ХАРКІВСЬКІЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСІТЕТ

ХАРЧУВАННЯ ТА ТОРГІВЛІ

КРИЛОВА ЛЮДМИЛА ВЯЧЕСЛАВІВНА

УДК 664.346 : 664.2.4

РОЗРОБКА ТЕХНОЛОГІЇ СОУСІВ

ЕМУЛЬСІЙНОГО ТИПУ З ВИКОРИСТАННЯМ

АМАРАНТУ БАГРЯНОГО

Спеціальність 05.18.16 – технологія продуктів харчування

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Харків - 2003

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Донецькому державному університеті економіки і

торгівлі ім. М. Туган-Барановського Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник: кандидат технічних наук, професор

Коршунова Ганна Федорівна,

Донецький державний університет економіки і

торгівлі ім. М. Туган-Барановського ,

завідувач кафедри технології виробництва

продукції громадського харчування

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор

Пивоваров Павло Петрович,

Харківський державний університет харчування

та торгівлі, професор кафедри

технології харчування

кандидат технічних наук, професор

Калакура Марія Михайлівна,

Київський національний торговельно-економічний

університет, професор кафедри технології і

організації громадського харчування

Провідна установа: Полтавський університет споживчої кооперації

України, м. Полтава, кафедра технології і організації

громадського харчування.

Захист відбудеться “18” квітня 2003 р. о 14.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.088.01 Харківського державного університету харчування та торгівлі за адресою: вул. Клочківська, 333, 61051, м. Харків-51.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Харківського державного університету харчування та торгівлі за адресою: вул. Клочківська, 333, 61051,

м. Харків-51.

Автореферат розісланий “14” квітня 2003 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Синєкоп М.С.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. У збереженні здоровя населення та попередженні захворювань найважливіше значення має первинна профілактика, яка охоплює усе життя людини. Під нею розуміється система регламентованих соціально-гігієнічних заходів та особистих зусиль кожної людини, спрямованих на зміцнення неспецифічної стійкості організму шляхом усування або послаблення впливу несприятливих екологічних чинників, стану життя, невірного харчування та шкідливих звичок. Розробка конкретних практичних рекомендацій з первинної профілактики повинна засновуватися на врахуванні двох ведучих чинників: особливостях навколишнього середовища та стану самого організму. У зв?язку з цим розробляються два головних засоби рішення проблеми. Перший засіб – виявлення та можливе усунення небезпек, які погрожують організму людини, шляхом різних профілактичних заходів; другий – дія на резистентність організму та його схильність до несприятливого впливу різних чинників навколишнього середовища. У реалізації даного засобу первинної профілактики ведуче місце займає раціоналізація харчування.

Сьогодні не викликає сумнівів необхідність вдосконалення структури харчування, особливу гостроту набуває проблема створення продуктів дієтичного призначення. Одним з можливих шляхів оптимізації жирового балансу є широке впровадження в раціони харчування різних жирових приправ, соусів, майонезів, оскільки ці продукти створюють можливість варіювання вмісту жирового компоненту, зменшення його в рецептурах шляхом заміни альтернативними низькокалорийними добавками. Зниження калорийності емульсійних продуктів за рахунок зменшення вмісту жиру є складною проблемою, тому що такі продукти повинні мати досить високі смакові переваги, харчову цінність та стабільні структурно-вязкісні властивості, тобто відповідати традиційним вимогам та звичкам харчування. Практичне вирішення питання виробництва емульсійних продуктів зі зниженим вмістом жиру повязано з необхідністю підвищення ефективності поверхнево-активних речовин, що при цьому використовуються – емульгаторів та стабілізаторів.

Розробкою нових емульгуючих та стабілізуючих добавок, які дозволяють одержувати продукти з малим вмістом жиру та збереженням при цьому традиційної консистенції, займалося багато вчених: Шмідт О.О., Рузіна І.О., Антропова С.К., Білов В.В., Чекмарева І.Б. та ін. Багато з них продовжують займатися цією проблемою і сьогодні, тому що вона не втратила своєї актуальності й досі. Тому перед фахівцями галузі стоять завдання пошуку нових стабілізуючих систем, які дозволять одержувати дієтичні низькокалорийні високоякісні емульсійні продукти. У цьому напрямку перспективними є полісахариди, які містяться в нетрадиційній рослинній сировині, яскравим представником якої є рослина, широко розповсюджена в різних областях України - амарант багряний (Amaranthus cruentus retroflexus), який дає дуже високі врожаї насіння.

Звязок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана в тісному звязку з планом наукових досліджень Донецького державного університету економіки і торгівлі ім. М. Туган-Барановського (теми Г-96-12 “Розробка технології використання рослинної сировини, районованної в Донецькому регіоні”, Г-96-13 “ Розробка технології страв та виробів захисно-профілактичного напрямку в умовах впливу на організм промислових токсинів”), господарськими договорами з промисловими підприємствами (теми № 605/96 “Дослідження захисних властивостей майонезів з радіопротекторною домішкою”, № 61997 “Розробка технології та асортименту соусів та приправ до других страв з районовоної сировини”) та договорами про творчу співдружність з Донецьким ЗАТ “МАРГВЕСТ” та ЧП “Провансаль”.

Мета і задачі дослідження. Метою роботи є наукове обгрунтування і розробка технології соусів емульсійного типу на основі рослинної олії з використанням добавок подрібненого насіння амаранту багряного (ПНАБ). Для досягнення цієї мети були поставлені взаємоповязані між собою задачі:

-встановити характер вуглеводного комплексу ПНАБ;

-розробити технологію модифікації крахмалю ПНАБ для одержання систем з найбільшим стабілізуючим ефектом;

-дослідити емульгуючу та стабілізуючу дію ПНАБ;

-знайти раціональне дозування ПНАБ, яке буде сприяти створенню оптимальної консистенції соусів емульсійного типу із зниженим вмістом жиру;

-вивчити реологічні та структурно-вязкісні властивості низькожирних соусів емульсійного типу з ПНАБ;

-розробити технологію низькожирних соусів з використанням ПНАБ, визначити їх споживчі, технологічні властивості, біологічну та харчову цінність;

-розробити нормативну документацію на нові види виробів;

-виконати комплекс робіт з упровадження запропонованих технологій в громадське харчування та харчову промисловість.

Об'єкт дослідження – технологія соусів емульсійного типу з використанням ПНАБ.

Предмет дослідження – рафінована дезодорована соняшникова олія виробництва Слов'янского масложиркомбінату (ДОСТ 1129-93) п'яти зразків врожаю насіння 1998…2000 рр., ПНАБ врожаю 1997…2000 рр.

Методи дослідження – органолептичні, фізіко-хімічні, біохімічні, мікробіологічні; методи планування експерименту і математичної обробки експериментальних даних на основі компьютерних технологій.

Наукова новизна одержаних результатів:

-встановлено, що основним запасним полісахаридом ПНАБ є крохмаль;

-науково обгрунтовано технологію соусів емульсійного типу з використанням ПНАБ;

-розроблені умови модифікації крохмалю ПНАБ, що дозволяє використовувати його для стабілізації соусів емульсійного типу;

-розроблені умови модифікації крохмалю ПНАБ в складі рослинної сировини;

-теоретично знайдені та підтверджені методом математичного моделювання оптимальні концентрації добавок ПНАБ, які дозволяють зменшити кількість жиру та повністю виключити традиційний емульгатор у рецептурі без втрати основних якісних показників;

-встановлено позитивний вплив добавок ПНАБ на реологічні та структурно-вязкісні властивості соусів із зниженим вмістом жиру, їх смак та харчову цінність.

Практичне значення одержаних результатів:

- запропоновані основні засоби використання ПНАБ в технологічних процесах виготовлення низькожирних емульсійних продуктів на основі соняшникової олії;

- розроблено простий засіб модифікації ПНАБ шляхом прямої дії модифікуючих агентів безпосередньо на субстрат;

- розроблено нову препаративну методику визначення водопоглинальної здібності сировини, та впроваджено в учбовий лабораторний практикум;

- розроблені рецептури на виробництво 4 видів соусів з добавками ПНАБ: “Дієтичний”, “Осінній”, “Горобиновий”, “Бутербродний”.

Реалізація роботи. Розроблені та затверджені технологічні інструкції на десертні соуси “Осінній”, “Горобиновий” та “Бутербродний”. Технологія виробництва соусів пройшла промислову апробацію на ЗАТ “МАРГВЕСТ”, АП “Масове харчування”, підприємствах громадського харчування Торгового дому АО “Норд” м. Донецька (акти про впровадження, відповідно, від 25.12.2001 р.; 22.03.2002 р.; 25.03.2002 р.). Дегустаційними комісіями ДонДУЕТ (протокол дегустації від 22.05.2001 р.) та Торгового дому АО “Норд” (акт дегустації від 15.09.2001 р.) обговорено та ухвалено технологію виробництва соусів “Дієтичний”, “Осінній”, “Горобиновий” та “Бутербродний. Виробнича оцінка продуктів дозволяє рекомендувати їх для використання в якості приправ до холодних та горячих страв на підприємствах громадського харчування. Проведено розрахунок собівартості виробництва та оптової ціни продуктів, показно їх низьку вартість (1,86 грн/кг), а звідси й конкурентоспроможність на ринку.

Особистий внесок здобувача. В наукових працях автору належить теоретичне обгрунтування досліджень, організація експериментів у лабораторних умовах, аналіз результатів дослідження, планування експерименту та участь в його реалізації.

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертації обговорювалися на: Міжнародній науково-технічній конференції “Экология промышленных регионов” (Донецьк, 1999 р.); II Міжнародній науково-практичній конференції “Продовольственный рынок и проблемы здорового питания” (Орел, 1999 р.); VI Міжнародній науково-технічній конференції “Проблеми та перспективи створення та впровадження нових ресурсо- та енергоощадних технологій, обладнання в галузях харчової і переробної промисловості (Київ, 1999 р.); науково-технічній конференції “Актуальні проблеми харчування: технологія та обладнання, організація і економіка” (Словяногорськ, 1999 р.); Міжнародній науково-практичній конференції “Стратегія розвитку туристичної індустрії та громадського харчування” (Київ, 2000 р.); наукових конференціях професорсько-викладацького складу ДонДУЕТ (1998…2001 рр.). Нові дієтичні соуси демонструвалися на різних виставках міжнародного та регіонального рівня : Ш міжнародній багатогалузевій виставці-ярмарці “Співтовариство-2000” (Донецьк, 2000 р.); виставці “Універсальна ярмарка” XV міжнародного бізнес-форуму “Словянський базар”(Харків, 2000 р.); II відкритому фестивалі кулінарів “Поляна – 2000” (Донецьк, 2000 р.).

Публікації. По матеріалах дисертаційної роботи опубліковано 14 наукових праць, у тому числі: 7 статей із них 6 у наукових фахових виданнях, затверджених ВАК України, 2 деклараційних патента України на винаходи, 5 тез доповідей на конференціях.

Структура та обсяг роботи. Дисертаційна робота складається із вступу, пяти розділів, висновків, списку використаних джерел, який вміщує 226 найменувань, в тому числі 26 іноземних, а також 15 додатків. Матеріали дисертації викладені на 116 сторінках друкованого тексту, вміщують 26 таблиць та 33 рисунки.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

У вступі обгрунтовано актуальність роботи, спрямованої на розробку технології дієтичних соусів емульсійного типу на основі соняшникової олії з використанням ПНАБ, сформульовано мету та задачі дослідження.

У першому розділі “Шляхи створення низькокалорійних емульсійних продуктів” здійснено огляд науково-технічної вітчизняної та зарубіжної інформації в галузі розробки технологій виробництва соусів емульсійного типу низької енергетичної цінності із зниженим вмістом жирового компоненту. Проведений аналіз робіт переконує в тому, що всі дослідження концентруються в дуже вузьких межах – зниження вмісту рослинної олії у більшості випадків намагаються досягти, використовуючи в якості нетрадиційних емульгаторів та стабілізаторів різноманітні похідні крохмалю, пектинові речовини, або агароподібні продукти, отримані з морських водоростей. І лише іноді зустрічаються роботи, які відразу ж привертають до себе увагу своєю оригінальністю – ці роботи спрямовані на пошук зовсім нових принципів стабілізації емульсійних продуктів, які б дозволяли досягти не тільки достатньої стійкості емульсії, але й збагатити кінцевий продукт комплексом цінних біологічно активних речовин. Розглядаються праці та винаходи, спрямовані на використання нетрадиційної рослинної сировини для виробництва нових стабілізуючих добавок, звертається увага на те, що асортимент такої сировини дуже малий. На основі аналізу літературних джерел визначено мету та задачі досліджень.

У другому розділі “Предмети і методи дослідження” наведені характеристики та методи дослідження основної сировини та готових емульсійних виробів. В роботі використані функціональні добавки ПНАБ, що відповідають технічним умовам (ТУ 01556057.001-98).

Масову частину загальних вуглеводів у ПНАБ та кут оптичного обертання розчину полісахаридів насіння та їх гідролізату досліджували поляриметричним методом Архиповича. ІЧ-спектри зразків знімали на приладі UR-20. УФ-спектри водних розчинів обєктів знімали на приладі “Specord UV-vis”. Оптичні спектри водних розчинів у видимій частині спектру знімали на фотоелектроколориметрі КФК-2. Потенціометричне титрування проводили на рН-метрі. Диференційний термічний аналіз проводили на дериватографі Q-1500 (Угорщина).

Вміст білку знаходили модифікованим методом Кєльдаля, кількість жиру - екстракційно-ваговим методом Сокслета в модифікації Рушковського, вміст каротиноїдів та вітаміну Е – фотоелектроколориметричним методом, вітаміну С - обємним методом при титруванні витягів розчином натрієвої солі діхлорфеноліндофенолу.

Ефективну вязкість емульсій знаходили на ротаційному віскозиметрі “Реотест-2”. Міцність структури дисперсних систем визначали на приладі Вейлера – Ребіндера. Виявлення емульгуючої властивості крохмальних клейстерів, що були отримані на основі ПНАБ, здійснювали шляхом виявлення точки інверсії за методом Гурова А.Н.

Обробку отриманих результатів досліджень проводили методами математичної статистики та кореляційного аналізу з використанням програмного пакету фірми MathSoft Unc (USA), MathCad 6.0 PL1US.

В третьому розділі “Дослідження властивостей і розробка технології структуроутворювачів на основі ПНАБ” обговорено результати аналітичних досліджень вуглеводного комплексу ПНАБ. Проведені дослідження показали, що ПНАБ вміщує до 56,5% вуглеводів, більшість з яких можливо належить крохмалю, що характерно для зерна. Для доказу наявності крохмалю у складі вуглеводного комплексу ПНАБ проведено кислотний гідроліз субстрату і знайдено оптичне обертання полісахаридів насіння та їх гідролізату. При цьому було виявлено зменшення величини кута обертання - якщо кут обертання розчину полісахаридів складає +7,5о, то кут обертання гідролізату складає +4,2о, що повністю підтверджує -конфігурацію глюкозидних звязків. В ІЧ-спектрі ПНАБ, який було знято в таблетках KBr, спостерігаються два дуже характерних максимуми при 932 та 760 см-1, які підтверджують звязок між першим та четвертим атомом вуглецю залишків глюкози, що саме характерно для крохмалю. Всі одержані дані в сукупності свідчать про те, що основним полісахаридом ПНАБ є крохмаль. Головні спектроскопічні характеристики крохмалю ПНАБ наведені в табл.1.

Таблиця 1

Віднесення полос, які відповідають коливанням функціональних

груп в молекулі крохмалю ПНАБ

Функціональна група | Хвильове число, см-1

С=О | 1640

-О- | 1050;1095;1150

-С-Н | 2940

-ОН | 3450

1,4- С-О-С- | 932;760

Мікроскопічні дослідження зерен крохмалю амаранту показали, что вони за формою та розміром нагадують зерна кукурудзяного крохмалю. Одержаний спектр іодкрохмалевого комплексу ПНАБ має чіткий максимум поглинання при довжині хвилі 690 нм, який відповідає комплексній сполуці йоду з амілозою, та менш чіткий максимум при довжині хвилі 550-570нм, який належить комплексу йоду з амілопектином (рис.1).

Завдяки проведеним експериментам можна впевнено прогнозувати використання крохмалю ПНАБ для розробки нових стабілізаторів-загущувачів, які були б спроможні з успіхом використуватися у технології виробництва низькокалорійних емульсійних продуктів на основі рослинної олії.

Проведений диференційний термічний аналіз зразка крохмалю ПНАБ підтверджує його структуру та дає змогу стверджувати про його спроможність утримувати велику масу звязаної води.

Проведена модифікація крохмалевих полісахаридів ПНАБ, получені розчеплені крохмалі при нагріванні нативного крохмалю у воді або в лужному розчині та фосфатні крохмалі, одержані нагріванням субстрату з водорозчинними солями ортофосфорної кислоти. Дослідження йодкрохмалевих комплексів модифікованих крохмалів, а також їх термогравіметричний аналіз переконливо свідчать про те, що зміни, які здійснилися у макромолекулах крохмалю при модифікації, поліпшують їх взаємодію з гідрофільними реагентами, зокрема, з водою.

ПНАБ поряд з високим вмістом традиційного загущувача – крохмалю, характеризується й неабиякою кількістю білків (до 13%), майже половина з яких належить водорозчинним альбумінам та глобулінам – одним з найкращих відомих емульгаторів. Отже, якщо використати крохмаль ПНАБ без виділення його з рослинної сировини, поряд із білками та комплексом біологічно активних речовин, можна одержати повноцінний агент, який має властивості як емульгатора, так і стабілізатора емульсії.

Досліджена водопоглинаюча здібність муки, одержаного з ПНАБ, звільненого від оболонок, гравіметричним способом одночасно з модифікацією крохмалю у складі сировини дією лужних реагентів – натрій гідроксидом та натрій гідрогенкарбонатом, а також дегідрофосфатом натрію (рис. 2).

З'ясовано, що регулюючи концентрацію добавки ПНАБ можна одержувати стабільні емульсії з заданими структурно-механічними властивостями.

Таблиця 2

Характеристика емульсій, отриманих на основі

додавання ПНАБ

Кількість

добавки, % | Вміст жирової фази в емульсії, %

20 | 40 | 60

Укін, % | Уагр, % | Узаг, % | Укін, % | Уагр, % | Узаг, % | Укін, % | Уагр, % | Узаг, %

10 | 39 | 18 | 43 | 17 | 15 | 68 | 29 | 42 | 29

20 | 15 | 15 | 70 | 4 | 3 | 94 | 5 | 10 | 86

30 | 0 | 10 | 90 | 1 | 2 | 97 | 6 | 10 | 85

40 | 0 | 2 | 98 | 0 | 1 | 99 | 2 | 5 | 94

При цьому величина кінетичної стійкості емульсії

(1)

де Vв.ф. - об?єм водної фази, що відділилася, мл;

Vем - об?єм емульсії, мл.

Агрегативна стійкість емульсії

Vж.ф.

Уагр. = _________ 100 , (2)

Vем.

де Vж.ф. - об?єм жирової фази, що відділилася, мл;

Vем - об?єм емульсії, мл.

Загальна стійкість (стабільність) емульсій

(3)

де Vн.ем. - об?єм незруйнованої емульсії після центрифугування, мл.

На основі отриманих даних будували діаграми стабільності, які наочно показують вплив концентрації ПНАБ на стабільність емульсії (рис. 4).

Рис.4. Діаграми стабільності емульсій на основі добавки ПНАБ при

різноманітних його концентраціях; %: а-10; б-20; в-30; г-40

У четвертому розділі “Технологія соусів емульсійного типу з добавками ПНАБ” розглянуті питання, що повязані з вивченням можливості створення соусів емульсійного типу зі зниженим вмістом жирового компоненту на основі нових структуруючих систем ПНАБ, розробкою нових технологій виробництва емульсійних продуктів на основі соняшникової олії, які вміщують ці добавки. Проте незначні зміни в кількості та якості складових частин соусної емульсії впливають не тільки на її смакові властивості, а й на стійкість системи.

Експериментально знайдено спроможність крохмальних полісахаридів ПНАБ утримувати велику масу води за допомогою внутрішньомолекулярних водневих звязків, тим самим значно підвищувати вязкість дисперсійного середовища прямої емульсії “олія-вода”. Це дозволяє прогнозувати значне зниження вмісту рослинної олії, зокрема, соняшникової, в соусах емульсійного типу без втрати ними традиційних реологічних та органолептичних властивостей.

Одним з найвагоміших показників будь-якої емульсії є її стійкість до розшарування. Вона виражається у % незруйнованої емульсії після її центрифугування. Тому емульгуюча та стабібілізуюча властивості клейстеризованої маси з ПНАБ, одержаної проварюванням борошна у 1%-вому розчині гідрокарбонату натрію, оцінювали за стійкістю емульсії “олія-вода”, яка залежить від багатьох чинників і тому може служити надійною характеристикою якостей розробленої стабілізуючої добавки.

Але перед тим, як досліджувати оптимальну концентрацію добавки стабілізатора-загущувача, треба відзначити, що навіть без урахування різноманітних смакових та ароматичних речовин, які входять до складу будь-якого соусу, його емульсія є досить складною системою. Вона складається з трьох компонентів – води, олії та добавки емульгатора-загущувача. Умови стабільності такої емульсії повязані з оптимальними співвідношеннями між водною та жировою фазами для кожної концентрації емульгуючої добавки. Як постійний компонент емульсії було використано соняшникову олію, із концентрацією 50%, а концентрації води та добавки змінювали у досить широкому інтервалі. Експериментальні дані, які характеризують залежність стійкості емульсії від концентрації добавки, наведені в табл. 3.

Таблиця 3

Стійкість емульсії “олія-вода” залежно від концентрації

добавки ПНАБ (вміст олії в емульсії – 50 %)

Склад системи, % | Стійкість емульсії, %

Добавка | Вода

10 | 40 | 80,0

15 | 35 | 92,9

20 | 30 | 95,6

25 | 25 | 98,1

30 | 20 | 98,3

35 | 15 | 95,1

40 | 10 | 82,2

З експериментальних даних виходить, що найбільш стійкою емульсією є та, що вміщує 25…30% ПНАБ в системі “олія-вода”; цю концентрацію можна вважати як раціональну при розробці рецептур емульсійних соусів. Але в цьому експерименті вміст олії в системі був обраний постійним (50%). Одержані позитивні результати дають підставу стверджувати, що розроблена добавка має досить високу активність як емульгатор та стабілізатор, а це в свою чергу дає надію на зменшення вмісту жирового компоненту в емульсії без втрати нею своєї стійкості. Для знайдення оптимальних співвідношень води та олії у потрійній системі “олія-вода-добавка” треба обрати постійну концентрацію добавки, а вміст води і олії варіювати у досить широких межах. Але, як показали одержані попередні дані, оптимальна концентрація добавки при постійній концентрації олії у системі знаходиться у межах 25…30%. З метою звуження цього інтервалу були досліджені зміни концентрацій олії і води при трьох різних постійних концентраціях добавки в знайденому оптимальному інтервалі – 25,0; 27,5 та 30,0% (табл. 4). Вміст олії та води варіювався у досить широких межах для кожної з обраних концентрацій добавки.

Таблиця 4

Залежність стійкості емульсії від вмісту олії та добавки ПНАБ в системі

Концентрація добавки,%

25,0 | 27,5 | 30,0

вміст олії,% | стійкість емульсії,% | вміст олії,% | Стійкість

Емульсії,% | вміст олії,% | стійкість

емульсії,%

50 | 98,1 | 50 | 98,3 | 50 | 98,3

45 | 98,1 | 45 | 98,3 | 45 | 98,3

40 | 96,2 | 40 | 98,3 | 40 | 98,3

35 | 91,2 | 35 | 98,2 | 35 | 98,3

30 | 82,5 | 30 | 95,3 | 30 | 96,0

25 | 75,0 | 25 | 80,6 | 25 | 82,6

З отриманих даних можна зробити висновок, що зменшення вмісту олії в системі можливо лише до межі 35,0% і лише при умові наявності в системі достатньої концентрації стабілізуючої добавки ПНАБ, тобто 27,5…30,0%. При подальшому зменшенні вмісту жирового компоненту емульсія втрачає однорідність навіть при високій концентрації в ній добавки ПНАБ. Одержані результати збігаються з найкращими зразками низькожирних соусів емульсійного типу, які вміщують не менше ніж 35,0% рослинної олії. Концентрація ж добавки 27,5% та 30,0 % на стан емульсії діє майже однаково, тому з метою економії сировини перспективнішою являється концентрація в 27,5%, що також підтверджено методом математичного моделювання.

З метою знайдення обєктивних показників якості емульсії із знайденими концентраціями трьох головних її компонентів – олії, води та стабілізатору - були вивчені її структурно-реологічні властивості. В якості стандарту було обрано модельну емульсію, яка є основою традиційного емульсійного соусу типу “Провансаль”. У склад такої емульсії введено 65% соняшникової олії, 5% яєчного порошку та 30% води. При температурі 20?С (оптимальної для використання та зберігання соусів) реологічні властивості обох типів емульсій практично не відрізняються, емульсія з добавкою ПНАБ та низьким вмістом олії дещо більш стійка до напруги зсуву, проте гранична вязкість повністю зруйнованої структури в обох типах емульсій вирівнюється.

Враховуючи одержані експериментальні дані та користуючись міркуваннями про смак дієтичних соусів розроблено рецептури нових низькокалорійних соусів з низьким вмістом олії – соусу “Дієтичний”, рецептура якого подібна до рецептури соусу “Провансаль”, але вміст олії складає лише 35%, а яєчний порошок зовсім відсутній, та десертних соусів із смаковими добавками плодових соків: “Осінній” – з соком моркви, “Горобиновий” – з соком чорноплодної горобини та “Бутербродний” – з соком гарбуза. Десертні соуси також вміщують малу концентрацію олії (30%) і не мають у своєму складі традиційного емульгатору. При вивченні реологічних властивостей нових соусів визначено, що криві течії їх подібні до кривих, одержаних при вивченні емульсій, які лежать в їх основі. Отже, одержані експериментальні дані підтверджують, що обрана основа низькожирного соусу гарантує одержання продуктів з високими органолептичніми показниками та традиційною консистенцією, які не поступаються, а дещо навіть перевершують властивості відомого стандарту.

Окрім реологічних властивостей розроблених соусів цікаво було оцінити їх харчову та споживчу цінність. Основними параметрами оцінки якості виробу було обрано вміст у ньому основних харчових та біологічно активних речовин, а також енергетичну цінність. Введення до складу рецептур соусів соків моркви, горобини та гарбуза дозволяє збільшити вмість вітамінів, особливо, каротиноїдів, та речовин з Р-вітамінною активністю – біофлавоноїдів (табл. 5).

Таблиця 5

Вміст основних харчових та біологічно активних речовин

у соусах на основі ПНАБ

Назва соусу | Вміст харчових та біологічно активних речовин | Енергетична цінність, ккал

Білки,% | Жири,% | Вітаміни, мг на 100 г | Феноли,%

каротино-

їди | токофе-

роли

“Дієтичний” | 3,6 | 35,0 | 0,1 | 0,21 | - | 329

“Осінній” | 3,5 | 34,5 | 2,8 | 0,45 | 2,1 | 329

“Горобиновий” | 3,6 | 34,2 | 1,8 | 0,58 | 3,5 | 330

“Бутербродний” | 3,4 | 35,1 | 3,5 | 0,38 | 2,8 | 330

Одержані соуси мають досить привабливий вигляд, насичений яскравий колір, і можуть зробити привабливою будь-яку страву. До того ж вони виключають необхідність використання синтетичних барвників, які не мають ніякої харчової та біологічної цінності.

Отже, створені нові дієтичні десертні соуси на основі нового загущувача та емульгатора – клейстеризованого борошна амаранту багряного – можуть зайняти належне місце серед продуктів, які поліпшують споживчі властивості дієтичних раціонів, роблять їх привабливими і тим самим зменшують надходження в організм високоенергетичних речовин.

У пятому розділі “Практичне значення та реалізація результатів роботи” показано, що за своїми технологічними можливостями ПНАБ є активним стабілізатором харчових мас та може використовуватися для виготовлення широкого асортименту соусів з низьким вмістом жирового компоненту. Проведені дегустації нових соусів підтвердили доцільність широкого впровадження їх у громадське харчування, яке було здійснено на АО “Норд”, ЗАТ “МАРГВЕСТ” та АП “Масове харчування”. Проведення розрахунку собівартості виробництва та оптової ціни продуктів показує їх низьку вартість (1,86 грн/кг), а звідси й конкурентоспроможність на ринку.

ВИСНОВКИ

1. Аналіз сучасного стану виробництва емульсійних соусів з низьким вмістом жирового компоненту, вивчення науково-технічної та патентної документації дозволили встановити, що обмежена кількість технологій виробництва продуктів з низькою енергетичною цінністю є стримуючим чинником зростання споживання низькокалорійних виробів, збагачених вітамінами, антиоксидантами та мікроелементами. З метою розширення асортименту таких виробів обгрунтовано доцільність використання ПНАБ в якості стабілізатора-загущувача при розробці технології соусів емульсійного типу із зниженим вмістом жирового компоненту та підвищеною біологічною цінністю.

2. Науково обгрунтовано та експериментально доведено доцільність використання добавок ПНАБ для виробництва соусів емульсійного типу зі зниженим вмістом жирового компоненту завдяки високому вмісту (56,5%) в його насінні крохмальних полісахаридів, добре відомих в якості стабілізаторів харчових мас.

3. Встановлені параметри модифікації крохмалю ПНАБ беспосередньо у складі рослинної сировини за рахунок гідротермообробки зерен натрій гідроксидом, натрій гідрогенкарбонатом, водорозчиненими солями ортофосфорної кислоти, що забеспечує зростання водопоглинаючої здібності у 5…6 разів.

4. Експериментально встановлена раціональна концентрація ПНАБ (27,5…30,0%), та умови отримання стійкої емульсії, що дозволяє одержувати соуси зі зниженим вмістом жирового компоненту (35,0%), стійкістю 97,0-98,2%, та терміном зберігання при температурі 0…+6°С протягом 28 діб.

5. Використання ПНАБ у складі соусів емульсійного типу поліпшує структурно-механічні властивості та їх харчову цінність. Введення добавки ПНАБ підвищує вязкість незруйнованої емульсії на 10…11%, міцність структури емульсії – на 9…10%. Зростає біологічна та харчова цінність соусів за рахунок їх збагачення токоферолами (0,21…0,58 мг/100г) та фенольними сполуками (2,1…3,5%).

6. Встановлено, що добавка ПНАБ в процесі виготовлення соусів дозволяє зменшити кількість жирового компоненту на 53…64% та повністю виключити з рецептури традиційний емульгатор - яєчний порошок. При цьому енергетична цінність соусів зменшується на 35…42%.

7. Розроблено методику дослідження водопоглинаючої здібності ПНАБ, звільненого від оболонок, що дозволяє оцінити вплив модифікуючих реагентів на здатність крохмалю до набрякання.

8. Розроблено, обгрунтовано технологічні схеми виробництва та рецептури продуктів з добавками ПНАБ – соусів “Дієтичний”, “Осінній”, “Горобиновий”, “Бутербродний” та шоколадної пасти “Мрія”. Визначені їх основні фізико-хімічні, технологічні показники та їх харчова цінність.

9. Розроблено та затвержено технологічні інструкції на нові гатунки соусів. Виконаний комплекс робіт по впровадженню запропонованих технологій в громадське харчування. Проведений розрахунок собівартості виробництва та оптової ціни продуктів показав їх низьку вартість (1,86 грн/кг), а звідси й конкурентоспроможність на ринку.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Гніцевич В.А., Сердюк О.І., Крилова Л.В. Дослідження вуглеводного комплексу насіння амаранту багряного // Обладнання та технології харчових виробництв: Зб. наук. пр. – Ч. 2.- Донецьк: ДонДУЕТ, 1999.-С. 158-162.

2. Крилова Л.В., Гніцевич В.А., Коршунова Г.Ф. Технологічні властивості амаранту багряного в складі рослинної сировини // Обладнання та технології харчових виробництв: Зб. наук. пр. – Ч. 3.- Донецьк: ДонДУЕТ, 1999.-С. 280-286.

3. Крилова Л.В., Гніцевич В.А. Фізико-хімічні властивості полісахаридів амаранту багряного // Вісник ДонДУЕТ. Технічні науки.-1999.-№4.-С.104-108.

4. Крылова Л.В., Гницевич В.А., Коршунова А.Ф., Петренко Т.В. Новые десертные соусы – находка для худеющих // Питание и общество. - 2000.-№11.-С.19-20.

5. Коршунова Г.Ф., Крилова Л.В., Гніцевич В.А. Новий вид сировини для харчової промисловості // Обладнання та технології харчових виробництв: Зб.наук.пр. – Ч. 4.- Донецьк: ДонДУЕТ, 2000.-С. 164-168.

6. Гніцевич В.А., Крилова Л.В. Використання соусів у дієтичному харчуванні // Вісник ДонДУЕТ. Технічні науки.- 2000.-№6.-С.35-40.

7. Жеребченко В.И., Симакова О.А., Крылова Л.В. Повышение работоспособности студентов путем коррекции их рациона питания // Педагогика, психологія та медико-біологічні проблеми фізичного виховання і спорту.-2000.-№18.-С.30-33.

8. Деклараційний патент 37682 А Україна, МКВ А 23 L 1/24. Соус десертний емульсійного типу / В.А. Гніцевич, Л.В. Крилова, Г.Ф. Коршунова,

Т.В. Петренко (Україна).- № 2000041900; Заявл. 04.04.2000; Опубл. 15.05.2001, Бюл. № 4.

9. Деклараційний патент 40219 А Україна, МКВ А 23 G 1/00. Шоколадна паста “Мрія” / В.А. Гніцевич, Л.В. Крилова, Г.Ф. Коршунова, Т.В. Петренко. (Україна).- №2000105854; Заявл. 17.10.2000; Опубл. 16.07.2001, Бюл. № 6.

10. Крылова Л.В., Гницевич В.А., Коршунова А.Ф., Петренко Т.В. Проблемы здорового питания в регионах с повышенной антропогенной нагрузкой // Труды Международ. науч.-техн. конф. “Экология промышленных регионов”.- Горловка: ДонГТУ. - 1999.-С.324-327.

11. Крылова Л.В., Гницевич В.А., Коршунова А.Ф. Новые десертные майонезы с амарантом // Труды II Междунар. науч.-практ. конф. “Продовольственный рынок и проблемы здорового питания”. - Орел: ОрГУ.-1999.-С.109.

12. Крилова Л.В., Гніцевич В.А., Коршунова Г.Ф. Властивості полісахаридів амаранту багряного // Праці наук.-техн. конф. “Актуальні проблеми харчування: технологія та обладнання, організація і економіка”. - Словяногорськ: ДонДУЕТ.- 1999.-С.3.

13. Крилова Л.В. Полісахариди амаранту багряного як потенційні структуроутворювачі // Праці VI Міжнар. наук.-техн. конф. “Проблеми та перспективи створення та впровадження нових ресурсо- та енергоощадних технологій, обладнання в галузях харчової і переробної промисловості”.-Київ: УДУХТ. - 1999.-С.60-61.

14. Крилова Л.В. Нові соуси для десертних страв // Праці Міжнар. наук.-практ. конф. “Стратегія розвитку туристичної індустрії та громадського харчування”.-Київ: КДТЕУ. - 2000.-С.337-339.

АНОТАЦІЯ

Крилова Л.В. Розробка технології соусів емульсійного типу з використанням амаранту багряного. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.18.16 – технологія продуктів харчування.-Харківський державний університет харчування та торгівлі Міністерства освіти і науки України, Харків, 2003.

Дисертацію присвячено розробці технології соусів емульсійного типу на основі рослинної олії з використанням добавок ПНАБ.

Встановлено можливість одержання соусів на основі рафінованої дезодорованої соняшникової олії із зниженим вмістом жирового компоненту та повною відсутністю традиційного емульгатору. Детально досліджений вуглеводний комплекс ПНАБ. Експериментально встановлено спроможність ПНАБ стабілізувати емульсії типу “вода-олія”, що дає змогу зменшувати в рецептурах соусів вміст олії майже вдвічі. Встановлено, що добавки ПНАБ в рецептурах соусів значно підвищують вміст фізіологічно активних речовин у готових виробах, покращують їх споживчі властивості. На основі знайдених закономірностей розроблені нові рецептури та технології дієтичних соусів емульсійного типу, в тому числі десертних, з добавками ПНАБ, які рекомендовані для використання в громадському харчуванні.

Ключові слова: амарант багряный, соус, емульгатор, емульсія, рецептура, вуглеводний комплекс, компонент, добавка.

АННОТАЦИЯ

Крылова Л.В. Разработка технологии соусов эмульсионного типа с использованием амаранта багряного. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.18.16 – технология продуктов питания.- Харьковский государственный университет питания и торговли Министерства образования и науки Украины, Харьков, 2003.

Диссертация посвящена разработке технологии соусов емульсионного типа на основе растительного масла с использованием добавок ИСАБ.

Установлена возможность получения соусов на основе рафинированного дезодорированного подсолнечного масла с пониженным содержанием жирового компонента и полным отсутствием традиционного эмульгатора. Проведенный химический анализ ИСАБ показал, что общее содержание углеводов в нем составляет 56,5%. В зерне большинства культур углеводы в основном представлены крахмалом – запасным полисахаридом, накапливающимся в виде зерен различной формы и величины. Макромолекулы крахмала состоят из повторяющихся мономерных единиц глюкозы, связанных между собой -1,4-глюкозидными связями.

Для доказательства состава углеводного комплекса ИСАБ был проведен хроматографический анализ их гидролизата, который показал наличие в нем глюкозы. Определение угла оптического вращения и ИК- спектроскопических характеристик субстрата дало основание утверждать, что остатки глюкозы связаны друг с другом именно -1,4-глюкозидными связями. Все данные в совокупности свидетельствуют о том, что полисахариды ИСАБ представлены в основном крахмалом.

Определены форма и размеры зерен крахмала ИСАБ, которые более всего похожи на зерна кукурузного крахмала. Подробно изучены иодкрахмальные комплексы крахмала ИСАБ оптическими методами, в результате чего получены сведения об амилозе и амилопектине субстрата. Полученный спектр иодкрахмального комплекса ИСАБ имеет четкий максимум поглощения при длине волны 690 нм, который соответствует соединеню иода с амилозой, и менее четкий максимум при длине волны 550…570 нм, который принадлежит комплексу иода с амилопектином. Проведена модификация крахмала ИСАБ в двух направлениях, в результате которой получены как расщепленные, так и замещенные образцы, гидрофильная часть которых более развита по сравнению с нативным крахмалом. Методом дифференциального термографического анализа установлена сравнительная активность нативного и модифицированных крахмалов в отношении связывания и удерживания большой массы воды.

Разработан метод модификации крахмала ИСАБ непосредственно в составе семян без предварительного выделения его из растительного сырья. Этот метод технологически прост, к тому же позволяет сохранить в модифицированном субстрате практически все физиологически активные вещества исходного сырья, которые могут обогатить будущий продукт.

Экспериментально установлено, что ИСАБ после модификации в различных условиях приобретает свойства стабилизатора пищевых масс. С помощью добавки ИСАБ, подвергшейся гидротермической обработке, удалось почти вдвое уменьшить содержание подсолнечного масла в соусах эмульсионного типа и полностью исключить из их рецептур традиционный эмульгатор – яичный порошок или яичный желток. Это стало возможным благодаря не только высокому стабилизирующему эффекту субстрата, но и его эмульгирующему действию за счет белкового комплекса, в значительном количестве находящегося в сырье. Экспериментальным путем найдены оптимальные концентрации добавки ИСАБ, позволяющие получить агрегативно устойчивую эмульсию “вода-масло”. Они составляют концентрацию в интервале 25…30%. Используя в качестве критерия устойчивость эмульсии, установлена минимальная концентрация масла, которая позволяет получить продукт с привычной консистенцией и высокими прочностными характеристиками. Оптимальные концентрации добавки и подсолнечного масла подтверждены методами математического моделирования. Изучены реологические и структурно-вязкостные характеристики полученных эмульсий, которые показали, что новые эмульсии не уступают по своим качествам традиционным.

Установлена эмульгирующая способность крахмальных клейстеров, которые были получены на основе ИСАБ путем определения точки инверсии по методу Гурова А.Н. Экспериментально найденная возможность крахмальных полисахаридов ИСАБ удерживать большую массу воды с помощью внутримолекулярных водородных связей и тем самым значительно повышать вязкость дисперсионной среды прямой эмульсии “масло-вода” позволяет прогнозировать существенное снижение содержания растительного масла, в частности, подсолнечного в соусах эмульсионного типа без потери ими традиционных реологических и органолептических свойств.

На основе полученных закономерностей разработаны рецептуры и технологические схемы новых соусов эмульсионного типа, в том числе десертных, с пониженным содержанием жира и холестерина. Это дает основание включать эти соусы в рационы питания групп населения, страдающих патологиями, вызванными избыточной массой тела. Изучены реологические характеристики этих продуктов, которые не уступают характеристикам соусов, полученных с применением традиционных рецептур. Диетические соусы эмульсионного типа имеют повышенную пищевую и биологическую ценность благодаря наличию биологически активных веществ – витаминов, фенолов, микроэлементов – в муке из семян амаранта , а также в предложенных вкусовых добавках в рецептурах соусов. Полученные соусы и технологии их приготовления прошли промышленную апробацию и рекомендованы для использования в общественном питании.

Ключевые слова: амарант багряный, соус, эмульгатор, эмульсия, рецептура, углеводный комплекс, компонент, добавка.

SUMMARY

Krilova L.V. The Development of sauces emulsion type technology with the use of purple amaranth. - Manuscript.

Thesis for a candidate degree by speciality 05.18.16 – technology of food products . - Kharkov State University of Food Technology and Trade of the Ministry of Education and Science of Ukraine, Kharkov, 2003.

The capability of obtaining of dietary sauces is established on the basis of refined deodorized sunflower-seed oil with the under contents futty of a component and full absence of conventional emulsifier. The carbohydrate complex seed purple amaranth is in detail investigated(in detail studied). Capacity of a flour(torment) from seed amaranth experimentally is established to stabilize paps such as "oil - water", that enables to reduce in the mud formulations of sauces the contents of oil(butter) almost twice. Is established, that the components purple amaranth in the mud formulations during cooking sauces considerably increase the contents physiologically of active materials in finished products, do(make) best their consumer qualities. On the basis of the retrieved legitimacies the new mud formulations and technologies of dietary sauces of an emulsion type are designed, including dessert, with the components purple amaranth , which one are advised for usage in a mass feed (meal, power).

Key words: purple amaranth, sauce, emylsive, emylsion, receipt, complex of carbohydrate, composition, extra.

___________________________________________________________

Підп. до друку 12.03.2003. Формат 60х84 1/16. Папір офсет. Друк офсет.

Обл..-вид. арк. 1,0. Умов. друк. арк. 1,2. Умов. фарб.-відб. 1,2.

Тираж 100 прим. Замов. №

_______________________________________________________________________________________________

ДОД ХДУХТ, вул. Клочківська, 333, 61051, Харків-51.