Львівська комерційна академія
Львівська комерційна академія
Гірняк Лілія Ігорівна
УДК 620.2:664.663.5.33
ТОВАРОЗНАВЧА ОЦІНКА НОВИХ СУХАРНИХ ВИРОБІВ ПОЛІПШЕНИХ СПОЖИВНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ
Спеціальність 05.18.15 – товарознавство харчових продуктів
Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата технічних наук
Львів 2003
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана у Львівській комерційній академії Укоопспілки.
Науковий керівник: | кандидат технічних наук, професор
Задорожний Іван Михайлович
Львівська комерційна академіяУкоопспілки
Офіційні опоненти: | доктор технічних наук, професор
Ковбаса Володимир Миколайович
Національний університет харчових технологій, професор кафедри технології хліба, кондитерських, макаронних виробів і харчоконцентратів
Доктор с/г наук, професор, заслужений діяч науки і техніки України
Рудавська Ганна Богданівна
Київський національний торговельно-економічний університет,
професор кафедри товарознавства, та експертизи продовольчих товарів
Провідна установа: | Полтавський університет споживчої кооперації України,
Захист відбудеться 14 листопада 2003 року о 10 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.055.02 при Київському національному торговельно-економічному університеті за адресою: 02156, м. Київ, вул. Кіото, 19.
З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Київського національного торговельно-економічного університету за адресою: 02156, м. Київ, вул. Кіото, 19.
Автореферат розісланий 13.10.2003 року
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради Є. В. Тищенко
Загальна характеристика роботи
Актуальність теми. Формування асортименту харчових продуктів з поліпшеним складом, збагаченим життєво важливими нутрієнтами, дозволяє задовольнити потреби організму людини та забезпечити організацію здорового харчування населення. Таке спрямування є визначальною передумовою покращення здоров’я нації, підвищує конкурентоспроможність нової продукції.
Асортимент та якість сухарних виробів, які виготовляються хлібопекарськими підприємствами України, не задовільняє зростаючого попиту населення у багатьох регіонах і не дозволяє витіснити з ринку України іноземних виробників. Тому розробка нових сухарних виробів поліпшених споживних властивостей та цільового призначення є актуальною проблемою. Сухарні вироби вважаються доступними для збагачення цінними компонентами нетрадиційної сировини рослинного походження, які фізіологічно попереджують фармакологічний підхід.
Підвищення якості та подовження терміну зберігання вітчизняних сухарних виробів сприятимуть зростанню їх конкурентоспроможності.
Для розв’язання цього необхідно провести комплекс досліджень з вивчення впливу добавок нетрадиційної сировини на формування споживних властивостей нових сухарних виробів та змін органолептичних, фізико-хімічних, структурно-механічних і мікробіологічних показників у процесі їх зберігання. Важливо також дослідити вплив таропакувальних матеріалів та умов навколишнього середовища на збереження якості розроблених виробів. Вирішенню цих питань і була присвячена дана дисертаційна робота.
Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження проводились відповідно до Закону України “Про якість та безпеку харчових продуктів і продовольчої сировини” від 23 грудня 1997 року, та державних програм: “Використання відходів виробництва і споживання на період до 2005 року”, багатогалузевої науково-технічної програми “Високоефективні ресурсозберігаючі виробництва харчових продуктів високої біологічної цінності”, наукової теми 03.08.01./091-03 “Розробка нових технологій мясних продуктів, продуктів з борошна для лікувально-профілактичного харчування та впровадженя їх у виробництво”, яка затверджена наказом Державного комітету України з питань науки і технології №15 від 03.03.93р., з бюджетною тематикою науково-дослідних робіт кафедри товарознавства продовольчих товарів ЛКА.
Мета і задачі дослідження. Метою досліджень є наукове обгрунтування та практичне втілення результатів досліджень щодо поліпшення споживних властивостей сухарних виробів та подовження терміну зберігання.
Для досягнення поставленої мети були розв’язані наступні завдання:
·
на основі аналізу і узагальнення даних вітчизняної та зарубіжної літератури встановлені пріоритетні напрямки поліпшення споживних властивостей та підвищення конкурентоспроможності сухарних виробів;
·
науково обгрунтовано доцільність та досліджено антиоксидантні властивості пряно-ароматичної сировини на жировій основі тих видів маргарину, які найчастіше використовуються у хлібопекарській промисловості;
·
узагальнивши результати проведених досліджень, виготовлено дослідні партії нових сухарних виробів з використанням основної і нетрадиційної сировини;
·
визначено харчову та біологічну цінність нових виробів;
·
вивчено та досліджено процеси, які відбуваються при зберіганні нових сухарних виробів, зокрема зміни ліпідного комплексу, гігроскопічних та структурно-механічних властивостей;
·
досліджено вплив сировини, таропакувальних матеріалів та умов на тривалість зберігання нових сухарів і грінок. На основі результатів досліджень, встановлено терміни зберігання виробів;
·
розроблено рецептури та затверджено нормативно-технічну документацію на нові сухарні вироби, проведено апробацію технологій їх виготовлення у виробничих умовах та визначено економічну ефективність виробництва.
Наукова новизна одержаних результатів. Науково обгрунтовано і доведено доцільність використання нетрадиційної сировини: яблучного пюре, цибулі сушеної, морквяних і бурякових цукатів, ячмінного солоду, пивного сусла, пшеничних зародкових пластівців, клітковини пшеничної, кукурудзяного борошна, томатопродуктів для поліпшення споживних властивостей нових сухарних виробів.
Створено нові сухарні вироби з поліпшеною харчовою та біологічною цінністю, які призначені для повсякденного і цільового харчування. Встановлено, що використані добавки сприяли зростанню у виробах вмісту білка, мінеральних речовин, вітамінів, знизили дефіцит таких лімітованих для хлібобулочних виробів амінокислот як лізин, метіонін, триптофан у середньому на 8%, наблизили до оптимального співвідношення нутрієнтів.
Для диференційованого оцінювання якості сухарних виробів за органолептичними показниками розроблено 70-ти балову шкалу.
Експериментально підтверджено антиоксидантні властивості кориці, часнику, червоного перцю і обґрунтовано доцільність використання для гальмування окислення жиру сухарних виробів з метою подовження терміну зберігання.
Досліджено закономірності змін якості нових виробів при зберіганні та встановлено строки їх придатності для споживання. Встановлено залежність між хімічним складом, умовами зберігання, видом пакувального матеріалу та терміном зберігання виробів.
Визначення міцності, як одного з важливих показників якості сухарних виробів, особливо при зберіганні, проведено на спеціально сконструйованому приладі. Новизну винаходу підтверджено патентом України №46611А. Експериментально підтверджено залежність між хімічним складом, тривалістю зберігання та міцністю сухарних виробів.
Практичне значення отриманих результатів. У виробничих умовах відпрацьовано рецептури і технологічні режими виготовлення шести нових різновидів сухарів поліпшеної харчової цінності: Українські нові, Сонячні, Запашні, Пікантні, Цибулеві, З кмином та трьох нових різновидів грінок: Особливі, Студентські, Часникові. У встановленому порядку розроблено і затверджено необхідну нормативно- технічну документацію.
Виготовлено дослідно-промислові партії нових виробів на ВАТ “Львівський хлібокомбінат”, які реалізовано у торгівельній мережі м.Львова.
Сконструйовано прилад для визначення міцності сухарних виробів та проведено дослідження цього показника на нових виробах.
Досліджено зміни споживних властивостей сухарних виробів, що дозволяє прогнозувати їх збереженість без погіршення якості. Підтверджено соціальний ефект від впровадження розробок, який полягає у підвищенні якості та поліпшенні споживних властивостей сухарних виробів і економічний, сумарне значення якого для 6 т нових найменувань сухарів становить 270,63 грн., а для 3 т нових найменувань грінок – 51 грн.
Особистий внесок здобувача полягає у формулюванні мети і завдань досліджень, особистому проведенні та участі в теоретичних та аналітико-експериментальних дослідженнях в лабораторних і виробничих умовах, аналізі та узагальненні наукових результатів, формулюванні висновків, розробці нормативної документації, впровадженні у виробництво нових виробів, а також у підготовці публікацій результатів теоретичних та експериментальних досліджень.
Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертації доповідались та обговорювались на дегустаціях, конференціях професорсько-викладацького складу ЛКА 1998 – 2002 рр, на міжнародних науково-практичних конференціях: “Товарознавство – наука, практика та перспективи розвитку в умовах ринку” (м.Київ, 1999 р.), “Товароведение в XXI веке” (м. Новосибірськ, 2002 р.), “Актуални проблеми на стокове дната наука и практика” (Варна, 2002р.), “Товари XXI століття” (Полтава, 2002р.).
Публікації. З досліджуваної теми опубліковано 9 статей та отримано деклараційний патент України на винахід № 46611 А.
Структура дисертації. Робота складається з вступу, 7 розділів, висновків, списку бібліографічних джерел та додатків. Робота викладена на 178 сторінках машинописного тексту, має рисунків та таблиць.
Основний зміст
У вступі обгрунтовано актуальність теми, визначено наукову новизну та практичну цінність роботи, сформульовано мету і завдання дослідження.
У першому розділі “Аналітичний огляд літератури” опрацьовано та узагальнено роботи вітчизняних і зарубіжних вчених і фахівців та визначено пріорітетні напрямки поліпшення споживних властивостей хлібобулочних виробів. Приділено увагу вивченню теоретичних основ зміни споживних властивостей цих виробів під час зберігання та факторів, що впливають на їх збереженість.
У другому розділі “Об’єкти, матеріали та методи досліджень” представлено схему проведення експериментальних досліджень (рис.1), визначено об’єкти, предмет і методи досліджень.
Об’єктами досліджень були розроблені нові сухарі з використанням морквяного цукату і ячмінного солоду – Сонячні, бурякового цукату – Українські нові, яблучного пюре і кориці – Запашні, цибулі сушеної і ячмінного солоду – Цибулеві, пивного сусла і кмину – З кмином, томатної пасти і червоного перцю – Пікантні, та грінки з додаванням пшеничних зародкових пластівців – Студентські, кукурудзяного борошна – Особливі, часникового порошку і клітковини харчової – Часникові. Предметом досліджень були споживна цінність нових сухарних виробів, вплив пакувальних матеріалів та умов зберігання на зміну показників якості макро- і мікронутрієнтів.
Дослідження властивостей сировинних компонентів та готових виробів здійснювали згідно із загальноприйнятими та спеціальними методиками. Експериментальні визначення проводились через кожні 15 діб після виготовлення протягом 6 міс. Зразки виробів зберігались за температури (182С) та в холодильній камері за температури (22С) і відносній вологості повітря 54, 75 та 92%.
Органолептичну оцінка якості сухарних виробів проводили за розробленою нами 70–ти баловою шкалою з урахуванням коефіцієнтів вагомості для кожного показника.
Вміст вологи – висушуванням до постійної маси за температури 1300С, згідно ГОСТ 21094–75; загальний вміст цукрів – йодометричним методом, згідно ГОСТ 5672–68; вміст жиру – екстракційно-ваговим методом, згідно ГОСТ 5668–68; гігроскопічність – тензиметричним методом; жирнокислотний склад – методом газорідинної хроматографії; загальний вміст білкових речовин – за кількістю азоту, методом К`єльдаля; амінокислотний склад – методом іоннообмінної хромотографії на амінокислотному аналізаторі “ААА 339 М Мicrotehna Praha” після гідролізу 6 N HCl протягом 24 год. за температури 110 С; мінеральний склад і вміст важких металів – методом атомно-адсорбційної спектрометрії на спектрофотометрі AAS – 1W з попереднім мокрим озоленням; вміст заліза – фотометричним методом з ортофенактроліном; кальцію – емісійним методом; кількість пероксидів у жирах – йодометричним методом; бензидинове число (БЧ) – за кольоровою реакцією бензидину з карбонільними сполуками; кислотне число (КЧ) – методом титрування; рибофлавін - кислотним гідролізом трихлороцтовою кислотою протягом 24 год. за температури 37С. Визначення проводили на флуорометрі, порівнюючи інтенсивність флуоресценції досліджу-ваного екстракту з флуоресценцією стандартного розчину рибофлавіну; холін-хлорид – за реакцією утворення холін-рейнекату при взаємодії холіну з сіллю Рейнеке після екстракції і гідролізу одночасно сумішшю барію гідроокису, метанолу і хлороформу; нікотинову кислоту – методом, що полягає у її здатності при взаємодії з бромистим роданом у присутності ароматичних амінів у нейтральному або слабкокислому середовищі утворювати забарвлену сполуку, яка прямопропорційна кількості нікотинової кислоти; токоферол – омиленням досліджуваного зразка спиртовим розчином гідроокису калію з наступною екстракцією етиловим спиртом; масову частку золи – озоленням наважки масою 3 г в електричній печі при температурі 400-6000С до постійної маси; набухаємість – згідно ГОСТ 8494; мікробіологічні показники: загальне забруднення мікроорганізмами 1 г виробів, наявність клітин Протея, Сальмонел, кокових мікроорганізмів – за ГОСТ 8494-96, бактерії групи кишкової палички – на середовищі Ендо, плісеневі гриби – за ГОСТ 10444.12-88.
Ступінь окислення жиру визначали за зміною кислотного та перекисного чисел, кількістю альдегідів, загальною кількістю карбонільних сполук.
Математично-статистична обробка результатів експерименту проводилась із застосуванням ЕОМ у середовищі MS Exel 2000 і пакету MS Office 2000 та за допомогою пакету статистичного аналізу SPSS 10.0.5 for Windows.
Усі дослідження проводились у трьох – п’ятикратній повторюваності.
У третьому розділі “Товарознавча оцінка нових сухарів та грінок” досліджено органолептичні показники, хімічний склад та біологічну цінність нових сухарних виробів, рецептури яких розроблено з урахуванням експериментальних досліджень та сучасних тенденцій оптимізації сировинного набору традиційних виробів.
До рецептури сухарів Українських нових та Сонячних ми вносили відповідно бурякові і морквяні цукати, що містять цінні сполуки буряків і моркви, зокрема: харчові волокна, пектинові речовини, органічні кислоти.
Використання в рецептурі сухарів Запашних та Цибулевих відповідно яблучного пюре і цибулі сушеної збагатило вироби мінеральними та барвними речовинами, органічними кислотами, фруктозою, пектином. Сухарі Сонячні і Цибулеві збагачені мальтозою, глюкозою, фруктозою, декстринами, а також амінокислотами, ароматичними і смаковими речовинами ячмінного солоду.
До рецептури сухарів З кмином вносили кмин і пивне сусло. Сухарі Пікантні відрізнялись характерним ароматом, приємним рожевим кольором та гострим смаком завдяки добавкам томатної пасти (50 кг/т), червоного перцю (7 кг/т) і ароматизатору „Піца” („Pizza”).
Каротиноїди, флавоноли, флавоноглікозиди червоного перцю; ефірні олії, феландрен, альдегіди коричної кислоти кориці (сухарі Запашні), та флавоноїди кверцетин, кемпферол, ізорамнетин кмину (сухарі З кмином) проявляють антиокислюючу дію на жири і тим самим подовжують термін придатності виробів.
Грінки Часникові, крім основної сировини, містили часниковий порошок і клітковину харчову.
У рецептурі грінок Особливих 10% пшеничного борошна замінили кукурудзяним, яке за вмістом ліпідів, цукрів, геміцелюлози переважає пшеничне. Цінним джерелом повноцінного білка, мінеральних речовин, вітамінів групи В і Е та поліненасичених жирних кислот є зародкові пластівці, що входять до рецептури грінок Студентських.
За результатами дегустаційної оцінки усі вироби отримали високі бали. Особливо відзначили сухарі Запашні, Цибулеві, Сонячні та грінки Часникові.
Внесені добавки вплинули на зміну хімічного складу виробів. Зокрема, вміст білка у сухарях Сонячних та Цибулевих зріс відповідно на 13% і 17%, а у грінках Студентських – на 25% (табл.2).
Внесення до рецептури сухарів Сонячних олії соняшникової рафінованої сприяло збільшенню в 1,2 раза кількості жирів. Сухарі Сонячні, Українські нові та Запашні містять в 1,5 та 1,2 раза більше моно- і дицукрів, ніж контрольний зразок.
Таблиця 2
Хімічний склад та енергетична цінність нових сухарних виробів,
г/100г продукту, р= 0,05
Назва сухарних виробів | Вода | Білки | Жири | Вуглеводи | у тому числі
моно- і дицукри | Зола | Енергетична цінність, ккал/100г
Сухарі:
Контроль
Сонячні
Українські нові
Цибулеві
Запашні
Пікантні
З кмином
Грінки:
Контроль
Особливі
Студентські
Часникові |
8,50,43
9,50,48
9,20,46
8,70,44
7,70,39
9,20,46
8,80,44
8,20,41
7,20,36
9,10,46
8,800,44 |
9,00,45
10,20,51
9,60,48
10,50,53
9,30,47
9,20,46
9,60,48
9,60,48
9,90,49
12,40,62
10,10,50 |
7,20,36
8,80,44
7,40,37
7,80,39
7,20,36
7,60,38
7,30,37
7,90,39
8,60,43
8,60,43
9,50,48 |
73,53,7
69,53,6
72,13,6
71,33,6
73,73,7
72,23,6
72,43,6
71,83,7
71,33,6
66,73,4
64,23,2 |
15,70,76
23,51,18
24,21,21
7,80,39
180,90
4,50,23
6,30,32
5,80,29
6,00,30
6,80,32
6,20,31 |
1,20,06
1,50,08
1,40,07
1,30,06
1,30,06
1,20,06
1,30,06
1,30,06
1,30,06
1,40,07
1,50,08 |
39519,7
40820,2
39419,7
39919,9
39719,8
39419,7
39619,8
39719,8
40220,1
41620,8
37518,8
Використання добавок позначилось на амінокислотному складі нових виробів. Кількість незамінних амінокислот у сухарях Сонячних та Цибулевих була найвищою і на 19% та на 20% перевищувала їх вміст у контролі.
Внесення ячмінного солоду забезпечило збільшення кількості лізину у сухарях Цибулевих та Сонячних в 1,5 раза, а фенілаланіну, треоніну, валіну - майже в 1,2 раза, у сухарях З кмином вміст лізину зріс в 1,24 раза.
Внесення до рецептури грінок Студентських зародків пшениці сприяло зростанню кількості валіну, ізолейцину і триптофану в 1,5 раза, а лізину – в 1,9 раза порівняно з контролем.
Використання добавок знизило дефіцит лімітованих для хлібобулочних виробів лізину, метіоніну і триптофану. Зокрема, амінокислотний скор валіну і триптофану у сухарях Сонячних і Цибулевих є вищим за 100%, тоді, як для контрольного зразка ці амінокислоти є лімітованими (табл.3). Максимально наблизився до 100% амінокислотний скор метіоніну і цистину у сухарях Сонячних, а в Цибулевих і Запашних він є оптимальним.
Амінокислотний скор лізину у грінках Студентських на 27% вищий, ніж у контрольному зразку.
Таблиця 3
Амінокислотний скор білків нових сухарних виробів по відношенню до білка, рекомендованого Комітетом ФАО/ВООЗ,%
Незамінні амінокислоти | Шкала ФАО/ ВООЗ | Конт-
роль грінок | Грінки Студент-ські | Конт-роль сухарів | Сухарі Сонячні | Сухарі Цибуле-ві
Ізолейцин
Лейцин
Лізин
Фенілаланін+тирозин
Метіонін+цистин
Треонін
Валін
Триптофан | 4,0
7,0
5,5
6,0
3,5
4,0
5,0
1,0 | 109
109
54
129
103
82
95
104 | 121
125
81
143
127
101
106
120 | 99
103
46
115
90
73
86
92 | 117
116
68
129
99
85
101
109 | 115
117
70
134
100
87
100
110
Використані добавки забезпечили збільшення кількості більшості мікро- і макроелементів. Зокрема, вміст калію і кальцію у сухарях Сонячних був вищий відповідно на 50 і 72%, Українських нових – на 61 і 48%, Цибулевих – на 36 і 64%, Запашних – на 59 і 36%, порівняно з контролем. У сухарях Цибулевих, Запашних і З кмином кількість хрому в середньому в 2,2 раза вища, а марганцю, цинку та міді – в 1,2 раза.
Кількість калію у грінках Студентських зросла майже вдвічі, а кальцію – в 4 рази порівняно з контролем. Внесення добавок сприяло підвищенню вмісту заліза у грінках Студентських майже вдвічі, а в грінках Часникових – на 18,6% порівняно з контролем. Співвідношення кальцію і фосфору у нових виробах наближається до оптимального: у грінках Особливих 1:2,5, Часникових 1:2,3. Вдалим є також співвідношення кальцій:магній: оптимальним у грінках Особливих – 1:0,5 і дещо нижчим у грінках Часникових 1:0,45.
У розроблених сухарях міститься більше, ніж у контрольному зразку, вітамінів: В2 в 3,6–6,2 раза, В4 – в 2,3-2,4 раза, РР – в 1,4-1,8 раза, Е – в 1,4-1,5 раза.
Вміст тіаміну у грінках Студентських в 1,6 раза перевищує контроль. Грінки Студентські містять також найбільшу кількість рибофлавіну – в 1,9 раза порівняно з контролем. Внесення до рецептури грінок Студентських 15% пшеничних зародкових пластівців та 2% олії соняшникової рафінованої сприяло зростанню у них вітаміну Е на 48%.
Дослідження жирнокислотного складу розроблених виробів свідчить про вагомий вміст мононенасичених жирних кислот у складі їх ліпідів (табл.4).
Таблиця 4
Жирнокислотний склад ліпідів нових сухарних виробів
Жирні кислоти | Контроль грінок | Грінки Особливі | Грінки Студентські | Сухарі Сонячні
г/100г | % | г/100г | % | г/100г | % | г/100г | %
Загальна кількість
Насичені
У тому числі:
Миристинова
Пальмітинова
Стеаринова
Мононенасичені
У тому числі:
Пальмітоолеїнова
Олеїнова
Поліненасичені
У тому числі:
Лінолева
Ліноленова |
6,90
1,99
0,09
1,04
0,86
3,10
0,13
2,97
1,81
1,77
0,04 |
100
28,8
1,3
15,1
12,5
44,9
1,9
43,0
26,2
25,7
0,5 |
7,72
1,78
0,12
0,94
0,72
3,15
0,17
2,98
2,79
2,73
0,06 |
100
23,2
1,6
12,2
9,3
40,8
2,2
38,6
36,1
35,3
0,8 |
8,63
2,32
0,09
1,36
0,87
3,56
0,15
3,41
2,75
2,70
0,04 |
100
26,9
1,0
15,8
10,1
41,3
1,7
39,5
31,8
31,3
0,5 |
10,43
20,46
0,03
1,20
0,81
4,89
0,02
4,87
3,49
3,46
0,03 |
100
19,63
0,29
11,55
7,79
46,85
0,14
46,71
33,52
33,19
0,33
Високий вміст олеїнової кислоти зумовлений використанням маргарину столового Молочного. Внесення олії соняшникової рафінованої сприяло підвищенню вмісту поліненасичених жирних кислот, зокрема лінолевої. Cухарі Українські нові відрізняються підвищеним на 12% вмістом лінолевої та пальмітинової кислот.
Заміна 10% борошна пшеничного вищого гатунку на кукурудзяне покращила жирнокислотний склад грінок Особливих. На 20% збільшилась кількість лінолевої та на 5% -– ліноленової кислот.
У четвертому розділі “Вплив пряно-ароматичних добавок на гальмування процесів окислення жирової основи маргарину” проаналізовано результати досліджень прискорено-кінетичним методом антиоксидантних властивостей перцю червоного і кориці на жировій основі маргарину Сонячного і Молочного свіжовиготовлених.
Протягом дослідного періоду у жировій основі маргарину столового Молочного з добавками перцю червоного і кориці з аскорбіновою кислотою накопичувалось значно менше пероксидів, ніж у маргарині Сонячному з аналогічними добавками (рис.2). Навіть після 20 діб зберігання ефективність добавок на жировій основі маргарину столового Молочного перевищувала Сонячний на 10%.
За величиною бензидинового числа найвищі стабілізуючі властивості також проявила добавка червоного перцю з аскорбіновою кислотою (0,1% + 0,1%). На дванадцяту добу зберігання дослідні зразки жирової основи маргарину Сонячного і столового Молочного з цією добавкою містили відповідно в 1,6 та в 1,8 раза менше карбонільних сполук, порівняно з контролем.
Спектрофотометричний аналіз дослідних зразків підтвердив високу ефективність використання червоного перцю.
На двадцяту добу зберігання у жирової основи маргарину Сонячного із сумішшю 0,1% червоного перцю та 0,1% аскорбінової кислоти містилося у 2,3 раза більше моноальдегідів і в 2 рази більше діальдегідів, ніж у жировій основі маргарину столового Молочного з цією ж добавкою.
Використані добавки гальмували також накопичення вільних жирних кислот.
У п’ятому розділі “Дослідження змін якості нових сухарних виробів у процесі зберігання” досліджено зміни, що відбуваються безпосередньо у жирах нових виробів.
Зміна органолептичних показників якості виробів тісно пов’язана з окислювальними перетвореннями ліпідів і підтверджується даними фізико-хімічних досліджень.
Рис.2. Зміна перекисного числа жирової основи маргарину
за температури 80±2С
Внесені добавки гальмували накопичення первинних продуктів окислення. Із-за температури зберігання 182С найбільш інтенсивно порівняно з контролем окислювалась жирова основа маргарину сухарів Запашних.
Високу антиоксидантну здатність на жир сухарів проявив червоний перець. Після 90 діб зберігання він був ефективнішим в 1,2 раза за корицю і в 1,1 раза – за кмин (рис.3).
Зберігання виробів у стандартних умовах сприяло накопиченню в 1,2 раза менше пероксидів, ніж при =92%.
Поєднання антиокислюючої дії добавок із захисним впливом пакувального матеріалу, особливо металізованого екстрафану, та низькою температурою зберігання на стабілізацію процесу окислення жиру виявилося достатньо ефективним. Воно підвищило інгібіруючий ефект добавки червоного перцю на жир сухарів Пікантних на 12%.
Рис. 3. Зміна перекисного числа жиру сухарів з добавками, які зберігались в картонних коробках при ?=75 і 92%
Антиокислювальна дія червоного перцю, кориці, кмину і часнику підтверджена також накопиченням карбонільних сполук, які реагують з бензидином. Наприкінці дослідження стабілізуючий вплив речовин кмину на жир сухарів З кмином перевищував складників кориці у сухарях Запашних на 20,1%, а червоного перцю у Пікантних – на 7,2%.
Використана упаковка з металізованого екстрафану стримала ріст бензидинового числа жиру сухарів в середньому в 1,2 раза порівняно з картоном.
Внесені добавки також гальмували накопичення летких продуктів окислення, що реагують з ТБК (рис.4).
Кількість сполук з максимумом поглинання при довжині хвилі 448–452 нм, що накопичились у сухарях Запашних, З кмином і Пікантних після трьох місяців зберігання була нижчою, ніж у контролі в 6, 3 і 2,2 раза, а при довжині хвилі 532-535 нм – в 5,4; 2,3 і 1,4 раза відповідно.
Внесені червоний перець, кориця, кмин та часник до рецептури сухарних виробів позитивно вплинули на процес гідролізу жиру з утворенням вільних жирних кислот.
1 – контрольний зразок
2 - сухарі Запашні
3 - сухарі З кмином
4 - сухарі Пікантні
Рис.4. Спектрограми водних відгонів вторинних продуктів окислення сухарів, що реагують з ТБК
Відмінності бар’єрних властивостей використаних пакувальних матеріалів підтверджені за величинами перекисних чисел жиру досліджуваних зразків сухарів Цибулевих та грінок Студентських. Повільне автоокислення жиру в найбільшій мірі характерне для виробів у пакетах з металізованого екстрафану.
Зберігання виробів в умовах високої відносної вологості повітря (=92%) призвело до помітного збільшення величин перекисних чисел, особливо у жирі сухарів упакованих у картонні коробки.
Разом з тим, у жирі сухарів Цибулевих, які зберігались три місяці при відносній вологості повітря 92% містилось всього на 3,5% більше пероксидів, ніж при гранично допустимій (=75%).
Після трьох місяців зберігання в умовах відносної вологості повітря 92% та 75% різниця між вмістом пероксидів у жирі сухарів Цибулевих становила лише 3,5% на користь останньої.
Наявні первинні продукти окислення у свіжих виробах зумовили поступове прискорення автоокислення жиру навіть у холодильних умовах (рис.5).
Рис. 5. Зміна перекисного числа жиру сухарів Цибулевих при t=(22)С і (182)С
Ефективність зберігання сухарів Цибулевих у пакетах з металізованого екстрафану за температури 2±2 з врахуванням вмісту первинних продуктів окислення становила 20%.
Завдяки низькій волого- і киснепроникності металізованого екстрафану захисна дія його на жировій основі грінок і сухарів, у поєднанні з низькою температурою зберігання, виявилася найефективнішою, що дозволило у 2 рази продовжити термін зберігання виробів.
Накопичення вільних жирних кислот також обумовлено захисними властивостями пакувального матеріалу та умовами зберігання виробів (рис.6).
Рис. 6. Зміна кислотного числа жиру сухарів Цибулевих
Зберігання виробів у пакетах з металізованого екстрафану при t=(2 2)0С забезпечило в 1,5 раза нижчу величину кислотного числа ніж у картонних коробках при = 92%.
Нові вироби характеризувались значною пористістю, що сприяло інтенсивному переносу вологи всередині порового простору (табл. 5).
Таблиця 5
Пористість нових виробів
Назва сухарів | Пористість, % | Назва грінок | Пористість, %
Контроль
Сонячні
Українські нові
Запашні
Цибулеві
Пікантні
З кмином | 68,33,41
68,63,43
68,43,42
67,33,36
73,83,59
71,23,56
69,13,45 | Контроль
Особливі
Часникові
Студентські |
67,23,36
66,53,33
67,43,36
65,63,28
В середньому пористість сухарів була дещо вищою ніж грінок, оскільки останні готували безопарним способом. Внесені добавки сприяли підвищенню пористості сухарів Цибулевих на 5,5%, Пікантних – на 3% порівняно з контролем. Незначне зниження пористості грінок Особливих та Студентських пов’язане з використанням кукурудзяного борошна та пшеничних зародкових пластівців у їх рецептурі.
Результати досліджень свідчать, що вироби з добавками мають неоднакову рівноважну вологість при відповідній відносній вологості повітря. Сорбція парів вологи сухарями Цибулевими за умов високої відносної вологості відбувалась інтенсивніше, ніж сухарями Запашними, Сонячними та контрольним зразком. Серед грінок найвищі сорбційні властивості виявилено у Студентських. В умовах 72%-ної відносної вологості повітря їх рівноважна вологість була на 7,7% вищою, ніж контрольного зразка.
Намокаємість грінок також була в середньому на 9,8% нижчою, ніж сухарів.
У процесі зберігання спостерігається зниження коефіцієнтів намокаємості досліджувальних зразків, що можна пояснити старінням білків та крохмалю і відповідно зменшенням здатності утримувати вологу та набухати. Проте, у сухарях Сонячних, Українських нових і Запашних воно менш помітне.
У результаті проведеного дослідження встановлено, що у виробах, які містять більшу кількість цукру і гідрофільних добавок вміст міцно зв’язаної вологи є більшим, а отже процес старіння білків і крохмалю у них менш виражений (табл.6).
Таблиця 6
Вміст зв’язаної води у розроблених сухарних виробах
Назва сухарів | Y,% до загальної кількості
Контроль
Сонячні
Українські нові
Запашні
З кмином
Пікантні
Цибулеві |
35,01,75
46,72,34
44,32,21
48,72,43
30,31,51
28,61,93
32,81,64
Вміст зв’язаної вологи у сухарях Сонячних та Українських нових – в 1,3 раза, а сухарях Запашних – в 1,4 раза вищий, ніж у контролі. Оскільки сухарі Цибулеві, Пікантні та З кмином містять значно менше від інших виробів цукру, вміст зв’язаної вологи у них є нижчим. Внаслідок цього величина коефіцієнта набухаємості сухарів Сонячних, Українських нових та Запашних є більшою, ніж сухарів З кмином, Цибулевих, Пікантних.
Міцність сухарних виробів ми визначали на спеціально сконструйованому приладі
Встановлено, що на міцність сухарних виробів суттєво впливає вміст у них білка та солі. Так, сухарі Сонячні містять білка на 6,3% більше, ніж в Українські нові і на 4,4% міцніші за останні. Серед грінок найміцнішими виявились Студентські. Міцність цих виробів була на 5% вищою ніж контрольного зразка, що корелює з вмістом білка (табл.7).
Таблиця 7
Міцність нових сухарів та грінок, кгсм2
Назва виробів | Термін зберігання
14 діб | 4 міс.
Сухарі:
Контроль
Сонячні
Українські нові
Запашні
Цибулеві
З кмином
Пікантні
Грінки:
Контроль
Особливі
Часникові
Студентські |
1899,45
1678,35
1608,00
1809,00
20310,15
20610,20
1959,75
1969,76
20210,10
20010,00
20610,30 |
1989,79
1788,90
1698,45
1949,72
21210,60
21810,90
20510,20
20810,40
21410,70
20910,45
21810,90
Підвищення вмісту солі з 1% до 3% забезпечило зростання міцності виробів в середньому на 12,6%.
Встановлено також, що пряно-ароматична сировина та використані пакувальні матеріали здатні у значній мірі захищати вироби від мікроорганізмів.
У шостому розділі “Математико-статистичний аналіз змін якості сухарних виробів при зберіганні” методами математичної статистики узагальнено зміни якості сухарних виробів під час зберігання. На основі проведених нами розрахунків встановлено, що між накопиченням первинних і вторинних продуктів окислення жирів та тривалістю зберігання існує прямолінійна залежність.
У сьомому розділі “Розрахунок економічної ефективності від впровадження у виробництво нових сухарних виробів” наведено розрахунки економічної ефективності від впровадження розроблених виробів. Економічний ефект від реалізації однієї тони сухарів Сонячних становить 63,4 грн.; Запашних – 7,95 грн.; Цибулевих – 41,83 грн.; Пікантних – 50,33 грн.; З кмином – 66,50 грн.; грінок Студентських – 18,94 грн.; Особливих – 17,62 грн.; Часникових – 14,35 грн. (у цінах на лютий 2000 року). Соціальний ефект від впровадження проявляється у розширенні асортименту сухарних виробів, поліпшенні їх харчової цінності, більш повному використанні нетрадиційної сировини для виробництва важливих продуктів харчування.
ВИСНОВКИ
1. Проведений аналіз вітчизняних і зарубіжних літературних джерел щодо проблеми покращення якості та формування системи раціонального харчування населення показав відсутність достатньої кількості праць і розробок з вивчення шляхів поліпшення споживної цінності і споживних властивостей сухарних виробів, дослідженню їх фізико-хімічних і функціонально–технологічних харак-теристик.
Внаслідок узагальнення теоретичного і практичного матеріалу розроблено та науково обгрунтовано рецептури сухарних виробів поліпшених споживних властивостей для повсякденного і профілактичного харчування з добавками нетрадиційної сировини. Експериментально визначено та теоретично підтверджено оптимальні співвідношення добавок.
2. Оцінка органолептичних показників якості нових сухарних виробів, проведена дегустаційними комісіями за розробленою нами 70-ти баловою шкалою, для усіх виробів досягла рівня “відмінно”, тобто була в межах 64-70 балів. Внесені добавки забезпечили зростання у виробах вмісту білків, мінеральних речовин і вітамінів у такій кількості:–
білка у грінках Студентських – на 20%, Особливих – на 9%, Часникових – на 8%, сухарях Цибулевих – на 16%, Сонячних – на 13%, З кмином – на 7%. При цьому збільшився вміст лімітованих амінокислот: лізину, треоніну і валіну в середньому на 8%;–
мінеральних речовин, особливо кальцію, калію і магнію у грінках Студентських – в 4,0 2,0 і 2,6 раза відповідно, сухарях Пікантних – у 2,2, 1,4 і 2,0, Сонячних – в 1,5, 1,7 і 1,6 і Українських нових – в 1,6, 1,5 та 1,5 раза відповідно;–
вітамінів Е, РР, В1, В2, В6.
3. Науково обгрунтовано та експериментально підтверджено доцільність використання пряно-ароматичної сировини, зокрема червоного перцю, кориці та часникового порошку в якості інгібіторів процесу окислення жирової основи маргарину, як основної жирової сировини для виготовлення сухарних виробів, з метою подовження терміну її зберігання.
4. Підтверджено, що утворення продуктів окислення жиру при зберіганні сухарних виробів відбувається за вільнорадикальним механізмом. Доведено, що внесення до складу сухарів та грінок червоного перцю, кориці, часникового порошку, кмину збільшило тривалість індукційного періоду, що дозволило затримати появу перших ознак псуття на місяць для сухарів та на півтора місяця для грінок, а також сповільнило інтенсивність накопичення у виробах продуктів окислення і гідролізу.
Встановлено, що найактивніше процес накопичення первинних продуктів окислення та гідролізу гальмувала добавка червоного перцю – на 27% порівняно з корицею і на 18% – з кмином. Антиоксидантна дія складників кмину щодо накопичення вторинних продуктів окислення була найвищою і перевищила корицю на 20%, а червоного перцю – на 7,2%.
5. Доведено, що на інтенсивність накопичення продуктів окислення у сухарних виробах впливає низка факторів, визначальними серед яких є склад і кількість жиру, особливості технології виготовлення і рецептурного складу, наявність стабілізатора, умови зберігання.
6. Вивчено вплив пакувальних матеріалів (картону, тетрафану, металізованого екстрафану), температури і відносної вологості повітря на збереженість якості сухарних виробів. Встановлено, що ефективність використання металізованого екстрафану в якості пакувального матеріалу є найбільш ефективною. Навіть в умовах підвищеної відносної вологості (?=92%) він забезпечує подовження терміну зберігання виробів в 1,5 раза. Зберігання виробів при пониженій температурі (t=2±2?С) за кількістю накопичених у досліджуваний період продуктів окислення, виявилось на 20% ефективнішим, ніж за умов, передбачених стандартом і дозволило подовжити термін зберігання грінок до семи місяців, а сухарів – до чотирьох. Експериментально підтверджено, що допустимою для зберігання нових сухарних виробів є відносна вологість повітря 75%.
7. Встановлено, що на міцність сухарних виробів суттєво впливає масова частка в них білка та кухонної солі. Підвищення вмісту солі на 2% (з 1% до 3%) спричинило зростання міцності виробів у середньому на 12,6%.
Збільшення міцності сухарів та грінок у процесі зберігання пов’язане з вмістом зв’язаної води. З підвищенням вмісту зв’язаної води знижується міцність виробів, у них повільніше відбувається процес старіння білків та крохмалю. Більша, в середньому на 16%, частка зв’язаної води у сухарях Сонячних, Запашних і Українських нових порівняно з сухарями Пікантними, Цибулевими і З кмином відповідає нижчий на 17% міцності.
8. Соціальний ефект від впровадження нових сухарних виробів полягає у розширенні асортименту продукції, покращенні споживної цінності за рахунок збагачення біологічно активними речовинами та подовженні терміну зберігання. Очікуваний сумарний економічний ефект від виробництва нових різновидів сухарів становить 270,63 грн. із розрахунку на 6 т продукції та 51 грн із розрахунку на 3 т нових різновидів грінок.
Список опублікованих наукових праць за темою дисертації
1.
Задорожний І.М., Гірняк Л.І. Стан і проблеми виробництва конкурентоспроможної продукції хлібопекарськими підприємствами споживчої кооперації // Вісник ЛКА. Серія товарознавча, випуск 3. – Львів: Коопосвіта, 1999. -– С.168-172.
2.
Боляновська Д.С., Мельничук Л.І., Гірняк Л.І. Харчова цінність і використання топінамбура у рецептурі хлібобулочних виробів // Вісник ЛКА. Серія товарознавча, випуск 3. – Львів: Коопосвіта, 1999. -– С.175-177.
3.
Гірняк Л.І. Зміни якості нових видів сухарів при зберіганні // Міжнар. наук.-практ.конф. “Товарознавство, наука, практика в ХХІ ст.”, – Київ, 2000. – С.92-95.
4.
Гірняк Л.І. Вплив нетрадиційних добавок на зміну якості маргарину // Вісник ЛКА. Серія товарознавча, випуск 4. – Львів: Коопосвіта, 2001. – С.178-182.
5.
Гірняк Л.І. Дослідження дії антиоксидантів на окислювальні і гідролітичні процеси у жировмісних сухарних виробах // Міжнар. наук.-практ.конф. “Товари ХХІ ст.”, – Частина 2. – Полтава, 2002. – С.83-88.
6.
Гирняк Л.И. Влияние добавок нетрадиционного сырья на потребительские свойства сухарных изделий // Материалы междунар.научн.-практ.конф. “Товароведение в ХХІ веке”, – Новосибирск, 2002. – С.52-55.
7.
Деклараційний патент України №46611 А на винахід “Прилад для вимірювання міцності сухарних виробів”.
Анотація
Гірняк Л.І. Товарознавча оцінка нових сухарних виробів поліпшених споживних властивостей.–Рукопис.
Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.18.15 – Товарознавство харчових продуктів.–Київський національний торговельно-економічний університет, Київ, 2003.
Дисертація присвячена питанням поліпшення споживних властивостей сухарних виробів шляхом внесення до рецептури нетрадиційної сировини та подовженню терміну їх зберігання. Встановлено, що нові сухарні вироби характеризуються підвищеним вмістом незамінних амінокислот, есенціальних жирних кислот, деяких мінеральних речовин та вітамінів. Підтверджено антиоксидантні властивості речовин червоного перцю, кориці, кмину та часнику на жири сухарних виробів. Досліджено вплив умов зберігання та сучасних пакувальних матеріалів на збереженість якісних показників нових сухарів та грінок.
Розроблено та затверджено нормативно-технічну документацію на шість нових найменувань сухарів та трьох – грінок, отримано деклараційний патент на прилад для визначення міцності сухарних виробів.
Ключові слова: сухарні вироби, споживні властивості, збереженість, антиоксиданти, нетрадиційна сировина.
Аннотация
Гирняк Л.И. Товароведная оценка новых сухарных изделий улучшенных потребительских свойств. – Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.18.15 – Товароведение пищевых продуктов.–Киевский национальный торгово-экономический университет, Киев, 2003.
Диссертация посвящена проблеме улучшения потребительских свойств сухарных изделий путем введения добавок нетрадиционного сырья и продления сроков их хранения. Установлено, что новые сухарные изделия отличаются повышенным содержанием незаменимых аминокислот, эссенциальных жирных кислот, некоторых минеральных элементов и витаминов.
Подтверждены антиокислительные свойства веществ красного перца, корицы, тмина и чеснока на жиры сухарных изделий.
Исследовано влияние условий хранения и современных упаковочных материалов на сохранение качественных показателей новых сухарей и гренок. Разработана и утверждена нормативно-техническая документация на шесть новых наименований сухарей и трех – гренок, получен декларационный патент на прибор для определения прочности сухарных изделий.
Ключевые слова: сухарные изделия, потребительские свойства, сохранность, антиоксиданты, нетрадиционное сырье.
Annotation
Girnyak L.I. The commodity valuation of new baker’s toasts with improvement consumer properties. – The manuscript.
Thesis for the scientific degree of candidate of technical sciences by specialty 05.18.15 – Food Science. Kiev State University of Trade and Economics, Kiev, 2002.
The dissertation devote to improvement of consumer properties of baker’s toast and extension of their Storage terms. The nontraditional raw materials were used for achieve one’s object.
Establish that new bakers toasts have increased content of indispensable aminoacids essential fat acids, certain mineral substance and vitamins. The investigation corroborated the antioxidants properties of red pepper, cinnamon, caraway and garlic on the fats of bakers toasts. The influence of storage conditions and modern pack materials on the good state of preservation of commodity properties new bakers toasts have been studied.
The normative-technical dokumentation have been prepared and passed. Their production inoculation were concluded.
Key words: baker’s toasts, consumer properties, preservation, antioxidants, untraditional raw material.
