Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 8
1.1. Ботаническая характеристика соевых бобов и их товароведная оценка 8
1.2. Биохимические и технологические свойства соевых бобов " 12
1.3. Профилактические и лечебные свойства соевых бобов 20
1.4. Использование продуктов переработки сои для получения новых видов молочных продуктов 28
Глава 2. Методика проведения эксперимента 44
2.1. Организация работы и объекты исследования 44
2.2. Методы исследований 46
Глава 3. Экспериментальные исследования 49
3.1. Исследование потребительских предпочтений жителей г. Кемерово на соевые продукты 51
3 2 Исследование товароведной характеристики сырья, используемого при производстве безалкогольных напитков из сои 54
3.3. Разработка безалкогольных напитков с использованием сои 64
3.3.1. Разработка и оценка потребительских свойств безалкогольного напитка «Соевое молоко» 66
3.3.2. Разработка и оценка потребительских свойств соевых безалкогольных напитков 76
3.3.2.1. Разработка и оценка потребительских свойств соевого коктейля «Нежность» 78
3.3.2.2. Разработка и оценка потребительских свойств сквашенного соевого напитка «Крем-Соя» 83
3.3.3. Исследование потребительских свойств безалкогольных соевых напитков в процессе хранения 92
3.3.4. Разработка и оценка потребительских свойств безалкогольных напитков, обогащенных витаминами и минеральными веществами 98
3.3.4.1. Выбор обогащающих добавок 101
3.3.4.2. Разработка технологии производства соевых напитков, обогащенных витаминами 105
3.3.4.3. Разработка технологии производства соевых напитков, обогащенных витаминами и железом 109
3.3.4.4. Разработка технологии производства соевых напитков, обогащенных витаминами и кальцием 112
3.4. Установление регламентирующих показателей качества соевых безалкогольных напитков 114
3.5. Технико-экономический расчет себестоимости новых соевых напитков 122
Выводы и предложения 129
Литература 131
Приложения 143
- Использование продуктов переработки сои для получения новых видов молочных продуктов
- Исследование товароведной характеристики сырья, используемого при производстве безалкогольных напитков из сои
- Установление регламентирующих показателей качества соевых безалкогольных напитков
- Технико-экономический расчет себестоимости новых соевых напитков
Введение к работе
Питание является важнейшей составной частью здорового образа жизни и во многом определяет состояние здоровья и работоспособность человека
Анализ структуры питания населения России свидетельствует о необходимости" ее коррекции ~как" в~количествеішом"так" и" качественном соотношениях. Одной из немаловажных проблем является дефицит в рационе полноценного белка, практически всех витаминов, а также других незаменимых пищевых веществ, в частности железа, кальция и др. Недостаточность этих нутриентов может служить фактором риска возникновения так называемых алиментарных заболеваний, развитие и распространение которых приводит к серьезным медицинским, социальным и экономическим последствиям (В.А.Тутельян, В.Б.Спиричев, В.М.Позняковский и др.).
Одним из источников белка в питании человека может быть соя, использованием которой оправдано с учетом хорошей сбалансированности аминокислотного состава, высокой усвояемости, доступности по ценовой политике. Кроме того, известна низкая аллергенность сои, ее широкое применение в лечебно-профилактическом и диетическом питании.
В связи с вышеизложенным представляется актуальным разработка новых рецептур соевых продуктов общего и специального назначения, обогащенных жизненно-важными микронутриентами. Реализация этого направления является одной из приоритетных задач государственной политики в области здорового питания, одобренной Постановлением Правительства № 916 от 10.08.1998 г. Следует отметить необходимость использования местных районированных сортов сои для производства рассматриваемой продукции. Такие исследования единичны и не решают в полной мере вопросы расширения ассортимента и обеспечения качества.
Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы явилась разработка и исследование потребительских свойств новых соевых напитков
5 общего и функционального назначения.
В соответствии с целью поставлены следующие задачи:
Провести исследования потребительских предпочтений жителей г. Кемерово в отношение потребления соевых продуктов;
Изучить потребительские свойства местного сорта соевых бобов СибНИИК-315с целью разработки научно обоснованных рецептур напитков молочного типа с профилактической направленностью;
Разработать научно обоснованные рецептуры и технологии новых напитков молочного типа на основе соевых бобов сорта СибНИИК-315. Исследовать товароведные характеристики соевых напитков и их изменения в процессе хранения;
Разработать научно обоснованные рецептуры и технологии соевых напитков функционального назначения, обогащенных витаминами, железом и кальцием. Исследовать сохранность вносимых обогащающих добавок в процессе хранения;
Произвести экономический расчет себестоимости разработанной продукции;
Разработать и утвердить техническую документацию на производство новых соевых напитков.
Научная новизна работы. На основании комплексного исследования характеристик и свойств местного сорта соевых бобов СибНИИК-315 научно обоснована возможность использования и сока шиповника концентрированного для производства новых соевых напитков молочного типа.
Обоснована возможность и пригодность применения соевых бобов сорта СибНИИК-315 для производства напитков, в том числе функционального назначения, внедрение которых позволяет обеспечить выпуск продукции высокой пищевой ценности, повысить уровень использования местного растительного сырья и расширить ассортимент белковых продуктов.
Определена доза и технологическая стадия внесения микронутриентов для получения сквашенного соевого напитка, обогащенного витаминами и
6 железом, предназначенного для профилактики железодефицитных состояний.
Проведены комплексные товароведно-технологические исследования потребительских свойств новых соевых напитков по совокупности органолептических, физико-химических показателей и критериев безопасности.
Научно обоснованы, экспериментально подтверждены и включены в техническую доку\!ентацйю""рігламеніируемьіе показатели " качества для проведения комплексной товароведной оценки новых соевых напитков.
Практическая значимость работы. По результатам проведенных исследований разработана и утверждена техническая документация: ТУ 9185-088-02068315-03 «Безалкогольный соевый напиток «Соевое молоко»», ТУ 9185-089-02068315-03 «Безалкогольный соевый коктейль «Нежность»», ТУ 9185-090-02068315-03 «Безалкогольный соевый сквашенный напиток «Крем-Соя», в том числе обогащенные витаминами и минеральными веществами (железом и кальцием).
Разработанные рецептуры и технологии внедрены на НПО «Здоровое питание» (г. Кемерово).
Диссертационная работа выполнялась в качестве одного из разделов Кузбасской региональной научно-технической программы «К здоровью — через питание», в рамках «Концепции государственной политики в области здорового питания населения РФ на период до 2005 года».
Апробация работы. Основные положения и результаты исследований докладывались на международных симпозиумах «Биологически активные добавки и здоровье семьи» (Красноярск, 2001 г.), «Федеральный и региональный аспекты Государственной политики в области здорового питания» (Кемерово, 2002 г.) и «Биологически активные добавки к пище и проблемы оптимизации питания» (Сочи, 2002 г.) международных научно-практических конференциях «Товароведение в 21 веке» (Новосибирск, 2002 г.) и «Перспективы производства продуктов питания нового поколения» (Омск,
7 2003 г.), Всероссийском конгрессе «Технологические и экономические аспекты обеспечения качества продукции и услуг в торговле и общественном питании» (Кемерово, 2003 г.).
Работа обсуждена на совместном заседании кафедры биотехнологии, товароведения и экспертизы пищевых продуктов, НИИ биотехнологии и сертификации пищевых продуктов Кемеровского технологического" института пищевой промышленности и рекомендована к защите.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 работ, отражающих ее основное содержание.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 3 глав, выводов, списка литературы и приложений. Основной текст изложен на 143 страницах текста. Диссертация содержит 56 таблиц и 8 рисунков. Список использованной литературы включает 136 наименования, в том числе 16 иностранных.
Использование продуктов переработки сои для получения новых видов молочных продуктов
Технологию переработки цельных соевых бобов можно разделить на четыре группы. К первой относятся способы фракционирования для получения масла и шрота, который применяется в основном в кормовом производстве. Во вторую группу входят технологии получения соевой эмульсии и продуктов ее переработки, а также ферментированной соевой продукции. Третья связана с выработкой жирной и полножирной соевой муки и ее модификации, и к четвертой группе относят методы переработки цельных соевых семян для получения заменителей орехов, проростков, соевого соуса.
Глубокая переработка соевого шрота - второе после фракционирования направление использования сои в пищевых целях. Обезжиренный соевый шрот является сырьем для получения белковых продуктов тех категорий, различающихся по содержанию белка: соевой муки, концешратов, изолятов, химический состав которых представлен в таблице 1.6.
В настоящее время изоляты, концентраты, текстурированные концентраты, полужирная, обезжиренная и текстурированная мука нашли широкое применение во многих отраслях пищевой промышленности: мясоперерабатывающей, молочной, кондитерской, хлебопекарной. Пути использования конкретного вида продукта той или иной группы определяются в зависимости от функциональных свойств и содержания составных частей, в основном белка, в основном, белка и углеводов. Изоляты соевых белков применяют при производстве вареных колбас, сосисок, рубленых полуфабрикатов, ветчины - в мясной промышленности, заменителя женского молока, детских и лечебных продуктов - В хМОЛОЧНОЙ.
Концентраты соевых белков и текстураты используют в рубленых мясопродуктах, мясных и рыбных паштетах и готовых к употреблению блюдах. Соевая мука применяется в хлебобулочной и кондитерской промышленности, а ее текстурированные формы - при приготовлении разнообразных блюд в системе общественного питания.
Н.Н.Липатовым и З.М.Цкитишвили разработана схема использования продуктов переработки сои с учетом классификации молочных продуктов и представлена на рис. 1.1 [40].
Традиционными продуктами Іїзготовленньїми на основе полножирной сои являются - пищевая соевая основа (эмульсия), пищевая соевая масса (паста, окара), тофу, ферментированные соевые продукты (соевый соус, мисо, натто, темпи).
Производство соевой пищевой основы осуществляется по следующей схеме: очищенная и вымоченная соя размалывается без доступа воздуха и проваривается, извлекается основа соевого «молока»: эмульсия, окара. Проваривание массы необходимо для инактивации ингибитора трипсина, липоксигеназы, улучшения вкусовых свойств. Современные методы приготовления соевого «молока» позволяют применять ультразвук высокой и низкой частоты, снижая активность ингибитора трипсина, Баумана-Бирка [89, 126]. Для снижения содержания олигосахаридов, улучшения перевариваемое соевых продуктов применяется обработка водной суспензией энзима Aspergillus AM 2268 (R=3021). Энзим получают в результате ферментации на стериллизованных пшеничных отрубях с последующей экстракцией водой, осаждением этанолом, высушиванием [57]. Дополнительно в эмульсию вносятся подсластители, соль, йодат калия - при производстве йодированого «молока». В производственных условиях фирмой «Агрос» вырабатывается «Молоко соевое» по ТУ 9222-002-10126558-94. Обогащение йодом соевой эмульсии вызвано оптимальным содержанием в ней тирозина и фенилаланина, необходимых для синтеза гормонов щитовидной железы, профилактики заболеваний эндемическим зобом. Содержание йода составляет 250 мкг на 100 г продукта, удовлетворяя суточную потребность в данном микроэлементе при потреблении 200 г йодированного соевого «молока» три раза в неделю. [126].
Соевая пищевая эмульсия - промежуточный продукт при производстве тофу. Перевариваемость питательных веществ тофу высока - около 95% белка и жира. Зола тофу содержит зольные элементы в %: известь - 0,57; магний - 0,60; окись натрия - 0,88; фосфорная кислота - 0,79; хлор - 0,38; сера - 0,09; железо -0,01. Тофу делят на две категории - ферментированный и неферментированный. Ферментированный тофу получают путем сквашивания соевой эмульсии чистыми" культурами микроЪр г"ани1 в7Т7юсле дующим сепарированием или прессованием. Полученную массу нормализуют по жиру сливками или эмульсией растительных или животных жиров, вводят наполнители, Неферментированный тофу получают осаждением белков соевой эмульсии с помощью коагулянтов. Семена сои замачивают, проваривают, фильтруют, что позволяет получить эмульсию с содержанием сухих веществ 5-6%. В водную суспензию добавляется коагулянт, вызывающий выпадение в осадок белков, образуя гель. Свернувшуюся массу отжимают и промывают для удаления избытка соли [40].
Основой многих пищевых продуктов на основе сои являются соевое молоко (соевая эмульсия), окара, соевое мясо и т.д.
Соевое молоко (эмульсия соевая пищевая) - насыщенный, приятный на вкус, сладковатый напиток бело-кремового цвета с легким растительным запахом. Получают из вымоченной, измельченной и проваренной сои. По пищевой ценности практически соответствует коровьему молоку 1,5-2%-ной жирности. Не содержит лактозы. Идеальный заменитель коровьего молока, особенно в питании детей раннего возраста, а также при пищевой аллергии на молочные продукты животного происхождения. Соевое молоко очень хорошо усваивается организмом и обладает высокими диетическими свойствами. Его кислотный сгусток в желудке более нежной и мягкой структуры, чем сгусток коровьего молока, вызывает меньшее выделение желудочного сока. Рекомендуется при язвенной болезни, перитональ-ном раздражении, гиперсекреции желудка. Используется для приготовления напитков, каш, блинов, пудингов, супов, выпечки и т. д.
Исследование товароведной характеристики сырья, используемого при производстве безалкогольных напитков из сои
Поскольку для производства безалкогольных напитков нами использовались соевые бобы сорта СибНИИК-315, нами проведено физико-химические исследование их соответствия требованиям ГОСТ 17109 -88 «Соя. Требования при заготовках». Результаты проведенных исследований представлены в таблице 3.1.
Результаты исследований показали, что соевые бобы сорта СибНИИК-315 по показателям качества отвечают требованиям государственного стандарта для этого вида сырья. Сделано заключение о возможности использования соевых бобов для производства продуктов питания, в том числе безалкогольных напитков лечебно-профилактического действия.
Для создания сбалансированных, научно-обоснованных рецептур новых безалкогольных напитков лечебно-профилактическою действия с использованием сои, анализ потребительских свойств и химического состава этих продуктов необходим, поскольку сырьевые продукты содержат большое количество биологически активных веществ, которые оказывают на организм человека благоприятное воздействие, а также участвуют в формировании органолепти-ческих свойств новых видов напитков.
На основании вышесказанного нами для дальнейших исследований, разработки безалкогольных напитков, использовались соевые бобы сорта СибНИ-ИК-315, выращенные в Кемеровском районе Кузбасса, химический состав которых представлен в таблице 3.2. Для того, чтобы составить правильное, научно-обоснованное представление о роли соевых бобов сорта СибНИИК-315 в поддержании витаминного и минерального статуса современного человека, нами определено соотношение реального содержания в них основных витаминов и минеральных веществ с физиологической потребностью.
Как видно из данных таблицы 3.2, соевые бобы сорта СибНИИК-315 содержат на 7,5 % больше белка, на 7,5 % жира и 68,8 % углеводов, по сравнению с имеющимися справочными данными.
Белки пищи под действием протеиназ расщепляются в желудочно-кишечном тракте до аминокислот, из которых организм формирует характерные для него белковые молекулы. Аминокислоты, не синтезирующиеся в организме человека, должны доставляться с пищей и поэтому являются незаменимыми факторами питания.
Сведения о биологической ценности белков необходимо учитывать при составлении сбалансированного рациона питания, принимая во внимание принцип взаимного дополнения лимитирующих аминокислот.
Минеральные вещества, как и витамины, не обладают энергетической ценностью, но играют важную роль в различных обменных процессах организма: выполняют пластическую функцию, участвуют в построении костной ткани, регуляции водно-солевого и кислотно-щелочного равновесия, входят в состав ферментных систем.
Витамины не синтезируются в организме человека, поэтому они поступают извне, в основном с пищей Они не являются пластическим материалом или источником энергии, они являются катализаторами, регуляторами различных процессов, которые протекают в организме человека.
Витамин Е защищает организм от рака, сердечно-сосудистых заболеваний, участвует в синтезе ферментов, предотвращает окисление жирных кислот, ферментов.
Специфическая функция витаминов группы В в организме состоит в том, то из них образуются коферменты и простетические группы ферментов, которые осуществляют многие важнейшие реакции обмена веществ.
Витамин Bj (тиамин) участвует в углеводном обмене, в расщеплении белков, в обмене веществ на клеточном уровне. Недостаток вызывает нарушение работы нервной, сердечно-сосудистой систем.
Витамин В2 (рибофлавин) участвует в ферментативных процессах, в рас щеплений белков, жиров, углеводов, в образовании гормонов, в росте и обновлении тканей тела. Недостаток его приводит к заболеваниям кожи, воспалениям слизистых оболочек, заболеваниям кроветворной системы.
Образцы соевых бобов сорта СибНИИК-315 содержат достаточное количество витаминов, в том числе Е, Вь В2.
По данным таблицы 3.2 соевые бобы сорта СибНИИК-315 содержат 16,42 % суточной потребности в каротиноидах, 49,3 % тиамина, 24,44 % рибофлавина, 2,3 % витамина Ей 11,9 % ниацина. По содержанию каротина, рибофлавина, витамина Е и ниацина соевые бобы сорта СибНИИК-315 превосходят справочные данные, лишь по содержанию тиамина они им уступают на 21,3 %.
Таким образом можно сказать, что данные соевые бобы содержат в своем составе витамины антистарения и долголетия(витамины группы В и Е).
В образцах соевых бобов сорта СибНИИК-315 обнаружено большое количество минеральных веществ, необходимых организму человека, таких как кальций, железо, марганец, медь, цинк и фосфор.
Установление регламентирующих показателей качества соевых безалкогольных напитков
На основании проведенных исследований (разделы 3.2-3.3) для новых соевых напитков разработаны регламентируемые показатели качества.
В таблицах 3.39 и 3.40 представлены регламентируемые показатели качества безалкогольного напитка «Соевое молоко», в том числе обогащенного витаминами и минеральными веществами, которые введены в техническую документацию (ТУ 9185-088-02068315-03, приложения 4, 5).
Полученный безалкогольный напиток «Соевое молоко» можно использовать в качестве самостоятельного напитка, а также для производства разнообразных напитков, коктейлей с различными фруктовыми наполнителями, сиропами, десертов (пудингов, желе, кремов, муссов), майонезов, диетических сортов маргарина, в кондитерской промышленности (для производства пастило-мармеладных изделий, начинок для вафель, конфет, печенья, пряников) и т.д.
Витаминный и минеральный состав безалкогольного напитка «Соевое молоко» представлен в таблице 3.41.
Как видно из данных таблицы 3.41, соевые напитки, обогащенные витаминным премиксом Н 33053 обеспечивают с учетом возможных потерь от 20 до 30 % средней суточной потребности человека практически во всех витаминах при условии потребления одного стакана напитка.
Безалкогольный напиток «Соевое молоко», обогащенный витаминами и железом, помимо витаминов, обеспечивает организм человека на 37,1 % от суточной потребности в железе.
Безалкогольный напиток «Соевое молоко», обогащенный витаминами и кальцием, помимо витаминов, обеспечивает организм человека на 25 % от суточной потребности в кальции.
Наряду с указанными нутриентами пищевая ценность разработанных напитков, выносимая на индивидуальную потребительскую упаковку включает следующие показатели (как для напитков общего, так и функционального назначения), г/100 г: белок - 2,7, жир — 1,4, углеводы — 4,7; энергетическая ценность - 42 ккал/100 г.
В таблицах 3.42 и 3.43 представлены регламентируемые показатели качества соевого коктейля «Нежность», в том числе обогащенного витаминами и минеральными веществами, которые введены в техническую документацию (ТУ 9185-089-02068315-03, приложения 6, 7).
Витаминный и минеральный состав соевого коктейля «Нежность» представлен в таблице 3.44.
Как видно из данных таблицы 3.44, коктейль, обогащенный витаминным премиксом Н 33053, обеспечивает с учетом возможных потерь от 20 до 30 % средней суточной потребности человека практически во всех витаминах при условии потребления одного стакана напитка.
Соевый коктейль «Нежность», обогащенный витаминами и кальцием, помимо витаминов, обеспечивает организм человека на 26 % от суточной потребности в кальции.
Наряду с указанными нутриентами пищевая ценность разработанных напитков, выносимая на индивидуальную потребительскую упаковку включает следующие показатели (как для напитков общего, так и функционального назначения), г/100 г: белок - 2,6, жир - 1,3, углеводы - 5,2; энергетическая ценность - 43 ккал/100 г.
В таблицах 3.45 и 3.46 представлены регламентируемые показатели качества сквашенного напитка «Крем-Соя», в том числе обогащенного витаминами и минеральными веществами, которые введены в техническую документацию (ТУ 9185-090-02068315-03, приложения 8, 9).
Витаминный и минеральный состав сквашенного напитка «Крем-Соя» представлен в таблице 3.47.
Как видно из данных таблицы, сквашенный напиток, обогащенный вита % средней суточной потребности человека практически во всех витаминах при условии потребления одного стакана напитка.
Сквашенный напиток «Крем-Соя», обогащенный витаминами и железом, помимо витаминов, обеспечивает организм человека на 25 % от суточной потребности в железе.
Наряду с указанными нутриентами пищевая ценность разработанных напитков, выносимая на индивидуальную потребительскую упаковку включает следующие показатели (как для напитков общего, так и функционального назначения), г/100 г: белок — 2,7, жир — 1,4, углеводы — 4,8; энергетическая ценность - 42,6 ккал/100 г.
Технико-экономический расчет себестоимости новых соевых напитков
Использование соевых бобов СибНИИК-315 при производстве безалкогольных напитков позволило расширить ассортимент белковых пищевых продуктов лечебно-профилактического и диетического назначения. В таблицах 3.48-3.50 приведен расчет себестоимости новых продуктов. 1. Результаты маркетинговых исследований показали востребованность соевых продуктов в питании отдельных групп населения, особенно у лиц пожилого и старческого возраста. 2. На основании изучения химического состава сосвых"бобов сорта Сиб-НИИК-315, культивируемого в Кузбассе, показана возможность и целесообразность их использования, в том числе совместно с соком шиповника, при производстве новых напитков из сои общего и функционального назначения. 3. Установлено, что содержание токсичных элементов, микотоксинов, пестицидов и радионуклидов в исследуемых соевых бобах находятся на уровне установленных норм, что определяет их гигиеническую безопасность и возможность применения в производстве напитков. 4. Разработаны научно обоснованные рецептуры и технологии соевых напитков общего и функционального назначения из соевых бобов сорта СибНИ-ИК-315 с высокими потребительскими свойствами. 5. Исследована динамика органолептических, физико-химических и микробиологических показателей качества и безопасности разработанных напитков из сои в процессе хранения. Установлены сроки хранения: для безалкогольного напитка «Соевое молоко» и соевого коктейля «Нежность» - 36 ч при температуре 4+2 С, для сквашенного соевого напитка «Крем-Соя» - 4 суток, при аналогичных условиях.
Сохранность вносимых обогащающих витаминов и минеральных веществ по окончании срока хранения соевых напитков функционального назначения высокая и составляет в среднем, %: аскорбиновая кислоты - 92,0, железо — 99,0, кальций - 99,7. 6. Потребление 1 стакана обогащенных напитков обеспечивает не менее 2-0-30 % в витаминах, 37 % в железе и 25 % в кальции. 7. По результатам исследований разработана и утверждена техническая документация: ТУ 9185-088-02068315-03 «Безалкогольный соевый напиток «Соевое молоко», ТУ 9185-089-02068315-03 «Безалкогольный соевый коктейль «Нежность», ТУ 9185-090-02068315-03 «Безалкогольный соевый сквашенный напиток «Крем-Соя», в том числе обогащенные витаминами и минеральными веществами (железом и кальцием). 8. Произведен технико-экономический расчет себестоимости новых напитков из сои, показана их доступность по ценовой политике для массового потребления и лечебно-профилактического питания.
