КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТОРГОВЕЛЬНО-ЕКОНОМІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Вітер Юлія Анатоліївна

УДК 620.2:641.528

ТОВАРОЗНАВЧА ХАРАКТЕРИСТИКА НОВИХ ВИДІВ ЗАМОРОЖЕНИХ КАРТОПЛЕПРОДУКТІВ

Спеціальність 05.18.15 –

товарознавство харчових продуктів

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Київ – 2005

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Київському національному торговельно-економічному університеті Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник: доктор технічних наук, професор

Орлова Наталія Язепівна,

Київський національний торговельно-економічний університет, професор кафедри товарознавства та експертизи продовольчих товарів

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор

Павлюк Раїса Юріївна,

Харківський державний університет харчування та торгівлі, завідувач кафедри технології консервування

кандидат технічних наук

Кутліна Ірина Юріївна,

Інститут реклами, виконувачка обов’язків завідувача кафедри маркетингу та рекламних технологій

Провідна установа: Полтавський університет споживчої кооперації, кафедра товарознавства продовольчих товарів, м. Полтава

Захист відбудеться “ 25 ” квітня 2005 р. об 11 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.055.02 Київського національного торговельно-економічного університету за адресою: 02156, м. Київ, вул. Кіото, 19.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Київського національного торговельно-економічного університету за адресою: 02156, м. Київ, вул. Кіото, 19.

Автореферат розісланий “ 21 ” березня 2005 р.

Учений секретар

спеціалізованої вченої ради Є. В. Тищенко

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Аналіз сучасного ринку продовольчих товарів України свідчить про те, що з кожним роком зростає питома вага різних видів напівфабрикатів, серед яких чільне місце посідають заморожені напівфабрикати, виготовлені з сировини тваринного, рослинного походження та комбіновані. Це зумовлено високим попитом населення на продукти харчування швидкого приготування. Напівфабрикати з м’яса, риби й комбіновані м’ясо-рослинні та рибо-рослинні мають високу ціну і не завжди є доступними для широких верств населення. Слід зазначити, що асортимент овочевих напівфабрикатів та картоплепродуктів на ринку України, особливо вітчизняного виробництва, дуже обмежений.

Картопля є порівняно дешевою сировиною, традиційною та улюбленою культурою для населення України. Вона характеризується високою харчовою цінністю, зумовленою вмістом засвоюваних вуглеводів, повноцінного рослинного білка (близько 1/3 від загального вмісту амінокислот складають незамінні), широкого спектра мінеральних речовин. Картопля також є одним із джерел вітамінів, особливо вітаміну С.

Під час транспортування та зберігання картоплі в свіжому вигляді відбуваються втрати поживних речовин, знижуються органолептичні властивості, мають місце втрати маси (до 30%). Це відбувається внаслідок дихання і через хвороби та псування картоплі.

З метою більш повного використання сировинних ресурсів картоплі, збереження її харчової цінності особливого значення набуває картоплепереробна галузь. Так в Англії переробляється понад 20% валового збору картоплі, а в США – 54%, тоді як в Україні переробляється лише 1%.

На ринку України асортимент продуктів переробки картоплі дуже вузький. Практично він обмежується картопляними чіпсами, замороженими зразами, крокетами та напівфабрикатами для приготування картоплі фрі. Тому розробка нових видів заморожених картоплепродуктів, призначених для оздоровчого харчування широких верств населення різного статусу, є своєчасною та актуальною.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота проводилась у межах держбюджетної теми “Товарознавча оцінка продуктів переробки плодів і овочів та комбінованих продуктів з використанням рибної сировини, які реалізують на ринку України” згідно з планом науково-дослідної роботи КНТЕУ, затвердженим вченою радою КНТЕУ 17.01.2002 року та в межах теми № 484/33 “Теоретичні та прикладні аспекти оптимізації асортименту продуктів підвищеної біологічної цінності для оздоровчого харчування”, затвердженої наказом МОіНУ № 633 від 05.11.2002 року.

Мета і завдання дослідження. Метою роботи є розробка рецептури та товарознавча оцінка споживних властивостей заморожених напівфабрикатів дерунів підвищеної біологічної цінності, призначених для харчування широких верств населення.

Відповідно до мети були визначені наступні наукові завдання:

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

Об’єкти дослідження – напівфабрикати дерунів, рецептурні компоненти: бульби картоплі, борошно пшеничне, борошно соєве, цибуля ріпчаста, яйця курячі.

Предмет дослідження – споживні властивості нового продукту – заморожених напівфабрикатів дерунів залежно від рецептури.

Методи дослідження. Для досягнення мети було використано органолептичні, фізико-хімічні, мікробіологічні методи, метод математичного моделювання та математико-статистичної обробки результатів дослідження.

Наукова новизна одержаних результатів. Уперше розроблено та науково обґрунтовано рецептури нових видів заморожених картоплепродуктів підвищеної харчової цінності. Здійснено та надано їхню товарознавчу оцінку за комплексом органолептичних, фізико-хімічних, біохімічних і мікробіологічних показників.

Результатами досліджень встановлено доцільність заміни борошна пшеничного, яке передбачено традиційною рецептурою дерунів, на соєве, що сприяє збільшенню вологоутримуючої здатності виробів (на 7,9%), зменшенню втрат маси під час заморожування (на 31%) та зберігання (на 32,9%). Напівфабрикати дерунів з соєвим борошном характеризуються підвищеною біологічною цінністю, порівняно з виробами з борошном пшеничним, оскільки мають більш збалансований амінокислотний склад, вищий вміст аскорбінової кислоти (на 7%), токоферолу (у 4 рази), каротиноїдів (на 82%) та мінеральних речовин (на 43%).

Виявлено, що додавання до рецептури аскорбінової кислоти сприяє гальмуванню ферментативного потемніння картопляної маси. Встановлено кореляційний зв’язок між активністю ферментів аскорбінатоксидази та поліфенолоксидази і вмістом вітаміну С (коефіцієнти кореляції становлять 0,97 та 0,78 відповідно), розраховано рівняння множинної регресії цієї залежності.

Доведена доцільність використання камеді гуарової натуральної у рецептурі напівфабрикатів дерунів. Завдяки камеді збільшується ефективна в’язкість рецептурної маси при одиничному значенні градієнта швидкості на 62%, що зумовлює придатність маси до формування виробів, зменшуються втрати маси напівфабрикатів під час заморожування та низькотемпературного зберігання на 52% і 67% відповідно.

Визначено закономірності змін хімічного складу напівфабрикатів дерунів у процесі заморожування і тривалого низькотемпературного зберігання. Виявлено, що найбільш суттєві зміни фізико-хімічних, біохімічних та мікробіологічних показників, які впливають на якість продукту, відбувалися в процесі заморожування. Під час низькотемпературного зберігання вони є менш вираженими.

Встановлено закономірності впливу вакуумування та герметичного упакування на споживні властивості заморожених напівфабрикатів дерунів. У вакуумованих виробах під час низькотемпературного зберігання спостерігається зменшення втрат маси та аскорбінової кислоти на 64% і 55% відповідно, а також зниження активності ферментів аскорбінатоксидази та поліфенолоксидази в середньому на 66%.

Наукову новизну технічного рішення підтверджено деклараційним патентом № 52890 А.

Практичне значення одержаних результатів. На основі експериментальних результатів досліджень розроблено й затверджено технічні умови на напівфабрикати швидкозаморожені “Деруни картопляні” ТУУ 15.3-01566117-027-2003 та технологічну інструкцію їхнього виробництва.

Соціальний ефект від впровадження розробок полягає у тому, що розроблена нами продукція має сприятливий амінокислотний склад, підвищену С-вітамінну цінність, забезпечує ефективне використання сировини та сприяє розши-ренню асортименту заморожених картоплепродуктів, доступних широким верствам населення за ціною.

Отримані результати досліджень підтверджені у промислових умовах ТОВ “Дісконт”, про що свідчать акт впровадження науково-дослідної роботи та акти виробництва дослідних партій заморожених напівфабрикатів.

Особистий внесок здобувача полягає у проведенні аналітичних та експериментальних досліджень у лабораторних і виробничих умовах, в науковому аналізі та узагальненні отриманих результатів, форму-люванні висновків і пропозицій, розробленні нормативної документації, впро-вад-женні нових продуктів харчування у виробництво.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи доповідались і обговорювались на наукових конференціях професорсько-викладацького складу Київського націо-нального торговельно-економічного університету (м. Київ, 2001, 2003 р.р.); на міжнародних науково-практичних конференціях – “Техника и технология пищевых производств” (Могильовський державний технологічний інститут, Білорусь, 2001, 2004 р.р.); “Актуальні проблеми харчування: технологія та обладнання, організація і економіка” (Донецький державний університет економіки і торгівлі ім. М. Туган-Барановського, 2001 р.); “Потребительский рынок: качество и безопасность товаров и услуг” (Орловський державний технічний університет, Росія, 2001 р.); “Науки про торгівлю у ХХІ столітті” (Київський національний торговельно-економічний уні-вер-ситет, 2004 р.); дегустаціях.

Публікації. За результатами досліджень опубліковано 10 робіт, у тому числі 5 статей у наукових фахових виданнях, 4 тези доповідей, патент.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається зі вступу, 7-ми розділів, висновків, списку використаних джерел (209 найменувань, у тому числі 22 іноземних), 15-ти додатків. Матеріали дисертації викладені на 154 сторінках друкованого тексту та містять 44 таблиці та 30 рисунків.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертаційної роботи, сформульовано мету та завдання дослідження, визначено наукову новизну та практичне значення одержаних результатів.

У першому розділі “Перероблення бульб картоплі як фактор розширення асортименту харчових продуктів” на основі аналізу вітчизняних та зарубіжних літературних джерел розглянуто стан виробництва і споживання картоплі та продуктів її переробки, наведено характеристику харчової цінності бульб картоплі. З’ясовано, що у більшості розвинених країн істотна частина врожаю картоплі (20–50%) переробляється. Найбільша частка ринку продуктів перероблення бульб картоплі припадає на заморожену продукцію, її питома вага постійно зростає. Однак в Україні виробництво заморожених картоплепродуктів лише зароджується, а попит на них задовольняється за рахунок імпорту. Проаналізовано вплив способів перероблення бульб картоплі на харчову цінність готової продукції. Встановлено, що заморожування є найбільш ефективним способом збереження вихідних споживних властивостей картоплепродуктів. Розглянуто фізико-хімічні, біохімічні та мікробіологічні процеси, які відбуваються в рослинній сировині під час заморожування та тривалого низькотемпературного зберігання. Наведено стислу характеристику харчових добавок, призначених для підвищення біологічної цінності харчових продуктів.

У другому розділі “Організація, об'єкти, методика і методи досліджень” наведено стислу характеристику об'єктів, методики та методів досліджень.

Об’єктами дослідження були напівфабрикати дерунів картопляних, виготовлені за різними рецептурами, а також сировинні компоненти. Для виробництва дослідних партій заморожених напівфабрикатів дерунів використовували картоплю сортів Обрій, Світанок київський, Луговська і Явір, цибулю ріпчасту гострого сорту Сквирська, сіль кухонну харчову виробництва ДПО “Артемсіль”, борошно пшеничне вищого ґатунку виробництва ТОВ “Добробут” (м. Київ), борошно соєве виробництва НВАТ “Агропрод”, яйця курячі першої категорії виробництва Крушинського птахівничого комплексу, камедь гуарову натуральну Vidogum GI та термодеградовану Vidocrem виробництва швейцарської фірми “Unipektin”, камедь ксантанову марки FN виробництва швейцарської фірми “Jungbunzlauer”.

Технологічна схема виготовлення дерунів включала підготовку сировини, змішування компонентів згідно з рецептурою, формування виробів, заморожування, пакування, маркування. Формували напівфабрикати дерунів у силіконових округло-циліндричних формах діаметром від 40 до 100 мм та висотою 5–10 мм. Напівфабрикати заморожували у промислових умовах ТОВ “Дісконт” у морозильних апаратах при температурі мінус 24оС ± 2оС до досягнен-ня температури всередині продукту не вище мінус 18С. Зразки дослідних варіантів упаковували в стретч-плівку, виготовлену з поліетилену низької густини (високого тиску) без вакуумування та в поліетиленову плівку з наступним вакуумуванням на обладнанні “VacSy” фірми “Цептер” до залишкового тиску 45 кПа, герметизували. Заморожену продукцію збе-рігали при температурі не вище мінус 18С протягом 6-ти місяців.

При виконанні дисертаційної роботи визначали наступні показники: 1) органолептичні властивості заморожених напівфабрикатів і смажених дерунів – за розробленою нами 5-ти баловою шкалою; 2) температуру на поверхні і всередині замороженого продукту; 3) морфологічні властивості бульб картоплі; 4) втрати маси – методом безповторних вибірок; 5) вологоутримуючу здатність – центрифугуванням; 6) вміст розчинних сухих речовин – рефрактометричним методом (ГОСТ 28562); 7) загальний вміст вологи – термогравіметричним методом (ГОСТ 28561); 8) ступінь набрякання у воді борошна пшеничного та соєвого (Щербаков В. Г., Іваницький С. Б., 1987); 9) вміст цукрів (загальний, редукуючі, сахарозу) – фериціанідним методом; 10) титровану (загальну) кислотність – титрометричним методом (ГОСТ 25555.0); 11) вміст протопектину та розчинного пектину (Починок Х. М., 1976); 12) вміст клітковини – прискореним методом (ГОСТ 13496.2); 13) амінокислотний склад – методом іонообмінної рідинно-колончастої хроматографії на автоматичному аналізаторі амінокислот Т 339, виробництва “Мікротехна” (Чехія); 14) вміст білка – методом К’єльдаля (ГОСТ 26889); 15) вміст крохмалю – методом кислотного гідролізу (Плешков Б. П., 1968); 16) вміст мінеральних елементів – методом рентгено-флуоресцентного аналізу на аналізаторі “ЕlvaX – Med”; 17) вміст золи – методом озолення (ГОСТ 25555.4); 18) активну кислотність – потенціометричним методом на мембранному рН-метрі НІ8314 HANNA instruments; 19) вміст аскорбінової кислоти – йодометричним методом; 20) вміст вітаміну РР (ГОСТ 30627.4); 21) вміст вітаміну Е – методом тонкошарової хроматографії; 22) вміст каротиноїдів (ГОСТ 8756.22); 23) активність аскорбінатоксидази та поліфенолоксидази (Починок Х.М., 1976); 24) вміст нітратів (ГОСТ 29270); 25) загальну кількість мікроорганізмів (ГОСТ 10444.15); 26) кількість плісеневих грибів та дріжджів (ГОСТ 28805); 27) кількість бактерій групи кишкової палички (коліформи) (ISO 4832); 28) кількість патогенних мікроорганізмів (бактерій роду Salmonella) (ГОСТ 30519).

Реологічні дослідження було проведено на ротаційному віскозиметрі “Реотест – 2” в інтервалі швидкостей зсуву від 1,5 с-1 до 1312 с-1 при кімнатній температурі (плюс 18оС ± 2оС).

Зміни якості напівфабрикатів дерунів у процесі заморожування і низькотемпературного зберігання та вплив способу упакування на зміни споживних властивостей заморожених виробів досліджувались протягом двох з половиною років у чотирикратній пов-то-рю-ва-нос-ті. Кожен варіант досліду закладали на зберігання у шестикратній повторюваності. Досліджувані показники визначали у середній пробі зразків до заморожування, свіжозаморожених та після зберігання їх протягом 2, 4 та 6 місяців. При визначенні хімічного складу напівфабрикатів у процесі заморожування та низькотемпературного зберігання результати розраховували з урахуванням втрат маси.

Результати досліджень було піддано математико-статистичній обробці на ЕОМ у середовищі Microsoft Excel.

У третьому розділі “Товарознавча характеристика бульб картоплі і функціональних властивостей рецептурних інгредієнтів, призначених для виготовлення заморожених картоплепродуктів” викладено результати дослідження функціональних властивостей сировини, необхідної для виготовлення заморожених напівфабрикатів дерунів. Результати проведених досліджень показали, що за традиційною рецептурою дерунів не можливо отримати заморожені напівфабрикати високої якості. По-перше, картопляна маса швидко темніє ще в процесі її приготування внаслідок окиснення амінокислоти тирозину під дією ферменту тирозинази. По-друге, картопляна маса має досить рідку консистенцію, що не дозволяє формувати вироби перед заморожуванням. Таким чином було встановлено необхідність вдосконалення рецептури. Визначено основні критерії сортопридатності бульб картоплі для виготовлення заморожених картоплепродуктів: морфологічні ознаки, масова частка вологи, редукуючих цукрів, аскорбінової кислоти, активність ферментів аскорбінатоксидази і поліфенолоксидази. Встановлено, що за цими критеріями найбільш придатною для отримання заморожених напівфабрикатів дерунів є картопля сорту Луговська.

Четвертий розділ “Теоретичне і практичне обґрунтування розроблення рецептур і моделей якості нових заморожених напівфабрикатів дерунів” присвячений створенню такої рецептури дерунів, яка б дозволила одержати заморожені напівфабрикати високої якості.

Розроблення рецептури здійснювали з дотриманням наступних принципів комбінаторики рецептурних компонентів: 1) принцип безпеки та доброякісності; 2) необхідності використання (достатності); 3) сумісності; 4) переваги використання та рівнозначності контролю; 5) кінцевого контролю і достовірності декларування; 6) виключення. Врахування цих принципів на всіх етапах створення заморожених напівфабрикатів дерунів забезпечило одержання якісного та безпечного для споживання продукту.

Традиційними рецептурними компонентами дерунів є картопля, сіль, яйця курячі, борошно пшеничне, іноді – цибуля ріпчаста. Введення в рецептуру цибулі ріпчастої сприяло поліпшенню смако-ароматичних властивостей смажених напівфабрикатів дерунів.

Визначення оптимальних концентрацій рецептурних інгредієнтів здійснювали шляхом математичного моделювання із застосуванням повного факторного аналізу. Було встановлено залежності рівня якості напівфабрикатів дерунів від концентрації кожного сировинного компонента:

У1 = -0,1867x12 + 0,4713x1 + 0,635, R12 = 0,9877

У2 = 0,0004x23 – 0,0073x22 + 0,039x2 + 0,8879, R22 = 0,8214

У3 = -0,0009x32 + 0,0175x3 + 0,8557, R32 = 0,9579

У4 = -0,0026x42 + 0,0433x4 + 0,7753, R42 = 0,9878

де У1, У2, У3, У4 – рівень якості напівфабрикатів дерунів;

x1 – вміст солі, %;

x2 – вміст яєць курячих, %;

x3 – вміст борошна пшеничного, %;

x4 – вміст цибулі ріпчастої, %;

R12, R22, R32, R42 – достовірності апроксимації відповідних рівнянь.

За цими рівняннями побудовано графіки (рис. 1), за якими було визначено оптимальні концентрації рецептурних інгредієнтів, %: сіль – 1,2, яйця – 4, борошно пшеничне – 10, цибуля – 8. Решту 76,8% склала картопля – основний сировинний компонент.

Заміна у рецептурі напівфабрикатів борошна пшеничного на соєве 1) значно покращила зовнішній вигляд і консистенцію дерунів, що пояснюється високим вмістом білків, які мають гідрофільні властивості; 2) істотно підвищила вміст розчинних сухих речовин; 3) сприяла кращому збереженню вітаміну С за рахунок вмісту у соєвому борошні фосфоліпідів, які є антиоксидантами.

Оптимальну кількість соєвого борошна розраховували, виходячи зі встановленої нами залежності:

У = -0,0013x2 + 0,0192x + 0,8746,

де У – рівень якості;

х – вміст соєвого борошна, %.

Достовірність апроксимації склала 0,993, а розрахована оптимальна кількість соєвого борошна – 8%.

Однак на користь використання борошна пшеничного свідчили значно нижча його ціна та відносно низький вміст цукрів у напівфабрикатах дерунів, що знижує можливість неферментативного потемніння виробів внаслідок меланоїдиноутворення.

Дві основні проблеми, які виникли під час створення нового виду картоплепродуктів: збереження натурального кольору та отримання міцної консистенції – вдалося вирішити шляхом введення в рецептуру аскорбінової кислоти та природних загущувачів – камедей. Додавання 0,1% аскорбінової кислоти не лише сприяло збереженню природного забарвлення картопляної маси під час виробництва та зберігання напівфабрикатів дерунів, а й підвищенню С-вітамінної цінності продукції. Дегустаційна оцінка напівфабрикатів за розробленою нами 5-баловою шкалою показала, що вироби з аскорбіновою кислотою за колір отримали майже 5 балів, без аскорбінової кислоти – від 3 до 4 балів. Для створення консистенції, придатної для формування виробів, використовували камедь ксантанову, камедь гуарову натуральну агломеровану та камедь гуарову термодеградовану. Необхідну кількість загущувачів визначали, виходячи із залежності комплексного показника якості від їх концентрації:

У1 = -0,55x12 + 0,049x1 + 0,928, R12 = 0,997;

У2 = -2,425x22 + 1,4995x2 + 0,6802, R22 = 0,954;

У3 = -1,275x32 + 0,9645x3 + 0,6717, R32 = 0,999;

де У1, У2, У3 – комплексний показник якості;

x1 – вміст камеді ксантанової, %;

x2 – вміст камеді гуарової натуральної, %;

x3 – вміст камеді гуарової термодеградованої, %;

R12, R22, R32 – достовірності апроксимації відповідних рівнянь.

Стосовно раціональних концентрацій різних видів камедей отримано наступні результати: камедь ксантанова – 0,1%, камедь гуарова натуральна – 0,3%, камедь гуарова термодеградована – 0,4%.

Необхідність введення загущувачів до рецептури напівфабрикатів дерунів була підтверджена дослідженнями реологічних властивостей рецептурних мас до заморожування. Як видно з рис. 2, рецептурні маси з використанням соєвого борошна та загущувачів потребують більшого прикладання напруги, щоб зруйнувати їх структуру.

У п’ятому розділі “Товарознавча характеристика напівфабрикатів дерунів та зміна їх якості під час заморожування і низькотемпературного зберігання” охарактеризовано органолептичні, фізико-хімічні, біохімічні та мікробіологічні показники напівфабрикатів дерунів та наведено їх динаміку під час низькотемпературного зберігання.

За органолептичною оцінкою як до, так і після зберігання кращими виявились напівфабрикати дерунів, до рецептури яких входили загущувачі. Їх вміст позитивно позначився на зовнішньому вигляді та консистенції виробів. Зберігання заморожених напівфабрикатів дерунів більше шести місяців призводило до суттєвого погіршення зовнішнього вигляду та кольору виробів.

Введення в рецептуру напівфабрикатів дерунів загущувачів сприяло підвищенню вологоутримуючої здатності виробів з борошном пшеничним на 8,3%, із соєвим – в середньому на 19,0%, а також зменшенню втрати маси виробів (рис. 3).

Аналіз впливу виду загущувача на реологічні властивості рецептурної маси, вологоутримуючу здатність напівфабрикатів дерунів, втрати маси виробів під час заморожування та протягом низькотемпературного зберігання засвідчив перевагу використання у рецептурі напівфабрикатів камеді гуарової натуральної.

Напівфабрикати дерунів, до складу яких входило соєве борошно, характеризуються порівняно високим вмістом розчинних сухих речовин та цукрів (табл. 1). Однак солодкуватого присмаку не було встановлено в жодному з варіантів досліду. Вміст загального цукру у зразках всіх дослідних варіантів в процесі зберігання зменшувався, проте неістотно. Це відбувалося внаслідок гідролізу сахарози та подальшого окиснення редукуючих цукрів.

Таблиця 1

Хімічний склад свіжозаморожених напівфабрикатів дерунів

Вміст речовин | Напівфабрикати дерунів

з борошном пшеничним (контроль) | з камеддю гуаровою натуральною

з борошном пшеничним | з борошном соєвим

Волога, % | 71,3±1,6 | 71,6±1,7 | 72,9±1,7

Розчинні сухі речовини, % | 9,97±0,20 | 10,20±0,19 | 15,87±0,29

Крохмаль, % | 16,4±0,3 | 16,4±0,3 | 16,1±0,3

Загальний цукор, %, | 2,13±0,06 | 1,88±0,05 | 2,67±0,07

у т.ч. редукуючі цукри, % | 1,29±0,04 | 1,21±0,03 | 1,49±0,04

сахароза, % | 0,80±0,03 | 0,64±0,03 | 1,12±0,03

Протопектин, % | 0,355±0,017 | 0,363±0,014 | 0,361±0,016

Розчинний пектин, % | 0,0450±0,0021 | 0,0409±0,0018 | 0,0420±0,0017

Клітковина, % | 0,96±0,03 | 0,97±0,03 | 1,29±0,03

Білки, % | 2,53±0,05 | 2,47±0,07 | 4,09±0,11

Мінеральні речовини, % | 2,64±0,07 | 2,62±0,05 | 3,79±0,10

у т.ч. калій, мг на 100 г | 1242±23 | 1250±29 | 1615±37

фосфор, мг на 100 г | 288±10 | 276±9 | 575±13

магній, мг на 100 г | 80,3±1,4 | 79,5±1,5 | 212,2±3,5

кальцій, мг на 100 г | 80,8±1,2 | 74,5±1,5 | 158,7±3,7

залізо, мг на 100 г | 3,65±0,16 | 2,89±0,13 | 5,14±0,22

Каротиноїди, мг на 100 г | 0,091±0,003 | 0,093±0,004 | 0,170±0,005

Токоферол, мг на 100 г | 0,368±0,009 | 0,389±0,010 | 1,58±0,04

Ніацин, мг на 100 г | 1,69±0,03 | 1,74±0,04 | 1,82±0,04

Вміст пектинових речовин у зразках дослідних варіантів істотно не відрізнявся. У процесі зберігання відбулося незначне зниження вмісту пектинових речовин, спричинене частковим гідролізом їх до більш простих сполук. Свіжозаморожені напівфабрикати із соєвим борошном характеризуються дещо вищим вмістом клітковини та білків (див. табл. 1).

Аналіз амінокислотного складу показав, що напівфабрикати дерунів містять всі незамінні амінокислоти. Розрахунок амінокислотного скору (табл. 2) виявив, що у зразках всіх варіантів головними лімітуючими амінокислотами є метіонін та цистин. Помітно більшою повноцінністю характеризувалися білки, що містяться в напівфабрикатах дерунів із соєвим борошном.

Загальний вміст мінеральних речовин (див. табл. 1) у зразках з використанням борошна соєвого був в середньому на 1,13% вищим, ніж в інших варіантах. Використання у рецептурі напівфабрикатів дерунів борошна соєвого замість пшеничного сприяло значному збагаченню виробів фосфором, магнієм, кальцієм та залізом.

Таблиця 2

Амінокислотний скор заморожених напівфабрикатів дерунів

(порівняно зі шкалою ФАО/ВООЗ), %

Амінокислоти | Шкала ФАО/

ВООЗ | Варіант досліду | Напівфабрикати дерунів з борошном пшеничним | Напівфабрикати дерунів з борошном соєвим | г на 100 г білка | скор, % | г на 100 г білка | скор, % | Лізин | 5,5 | 5,4 | 97,2 | 6,6 | 120,7 | Треонін | 4,0 | 3,4 | 84,3 | 4,1 | 103,1 | Метіонін+Цистін | 3,5 | 1,4 | 39,9 | 1,6 | 44,5 | Валін | 5,0 | 3,6 | 71,6 | 4,5 | 90,0 | Ізолейцин | 4,0 | 3, 5 | 86,4 | 3,8 | 95,5 | Лейцин | 7,0 | 6,4 | 91,6 | 8,3 | 118,9 | Триптофан | 1,0 | 1,9 | 189,1 | 1,9 | 193,6 | Фенілаланін+Тирозин | 6,0 | 7,0 | 117,2 | 7,9 | 131,1 |

Напівфабрикати дерунів із соєвим борошном містили більше каротиноїдів (в середньому на 82%) і токоферолу (у 4 рази), ніж вироби з пшеничним борошном.

До заморожування напівфабрикати дерунів характеризувалися високим вмістом вітаміну С (понад 100 мг%), що насамперед зумовлено введенням аскорбінової кислоти в рецептуру виробів (рис. 4).

Разом з цим у зразках з борошном соєвим до заморожування було відзначено нижчу активність аскорбінатоксидази і поліфенолоксидази, порівняно з напівфабрикатами, до складу яких входило борошно пшеничне (рис. 5). Це пов’язано з наявністю у соєвому борошні фосфоліпідів із антиоксидантними властивостями.

Після заморожування у всіх зразках спостерігалося зменшення вмісту вітаміну С: у зразках з використанням борошна пшеничного в середньому на 7,1% від початкового вмісту, у зразках з соєвим борошном – в середньому на 5,3%. Також було відзначено помітне зменшення активності ферментів аскорбінатоксидази в середньому в 1,58 рази, поліфенолоксидази – у 1,23 рази.

Під час низькотемпературного зберігання у виробах спостерігалося зниження вмісту аскорбінової кислоти. У зразках із соєвим борошном втрати аскорбінової кислоти наприкінці зберігання помітно зростали. Це супроводжувалося істотним збільшенням активності ферментів, як аскорбінатоксидази, так і поліфенолоксидази. На нашу думку це пов’язано з початком інтенсивного окиснення жирів, значна кількість яких міститься в соєвому борошні, а отже і активацією всіх окиснювальних процесів. Коефіцієнт кореляції між втратами вітаміну С та активністю аскорбінатоксидази становив 0,97.

Крім того, нами було встановлено наявність обернено пропорційного лінійного зв’язку між активністю поліфенолоксидази та баловою оцінкою кольору напівфабрикатів дерунів. Коефіцієнт кореляції між цими показниками становив – 0,97.

У процесі заморожування напівфабрикатів дерунів кількість МАФАнМ у них зменшилась в середньому на 95,8%, а кількість плісеневих грибів – на 77,8%. За 6 місяців зберігання загальне мікробіологічне забруднення напівфабрикатів дерунів знизилось в середньому на 34,6%. Після зберігання заморожених напівфабрикатів дерунів плісеневі гриби було виявлено лише у зразках двох дослідних варіантів. Бактерії групи кишкової палички, дріжджі та патогенні мікроорганізми, в тому числі бактерії роду Сальмонела після заморожування та в процесі низькотемпературного зберігання виявлено не було.

Результати дослідження органолептичних властивостей, фізико-хімічних, біохімічних, мікробіологічних показників дозволили встановити гарантований термін зберігання заморожених напівфабрикатів дерунів протягом 6-ти місяців.

У шостому розділі “Вплив способу упакування на зміну споживних властивостей заморожених картоплепродуктів” наведені результати дослідження впливу вакуумування і герметичного упакування на зміну органолептичних, фізико-хімічних, біохімічних та мікробіологічних показників заморожених напівфабрикатів дерунів.

Встановлено, що вакуумування та герметичне упакування заморожених напівфабрикатів дерунів сприяє максимальному збереженню органолептичних властивостей, зниженню втрат маси під час зберігання більш ніж у 2 рази (рис.6), зменшенню втрат вітаміну С після 6-ти місяців зберігання в середньому на 55,3% та зниженню активності ферментів аскорбінатоксидази й поліфенолоксидази в середньому на 66%.

У сьомому розділі “Соціальна і економічна ефективність виробництва і реалізації нових видів заморожених картоплепродуктів” наведено розрахунки техніко-економічних показників виробництва заморожених напівфабрикатів дерунів картопляних із борошном пшеничним та із борошном соєвим, які здійснювались на основі даних, отриманих в результаті виробництва та реалізації дослідно-промислових партій продукції на ТОВ “Дісконт” (м. Київ).

Розрахована річна сума чистого прибутку від виробництва та реалізації заморожених напівфабрикатів дерунів (при продуктивності цеху 150 т на рік) становить 105,32 тис. грн для виробів із борошном пшеничним та 116,94 тис. грн – для виробів із борошном соєвим. Вільно-відпускна ціна однієї упаковки напівфабрикатів масою 400 г (з урахуванням ПДВ) складає для виробів з борошном пшеничним – 1,68 грн, з борошном соєвим – 1,86 грн.

Соціальний ефект від впровадження розробок полягає у тому, що розроблена нами продукція має підвищену біологічну цінність, забезпечує ефективне використання сировини та сприяє розши-ренню асортименту заморожених картоплепродуктів, доступних широким верствам населення за ціною.

ВИСНОВКИ

1. На основі аналізу ринку заморожених картоплепродуктів встановлено, що переважна більшість картоплепродуктів є імпортованими. Їхній асортимент обмежується, головним чином, картоплею “френч-фрі”, картопляними зразами та крокетами, які мають високу вартість і не є доступними широким верствам населення. Тому проблема розширення асортименту заморожених картоплепродуктів підвищеної харчової та біологічної цінності вітчизняного виробництва є актуальною. У результаті досліджень, проведених у лабораторних та промислових умовах, шляхом удосконалення традиційної рецептури розроблено новий вид картоплепродуктів – заморожені напівфабрикати дерунів підвищеної біологічної цінності.

2. Встановлено основні критерії сортопридатності бульб картоплі для виготовлення заморожених картоплепродуктів: морфологічні ознаки; масова частка вологи, редукуючих цукрів, аскорбінової кислоти; активність ферментів аскорбінатоксидази і поліфенолоксидази. Визначено, що за цими критеріями найбільш придатною для отримання заморожених напівфабрикатів дерунів є картопля сорту Луговська.

3. Керуючись принципами комбінаторики під час розроблення рецептури нових заморожених напівфабрикатів дерунів, науково обґрунтована доцільність використання всіх рецептурних компонентів: цибуля ріпчаста, сіль кухонна, яйця курячі, борошно пшеничне, борошно соєве, камедь гуарова, аскорбінова кислота. Доведена їх сумісність, яка забезпечує отримання безпечних для споживання заморожених напівфабрикатів дерунів з високими органолептичними властивостями, підвищеною харчовою і біологічною цінністю.

4. Шляхом багатофакторного аналізу та математичного моделювання визначено оптимальні концентрації рецептурних інгредієнтів для отримання заморожених напівфабрикатів дерунів з високими споживними властивостями. Встановлено, що додавання до рецептурної маси дерунів 0,1% аскорбінової кислоти дозволяє зберегти природне забарвлення картоплі протягом всього процесу виготовлення продукту, введення в рецептуру 0,3% камеді гуарової натуральної – збільшити ефективну в’язкість рецептурної маси при одиничному значенні градієнта швидкості на 62% та отримати консистенцію рецептурної маси, придатну до формування виробів, а також запобігти значному виділенню вологи з виробів ще до заморожування та зменшити втрати маси під час заморожування та низькотемпературного зберігання на 52% і 67% відповідно.

5. У результаті товарознавчої оцінки якості заморожених напівфабрикатів дерунів виявлено, що заміна борошна пшеничного на соєве суттєво впливає на споживні властивості виробів. Завдяки соєвому борошну збільшується вологоутримуюча здатність напівфабрикатів дерунів (на 7,9%), зменшуються втрати маси під час заморожування (на 31%) та низькотемпературного зберігання (на 32,9%), зростає біологічна цінність напівфабрикатів за рахунок більш збалансованого амінокислотного складу, підвищення вмісту токоферолу (у 4 рази), каротиноїдів (на 82%) та мінеральних речовин (на 43%). За органолептичними показниками деруни з використанням борошна пшеничного та соєвого практично не відрізнялися, за винятком кольору. Колір напівфабрикатів дерунів з борошном пшеничним був природно світлим на всіх етапах виготовлення і низькотемпературного зберігання, вироби з борошном соєвим мали жовтуватий колір.

6. Аналіз результатів досліджень засвідчив, що найбільш суттєві зміни фізико-хімічних, біохімічних та мікробіологічних показників, які впливають на якість продукту, спостерігалися в процесі заморожування. Під час низькотемпературного зберігання вони були менш вираженими. За результатами оцінки органолептичних показників та харчової цінності гарантований термін зберігання заморожених напівфабрикатів дерунів встановлено протягом 6-ти місяців.

7. Виявлено, що вакуумування пакування заморожених напівфабрикатів дерунів сприяє збереженню органолептичних властивостей та зменшенню втрат маси продукту (на 64%), зниженню активності оксидоредуктаз (на 66%) і уповільненню окиснення аскорбінової кислоти.

8. Встановлено цілковиту мікробіологічну безпеку виробів, а також безпеку за вмістом важких металів (свинець, кадмій, ртуть, мідь, цинк, арсен), нітратів за умови дотримання санітарно-гігієнічних умов виробництва та використання якісної сировини.

9. Проведено комплекс організаційно-технологічних робіт із впровадження нового продукту у виробництво. Отримано деклараційний патент № 52890 А. Розроблено та затверджено нормативну документацію на напівфабрикати швидкозаморожені “Деруни картопляні” (ТУ У 15.3-01566117-027-2003). Виготовлено дослідно-промислові партії заморожених напівфабрикатів дерунів із використанням борошна пшеничного та соєвого на ТОВ “Дісконт”. Розрахована річна сума чистого прибутку від виробництва та реалізації заморожених напівфабрикатів дерунів при продуктивності цеху 150 т на рік, яка становить 105,32 тис. грн для виробів із борошном пшеничним та 116,94 тис. грн – для виробів із борошном соєвим; термін окупності впровадження виробництва складає 0,33 роки та 0,30 роки відповідно.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Вітер Ю. А., Орлова Н. Я. Споживні властивості нових видів заморожених картопляних продуктів підвищеної біологічної цінності. – Тематичний збірник наукових праць “Обладнання та технології харчових виробництв”. Випуск 6. Т. І. – Донецьк: ДонДУЕТ, 2001. – С. 39–45.

Здобувачем проведено експериментальні дослідження впливу окремих сировинних компонентів на фізико-хімічні показники заморожених напівфабрикатів дерунів, підготовано матеріал до публікації.

2. Вітер Ю. А., Орлова Н. Я. Фактори формування органолептичних властивостей і С-вітамінної цінності заморожених дерунів. – Збірник наукових праць КНТЕУ “Сучасні проблеми товарознавства”, 2002. – С. 138–143.

Здобувачем досліджено вплив рецептури заморожених напівфабрикатів дерунів на їх органолептичні властивості та С-вітамінну цінність, проаналізовано одержані результати.

3. Вітер Ю. А., Вербій В. П. Вплив камеді на вологоутримуючу здатність заморожених дерунів. – Збірник наукових праць КНТЕУ “Сучасні проблеми товарознавства”, 2003. – С. 26–29.

Здобувачем проведено дослідження вологоутримуючої здатності напівфабрикатів дерунів у залежності від виду та концентрації загущувача, здійснена обробка результатів та підготовка матеріалу до публікації.

4. Вітер Ю. А. Вплив камедей на втрату маси заморожених дерунів. – Збірник наукових праць КНТЕУ “Сучасні проблеми товарознавства”, 2004. – С. 140–145.

5. Орлова Н. Я., Вітер Ю. А. Принципи комбінування сировинних компонентів при розробці нових заморожених продуктів. // Вісник КНТЕУ. – № 4, 2004. – С. 81–88.

Здобувачем проаналізовано принципи комбінаторики сировинних компонентів, які було враховано на всіх етапах створення нових заморожених картоплепродуктів, підготовано матеріал до публікації.

6. Деклараційний патент 52890 A, Україна, А23В7/04. Спосіб виробництва дерунів заморожених, збагачених білково-соєвим концентратом / Орлова Н. Я., Вітер Ю. А., Белінська С. О. – №2001096124; Заявл. 05.09.2001; Опубл. 15.01.2003, Бюл. №1, 2003.

Здобувачем проведено експериментальні дослідження, обробку одержаних результатів, підготовку опису до деклараційного патенту на винахід.

7. Витер Ю. А., Орлова Н. Я. Влияние рецептуры на качество замороженных дерунов //Тез. докл. III-й междунар. науч. конф. “Техника и технология пищевых производств”. – Могилев: МГТИ, 2001. – С. 36–37.

Здобувачем проведено експериментальні дослідження впливу окремих сировинних компонентів на якість заморожених напівфабрикатів дерунів, здійснено аналіз одержаних результатів, підготовку матеріалів до публікації.

8. Вітер Ю. А., Орлова Н. Я. Споживні властивості нових видів заморожених картопляних продуктів підвищеної біологічної цінності // Тези допов. міжнар. наук. – техн. конф. “Актуальні проблеми харчування: технологія та обладнання, організація і економіка”. – Донецьк: ДонДУЕТ, 2001. – С. 20–21.

Здобувачем проведено експериментальні дослідження, обробку одержаних результатів, підготовку матеріалів до публікації.

9. Витер Ю. А. Способы стабилизации влагоудерживающей способности замороженных драников // Материалы Междунар. науч. – практ. конф. “Потребительский рынок: качество и безопасность товаров и услуг”. – Орел: ОрелГТУ, 2001. – Т. 1. – С.191192.

10. Витер Ю. А., Орлова Н. Я. Способы стабилизации консистенции и повышение пищевой ценности замороженных драников //Тез. докл. IV междунар. науч. конф. “Техника и технология пищевых производств”. – Могилев: МГТИ, 2004. – С.97.

Здобувачем проведено експериментальні дослідження, обробку та аналіз одержаних результатів, підготовку матеріалів до публікації.

АНОТАЦІЯ

Вітер Ю. А. Товарознавча характеристика нових видів заморожених картоплепродуктів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.18.15 – товарознавство харчових продуктів. – Київський національний торговельно-економічний університет Міністерства освіти і науки України, Київ, 2005.

Дисертацію присвячено науковому обґрунтуванню та розробці рецептури нового виду заморожених картоплепродуктів – напівфабрикатів дерунів, їх товарознавчій характеристиці. Досліджено придатність 4 сортів картоплі до перероблення на заморожені картоплепродукти та функціональні властивості інших рецептурних компонентів. Оптимізацію рецептури напівфабрикатів дерунів здійснено шляхом математичного моделювання із застосуванням повного факторного аналізу.

Розроблено систему 5-балової оцінки органолептичних показників для напівфабрикатів дерунів. Досліджено органолептичні, фізико-хімічні, біохімічні та мікробіологічні показники нової продукції та їх зміни під час заморожування і низькотемпературного зберігання. Встановлено безпечність нових напівфабрикатів.

Досліджено вплив вакуумування на споживні властивості заморожених напівфабрикатів дерунів. Визначено соціальний та економічний ефект від виробництва і реалізації нового виду заморожених картоплепродуктів.

Ключові слова: деруни, заморожені напівфабрикати, споживні властивості, біологічна цінність, безпечність, низькотемпературне зберігання.

АННОТАЦИЯ

Витер Ю. А. Товароведная характеристика новых видов замороженных картофелепродуктов. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.18.15 – товароведение пищевых продуктов. – Киевский национальный торгово-экономический университет Министерства образования и науки Украины, Киев, 2005.

Диссертация посвящена научному обоснованию и разработке рецептуры нового вида замороженных картофелепродуктов – полуфабрикатов драников, их товароведной характеристике. Исследовано пригодность 4 сортов картофеля для переработки в замороженные картофелепродукты и функциональные свойства остальных рецептурных компонентов.

Установлено, что для получения высококачественных замороженных полуфабрикатов необходимо усовершенствовать традиционную рецептуру драников. Замена в традиционной рецептуре драников муки пшеничной на соевую способствует повышению пищевой ценности замороженных полуфабрикатов. Введение в рецептуру 0,1% аскорбиновой кислоты способствует сохранению природной окраски картофельной массы во время производства и хранения полуфабрикатов драников, а также повышению С-витаминной ценности продукции. Добавление 0,3% камеди гуаровой натуральной позволяет получить консистенцию рецептурной массы, пригодную для формирования полуфабрикатов драников, а также способствует повышению влагоудерживающей способности полуфабрикатов и снижению потерь массы во время замораживания и низкотемпературного хранения.

Достигнута оптимизация рецептуры полуфабрикатов драников путем математического моделирования с применением полного факторного анализа. Разработана система 5-балловой оценки органолептических показателей для полуфабрикатов драников и математические модели зависимости уровня качества изделий от концентрации отдельных рецептурных компонентов. Исследованы органолептические, физико-химические, биохимические и микробиологические показатели новой продукции, их изменения во время замораживания и низкотемпературного хранения.

Установлено, что вакуумирование и хранение замороженных полуфабрикатов драников в герметической упаковке способствует сохранению органолептических свойств и сокращению потерь массы, снижает активность оксидоредуктаз, благодаря чему замедляется окисление аскорбиновой кислоты.

Установлена безопасность полуфабрикатов драников по микробиологическим показателям, содержанию тяжелых металлов и нитратов при соблюдении санитарно-гигиенических условий производства и использовании качественного сырья.

Результаты исследований апробированы в промышленных