института органической химии СО РАН.
Физико-химические показатели качества исследуемых образцов определяли следующими методами: сухие растворимые вещества - рефрактометрическим методом [47,49]: массовую долю Сахаров - по методу Бертрана [49]; кислотность - титрованием 0,1 раствором NaOH в присутствии индикатора фенолфталеина [47,89]; массовую долю влаги - методом высушивания до постоянной массы в сушильном шкафу при температуре +100±2С, а также с использованием анализатора влажности «ЭВЛАС» при температуре +100С [47,49]; пектиновые вещества - по методу Мелитца [49]; клетчатка - по методу Кюршнера и Хафера [49]; антоцианы и катехины - по модификации Л.И. Вигорова, фотоэлектроколориметрическим методом с использованием ванилинового реактива [49,50]; витамин С - по Прокшеву, титрованием вытяжки раствором 2,6-дихлорфенолиндофенолом [49]; ниацин - метод фотоколориметрии [50]; зольность - способом сухого озоления в муфельной печи [50]; минеральный состав - атомно-адсорбционным методом на спектрографе «FLAPHO-4» [50];
Показатели безопасности определяли следующими методами: - токсичные элементы (ртуть, мышьяк, свинец, кадмий, медь, цинк) определяли согласно ГОСТ 26929-94, ГОСТ 26927-86, ГОСТ26930-86, ГОСТ 26931-86, ГОСТ 26932-86, ГОСТ 26933-86, ГОСТ 26934-86; -радиоактивные элементы: цезий, стронций - методом определения удельной активности с использованием бета-спектрометрических измерений [92]; -микробиологическую обсеменённость определяли путём подсчёта колоний, образованных живыми клетками микроорганизмов на МПА и сусло-агаре с соответствующим разведением посевного материала. Для выявления родовой принадлежности микроорганизмов готовили препараты и проводили посев на среду Кеслер в соответствии с ГОСТами: КМАФАнМ - по ГОСТ 10444,15; плесени и дрожжи - по ГОСТ 10444.12; БГКП - по ГОСТ Р 50474.
Результаты исследований были подвергнуты математической обработке. Обработка результатов экспериментальных данных проводилась с использованием пакетов прикладных программ STAT 1, а также встроенных функций пакета компьютерных программ MS Excel.
При обработке цифрового материала рассчитывали следующие показатели: среднюю арифметическую величину (Зс); среднее квадратическое отклонение от средней арифметической (± ); ошибку среднего арифметического значения (А х); достоверность одного и разницу между двумя показателями (t и р).
Характеристика потребительских свойств ягодных полуфабрикатов
Возможность круглогодичного использования свежих дикорастущих ягод семейства брусничных в кондитерском производстве может быть достигнута за счёт использования различных способов их переработки. При этом наиболее оптимальными, с точки зрения максимального сохранения питательных веществ, можно считать ягодные натуральные соки и припасы.
В связи с этим нами были изучены органолептические показатели, химический состав, содержание питательных веществ в ягодных полуфабрикатах на основе дикорастущих ягод семейства брусничных, произрастающих в Новосибирской области, а именно в припасах на основе брусники и клюквы и натуральных соках на основе голубики и черники.
Для обоснования использования ягодных полуфабрикатов проведена органолептическая оценка качества ягодных припасов и ягодного натурального сока (табл.3.2.1).
Результаты органолептической оценки, приведённые в таблице 3.2.1, показали, что полуфабрикаты на основе дикорастущих ягод семейства брусничных сохранили ярко выраженный вкус, аромат и цвет натурального ягодного сырья, что немаловажно для формирования потребительских свойств мармелада.
Следует учитывать, что технология получения ягодных полуфабрикатов существенно влияет и на сохранность питательных веществ. Исходя из этого, была изучена динамика химического состава свежих ягод при производстве ягодных полуфабрикатов.
Результаты исследования химического состава ягодных припасов на основе брусники и клюквы, представленные в таблицах 3.2.2 и 3.2.3, показали, что полученные брусничный и клюквенный припасы отличаются высоким содержанием Сахаров.
Так, количество сахара в брусничном припасе увеличилось в шесть раз в сравнении с исходным содержанием в свежих ягодах и составило 61,7% (табл.3.2.2). В ягодном припасе на основе клюквы содержание Сахаров составило 61%, что в восемь раз больше исходного содержания в свежих ягодах (табл.3.2.3). Такое содержание Сахаров создаёт осмотическое давление, губительно действующее на микроорганизмы, что позволяет обеспечить сохранность полуфабриката в течение длительного времени [65, 126].
Претерпело изменение и количественное содержание пектиновых веществ. В припасах на основе брусники и клюквы потери пектина составили 53 - 54% от исходного количества в свежих ягодах. Уменьшение пектиновых веществ, возможно, связано с частичной потерей пектина в процессе производства ягодного полуфабриката, так как их часть может оставаться в непротертой части ягод и кожице.
Исследовано количественное содержание органических кислот в ягодных припасах. Установлено, что их содержание уменьшилось следующим образом: в брусничном припасе в 2 раза, в клюквенном припасе -1,6 раза от исходного содержания в свежих ягодах и составило 1,24% и 1,91%, соответственно. Это, по всей вероятности, связано с особенностями приготовления полуфабриката и объясняется дополнительным введением сахара.
Сравнительная оценка количественного содержания Сахаров, пектиновых веществ и органических кислот в ягодных натуральных соках прямого отжима на основе голубики и черники и свежих ягодах позволяет отметить ряд закономерностей (табл. 3.2.4 и 3.2.5).
При получении натурального сока на основе голубики и черники содержание Сахаров несколько уменьшается почти с одинаковой динамичностью (табл. 3.2.4 и 3.2.5). Так, количество Сахаров в голубичном соке уменьшилось на 2,4%, а в черничном - на 2,3% от исходного содержания в свежих ягодах и составило 6,98% и 7,95%, соответственно.
Аналогичные изменения происходят и с пектиновыми веществами свежих ягод голубики и черники. Содержание пектиновых веществ в исследуемых образцах натурального сока на основе голубики составило 64,8%, а на основе черники - 60% от исходного содержания в свежих ягодах.
Содержание органических кислот в натуральном соке на основе голубики, в сравнении со свежими ягодами уменьшилось почти на 11%, а в натуральном черничном соке несколько больше - на 13%. Общее количество органических кислот в ягодных полуфабрикатах составило 1,43% и 1,15%, соответственно.
Характеристика потребительских свойств мармелада с использованием ягодных полуфабрикатов
Как видно из рисунка 4.3.2, особенно много клетчатки в мармеладе изготовленном с добавлением припасов: в ягодном клюквенном - 1,82%, в ягодном брусничном- 1,70%), так как технология получения ягодных припасов предполагает измельчение свежих ягод вместе покровными тканями, в которых сосредоточено максимальное количество пищевых волокон. В мармеладе на основе ягодных соков содержание клетчатки составляет около 1,6%.
Введение в рецептуру ягодных полуфабрикатов способствовало обогащению желейного мармелада витаминном С и минеральными веществами.
Как видно из рисунка 4.3.3, повышенным содержанием аскорбиновой кислоты отличается мармелад с использованием натурального голубичного сока до 6 мг/100г.
Содержание аскорбиновой кислоты в других видах мармелада с использованием ягодных полуфабрикатов практически одинаково и составило в мармеладе ягодном брусничном - 4,21, мармеладе ягодном клюквенном - 4,13, мармеладе ягодном черничном - 3,95 мг/100г.
Исследованиями установлено, что в мармеладе с использованием ягодных полуфабрикатов присутствуют все минеральные вещества исходного дикорастущего сырья (рис.4.3.4).
Общее содержание золы в мармеладе с использованием ягодных полуфабрикатов не превышает 0,5%, однако это в три раза больше, чем в желейном мармеладе, в котором минеральные вещества находятся в остаточном количестве и обусловлены их содержанием в основном сырье -сахаре. Особенно много зольных элементов в ягодном клюквенном мармеладе (0,47%) и ягодном брусничном мармеладе (0,45%), что, по-видимому, связано с тем, что в производстве мармелада использовались ягодные припасы.
Нами было исследовано качественное и количественное содержание отдельных элементов минерального состава мармелада с использованием ягодных полуфабрикатов. Установлено, что в мармеладе на основе полуфабрикатов из дикорастущих ягод семейства брусничных сохранились в достаточно значимых количествах макро- и микроэлементы исходного сырья (рис.4.3.5).
Так, в мармеладе с использованием ягодных полуфабрикатов определено достаточно высокое содержание калия, кальция, натрия. Количество калия колеблется от 49,2 мг/ЮОг до 67 мг\100г, следует отметить достаточно высокое его содержание в мармеладе ягодном голубичном - 67,1 мг/ЮОг и в мармеладе ягодном брусничном - 63,5 мг/ЮОг. Кроме того, мармелад ягодный брусничный наиболее богат натрием, содержание которого составляет 23,6 мг/ЮОг. По содержанию кальция следует выделить мармелад ягодный клюквенный - 29,7 мг/ЮОг. Калия в нём содержится в два раза больше, чем в ягодном мармеладе на основе натуральных соков, и в 1,5 раза больше по сравнению с мармеладом ягодным брусничным.
Количество магния и фосфора в исследуемых образцах ягодного мармелада практически одинаково. Магния содержится от 2,7 до 3,5 мгМООг, фосфора - от 6,5 до 8,5 мгМООг в зависимости от вида используемого ягодного полуфабриката. Из микроэлементов в ягодном мармеладе обнаружены марганец и железо. Наиболее богат марганцем мармелад ягодный брусничный (3,5 мг/ЮОг), железом - мармелад ягодный черничный (1,01 мг/ЮОг).
Таким образом, на основании результатов исследования органолептических показателей и химического состава мармелада с использованием ягодных полуфабрикатов можно сделать вывод о целесообразности их использования в качестве пищевых добавок для улучшения вкусовых качеств, внешнего вида и повышения пищевой ценности желейного мармелада.
