КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТОРГОВЕЛЬНО-ЕКОНОМІЧНИЙ

УНІВЕРСИТЕТ

ФЕДОРОВА ДІНА ВОЛОДИМИРІВНА

УДК 639.29:002.22

ТЕХНОЛОГІЯ ОЗДОБЛЮВАЛЬНИХ НАПІВФАБРИКАТІВ З ЕКСТРАКТОМ СТЕВІЇ ТА ПРОДУКТАМИ ПЕРЕРОБКИ МОРСЬКИХ ВОДОРОСТЕЙ

Спеціальність 05.18.16 - технологія продуктів харчування

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Київ – 2006

Дисертацією є рукопис.

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

Науковий керівник: | доктор технічних наук, професор

Пересічний Михайло Іванович,

Київський національний торговельно-економічний університет, декан факультету ресторанно-готельного та туристичного бізнесу

Офіційні опоненти: | доктор технічних наук, професор

Дорохович Антонелла Миколаївна,

Національний унівеситет харчових технологій,

професор кафедри технології хліба, кондитерських, макаронних виробів і харчоконцентратів

кандидат технічних наук, доцент

Самохвалова Ольга Володимирівна,

Харківський державний університет харчування та торгівлі, доцент кафедри технології хліба, кондитерських, макаронних виробів і харчоконцентратів

Провідна установа: | Полтавський університет споживчої кооперації України, кафедра технології та організації ресторанного господарства, м. Полтава

Захист відбудеться “26” травня 2006 р. о 1400 годині 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 ознайомитись у бібліотеці Київського національного торговельно-економічного університету за адресою: 02156, м. Київ, вул. Кіото, 19.

Автореферат розісланий “19” квітня 2006 р.

Учений секретар

спеціалізованої вченої ради Є. В. Тищенко

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ДИСЕРТАЦІЙНОЇ РОБОТИ

Актуальність теми. Здоров’я сучасної людини значною мірою визначається характером, рівнем та структурою харчування. У щоденному раціоні населення існує дефіцит вітамінів, мінеральних речовин, харчових волокон та інших нутрієнтів, що призводить до зниження працездатності, загальної резистентності організму до захворювань і несприятливих факторів довкілля. Крім того, в Україні на сьогодні відмічається надмірне споживання цукру, насичених жирів, що є одним із факторів захворюваності населення на цукровий діабет та ожиріння. У світі на даний час зареєстровано близько 180 млн хворих на цукровий діабет, зокрема в Україні – 1 млн (2% населення). У зв’язку з цим, забезпечення потреб населення у продуктах харчування оздоровчого призначення, у тому числі зі зниженим вмістом насичених жирів та цукрози, з підвищеним вмістом мікронутрієнтів, – актуальна і своєчасна проблема.

Серед широкого асортименту харчових продуктів борошняні кондитерські вироби з оздоблювальними напівфабрикатами є одними з найбільш енергоємних. Відповідно до глобальної стратегії ВООЗ у галузі раціонального харчування, фізичної активності і здоров’я, поступова заміна традиційного асортименту харчових продуктів на функціональні є основним напрямом розвитку цивілізованого ринку. У зв’язку з цим, встановлено доцільність зниження енергетичної та підвищення біологічної цінності борошняних кондитерських виробів та оздоблювальних напівфабрикатів шляхом використання натуральних підсолоджувачів, структуроутворюючих і загущуючих речовин, продуктів переробки морських водоростей.

Використання підсолоджувачів та продуктів переробки морських водоростей у виробництві продуктів харчування є актуальною проблемою, якій присвячено праці вітчизняних та зарубіжних вчених: І. Л. Араніної, А. М. Дорохович, В. І. Дробот, П. О. Карпенка, В. В. Корпачова, В. Н. Корзуна, А. П. Нечаєва, М. І. Пересічного, В. А. Тутельяна, M. Glicksman, O. Tanaka, L. Tuley та ін.

Результати теоретичних досліджень показали актуальність і доцільність оптимізації технологій оздоблювальних напівфабрикатів та борошняних кондитерських виробів зниженої енергетичної та підвищеної біологічної цінності з використанням натурального підсолоджувача зі стевії (екстракту стевії) та продуктів переробки морських водоростей (карагінану і зостери) для оздоровчого харчування.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконувалась у рамках комплексної програми “Цукровий діабет” № 076 (1999 – 2007 рр.) та науково-дослідних робіт КНТЕУ, виконуваних на замовлення Міністерства науки і освіти України з 2002 по 2006 рр.: “Розробка біоактивних добавок до харчових продуктів” №0103U004975 (2003 р.), “Розробка та впровадження ресурсозберігаючих новітніх технологій продуктів харчування функціонального призначення для різних верств населення України” № 0104U000921 (№ 503/33) (2004 –2006 рр.) і держбюджетної науково-дослідної роботи “Методологія створення новітніх технологій функціональних харчових продуктів” (2005 – 2008 рр.) і присвячена вирішенню проблеми розроблення новітніх технологій борош-няних кондитерських виробів зниженої енергетичної та підвищеної поживної цінності з використанням підсолоджувачів і продуктів переробки морських водоростей.

Мета і завдання дослідження. Метою роботи є наукове обгрунтування і розроблення новітніх технологій оздоблювальних напівфабрикатів та борош-няних кондитерських виробів із використанням екстракту стевії та продуктів перерробки морських водоростей – зостери і карагінану. Відповідно до вста-новленої мети досліджень поставлено і вирішено ряд взаємопов’язаних завдань:

Ш

Ш

Ш

Ш

Ш

Ш

Ш

Ш

Об’єкт дослідження – технологія оздоблювальних напівфабрикатів з екстрактом стевії та продуктами переробки морських водоростей (карагінан, зостера).

Предмети дослідження – екстракт стевії, зостера, карагінан, модельні харчові композиції, оздоблювальні напівфабрикати і борошняні кондитерські вироби.

Методи дослідження – органолептичні, фізико-хімічні, структурно-механічні, біохімічні, мікробіологічні; метод математичного моделювання та статистичної обробки результатів дослідження.

Наукова новизна одержаних результатів. Згідно з основними принципами нутріціології, кваліметрії, математичного моделювання на основі раціонального комбінування традиційних сировинних інгредієнтів і використання натурального підсолоджувача зі стевії (сухого екстракту стевії) та продуктів переробки морських водоростей (карагінану і зостери) в комплексі розв’язується важлива проблема створення нових оздоблювальних напівфабрикатів і борошняних кондитерських виробів, призначених для оздоровчого харчування.

Набуло подальшого розвитку створення технологій харчових продуктів з підсолоджувачами і загущувачами-структуроутворювачами на основі розроблення функціональних харчових композицій з екстрактом стевії та карагінаном для оздоблювальних напівфабрикатів без цукру зниженої енергетичної цінності. Експериментально встановлено, що використання карагінану в комплексі з желатином суттєво впливає на структурно-механічні властивості кремів з екстрактом стевії: дозволяє підвищити їхню піноутворювальну здатність, стабілізувати в'язкість, покращити органолептичні показники. Визначено закономірності утворення структури оздоблювальних напівфабрикатів з екстрактом стевії та карагінаном, науково обгрунтовано раціональні концентрації добавок, параметри технологічного процесу, що забезпечують отримання стабільної структури кремів та начинок фруктових на фоні достатніх органолептичних показників. Визначено фракційний склад водної фази оздоблювальних напівфабрикатів з екстрактом стевії та карагінаном, який характеризується більш високим питомим вмістом зв’язаної води, вищою вологоутримувальною здатністю порівняно з контролем.

Виявлено закономірності зміни структури заварного тіста при використанні подрібненої зостери, які виявляються у підвищенні його міцнісних і формоутримуючих характеристик. Вперше науково обгрунтовано та розроблено технологію заварних напівфабрикатів із зостерою і тістечок заварних із розробленими кремами і начинкою зниженої енергетичної цінності, з підвищеним вмістом мікронутрієнтів, зокрема йоду.

На основі дослідження показників якості та безпечності розроблених виробів доведено їхню функціональну спрямованість, яка полягає у зниженні загального вмісту цукрози і глюкози до 1,0–5,0 %, що дозволяє рекомендувати ці вироби для харчування хворих на цукровий діабет. Виявлено закономірності зміни структури розроблених кремів у процесі зберігання, які виявляються у підвищенні їхньої стійкості порівняно з контролем. Проведено комплексну оцінку якості розроблених виробів за результатами досліджень органолептичних, фізико-хімічних, мікробілогічних показників, поживної цінності. На основі позитивного поєднання відомих методів (метод порівняння з базовим зразком, експертної оцінки) удосконалено і апробовано комплексний метод оцінки конкурентопридатності розроблених борошняних кондитерських виробів, який базується на експертній оцінці змішаних показників (комплексної якості, економічних та ринкових характеристик товару) за розробленою шкалою.

Наукову новизну технічного рішення підтверджено деклараційними патентами України № 62094 А “Спосіб виробництва тістечок заварних із кремом “Шарлотта1” (2002 р.) та № 6305 “Спосіб виробництва тістечок заварних з кремом “Молочний” (2005 р.).

Практичне значення одержаних результатів. На основі результатів експериментальних досліджень розроблено та затверджено нормативну документацію: “Збірник рецептур кулінарних страв та виробів з використанням біологічно активних добавок” (2004 р.), ТУ У 15.8-01566117-023–2002, ТІ “Тістечка заварні “Стевіясан”, ТУ У 15.8-01566117-025:2005 та ТІ “Вироби борошняні кондитерські з екстрактом стевії, карагінаном та зостерою”. Розроблені технології борошняних кондитерських виробів впроваджено у ВАТ “Дарницька фабрика-кулінарія” (м. Київ), ТОВ “Здоровий спосіб життя – Стевіясан” (м. Київ), у закладах ресторанного господарства м. Київа і м. Ялти.

Економічний ефект від впровадження борошняних кондитерських виробів з екстрактом стевії, карагінаном і зостерою становить: тістечок заварних із кремом “Молочний” - 306 грн 40 к., тістечок заварних із кремом “Молочно-фруктовий” – 71 грн 80 к. на 10 000 виробів. Соціальний ефект полягає у розширенні асортименту борошняних кондитерських виробів зниженої енергетичної цінності з натуральними підсолоджувачами та продуктами переробки морських водоростей, що забезпечує удосконалення охорони здоров’я, підвищення життєвого рівня населення, ефективне використання сировини.

Особистий внесок здобувача в ході виконання дисертаційної роботи полягає у плануванні експерименту, проведенні наукових експериментальних досліджень, аналізі та теоретичному обгрунтуванні результатів, публікуванні отриманих даних, розробці нормативної документації та апробації досягнутих результатів. За допомогу в організації проведення медико-біологічних досліджень висловлюємо щиру подяку завідувачу відділу гігієни харчування інституту гігієни і медичної екології ім. О. М. Марзеєва, д-ру мед. наук, професору В. Н. Корзуну та генеральному директору ТОВ “Здоровий спосіб життя – Стевіясан” В. П. Чорній – за сприяння у використанні сировинної бази.

Апробація результатів дисертації. Основні результати досліджень обговорювалися протягом 2002 – 2006 рр. і здобули позитивні оцінки на наукових, науково-практичних конференціях, семінарах, дегустаціях: Науково-практичній конференції викладацького та аспірантського складу КНТЕУ (м. Київ, 2003 р.); “Управлінські та технологічні аспекти розвитку підприємств харчування та торгівлі” (ХДУХТ, м. Харків, 2003 р.); “Проблеми харчування населення України” (ПУСКУ, м. Полтава, 2003 р.); “Исполь-зование пищевых добавок при производстве продуктов питания” (П’яти-горский державний технологічний університет, 2003 р.); “Харчові добавки. Харчування здорової та хворої людини” (ДонДУЕТ, м. Донецьк, 2005 р.); “Морские прибрежные экосистемы: водоросли, беспозвоночные и продукты их переработки” (м. Архангельськ, 2005 р.), на інших 8 науково-практичних конференціях.

Публікації. За результатами досліджень опубліковано 13 робіт, у складі яких 8 статей у наукових фахових виданнях, 2 деклараційних патенти України, 3 тези доповідей.

Структура і обсяг наукової роботи. Наукова робота складається зі вступу, 6 розділів, висновків, списку використаних джерел та додатків. Дисертація, викладена на 173 сторінках, містить 44 рисунки, 53 таблиці. Список літератури складається з 339 джерел, у тому числі з 117 зарубіжних, інтернет-джерел.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

У вступі обгрунтовано актуальність теми досліджень, визначено наукову новизну та практичну цінність роботи, сформульовано основну мету та завдання досліджень.

У першому розділі “Сучасні аспекти використання підсолоджувачів і продуктів переробки морських водоростей у харчуванні” наведено результати аналітичного огляду науково-технічної вітчизняної та зарубіжної інформації щодо сучасного стану та перспектив використання підсолоджувачів і продуктів переробки морських водоростей у харчуванні, які показали недостатність наукових розробок щодо створення технологій оздоблювальних напівфабрикатів і борошняних кондитерських виробів з використанням вищенаведених компонентів. Визначено актуальність і доцільність використання натурального підсолоджувача – екстракту стевії та продуктів переробки морських водоростей (зостери і карагінану) в технології оздоблювальних напівфабрикатів і борошняних кондитерських виробів з метою зниження енергетичної цінності, фортифікації необхідними мікронутрієнтами, забезпечення технологічних функцій зв’язування вільної вологи, що дозволить розширити асортимент функціональних продуктів харчування, зокрема для харчування хворих на цукровий діабет.

У другому розділі “Об’єкти, предмети, методики і методи дослідження” наведено стислу характеристику об’єктів, предметів, методик та методів досліджень”.

Об’єктом дослідження обрано технологію оздоблювальних напівфабрикатів і борошняних кондитерських виробів із використанням екстракту стевії та продуктів переробки морських водоростей – карагінану і зостери.

Предметами досліджень слугували: зостера висушена (ТУ У 15-011655–92) виробництва ТОВ “Фортуна” (м. Каховка); екстракт стевії сухий (ТУ У 30729147.001–2000) виробництва ТОВ “Стевіясан” (м. Київ); карагінан харчовий марки М100 (ТУ У 05775131.001–97) виробництва ТОВ “Луч” (м. Одеса); оздоблювальні напівфабрикати з екстрактом стевії та карагінаном, заварний напівфабрикат з зостерою, борошняні кондитерські вироби з екстрактом стевії, карагінаном і зостерою. Контрольними зразками слугували наступні вироби за традиційними технологіями: № 15 “Заварний напівфабрикат”, № 41 Крем “Новий”, № 69 Начинка фруктова (“Сборник рецептур мучных кондитерских и булочных изделий для предприятий общественного питания”, М., 1985).

Загальну схему проведення досліджень наведено на рис. 1.

У роботі використовувалися сучасні та стандартні методи досліджень, які дозволили визначити функціонально-технологічні, хімічні, фізичні, мікробіологічні показники добавок, сировини, напівфабрикатів та готових виробів.

Рис. 1. Загальна схема досліджень оздоблювальних напівфабрикатів (ОЗН) та борошняних кондитерських виробів (БКВ) із використанням екстракту стевії (ЕС), карагінану і зостери

При виконанні дисертаційної роботи експериментальні дослідження здійснювали за наступними методиками: профіль смаку та солодкість оздоблювальних напівфабрикатів – за розробленими авторськими шкалами органолептичних дескрипторів смаку згідно з ISO 4121, ISO 6564, ISO 6658;

температуру плавління і драглеутворення гелів карагінану – згідно з ГОСТ 26185; структурно-механічні характеристики гелів карагінану, оздоблювальних напівфабрикатів досліджували на універсальній машині “Инстрон-1122” (Англія); в’язкісні характеристики заварного тіста та оздоблювальних напівфабрикатів досліджували на ротаційному віскозиметрі REOTEST-2; пружньо-еластичні властивості пшеничного тіста з зостерою визначали на фаринографі фірми “Brabеnder” згідно з ДСТУ 4111.1; піноутворювальну здатність, кінетичну стабільність піни – за методом Лур’є; питомий об`єм порожнини у заварних напівфабрикатах – за кількістю проса, витісненого виробом (К. Н. Чижова та ін., 1975); вміст мікроелементів – методом рентгенофлуоресцентного аналізу на аналізаторі “Elva-X–Med”; вміст йоду – методом інверсійної вольтамперометрії за допомогою приладу АВА-1 (ГОСТ 8-010); фракційний склад води в кремах і начинках фруктових – методом диференційно скануючої калориметрії на приладі ДСМ-2М; енергетичну цінність – розрахунково. Вміст вологи, сухих речовин, білка, жиру, вуглеводів, вітамінів, мікробіологічні показники визначали за методи-ками, регламентованими діючими стандартами.

Визначення раціональної кількості екстракту стевії, карагінану, желатину в оздоблювальних напівфабрикатах проводили за допомогою математичного пакету обробки даних MatchCAD, який дозволяє отримати математичний опис однофакторного простору досліджуваного процесу за допомогою рівняння регресії. При визначенні раціональної кількості екстракту стевії за критерій оптимізації прийнято органолептичну оцінку смаку крему і начинки фруктової; карагінану і желатину – відповідно комплексний показник якості (КПЯ), який включає органолептичні, фізико-хімічні і структурно-механічні показники. КПЯ виражається як сума відносних одиничних показників якості з урахуванням коефіцієнтів вагомості (М. І. Пересічний, Т. А. Пятницький, Д. М. Якименко, 1992).

Медико-біологічні дослідження з вивчення радіозахисних властивостей розроблених виробів проведено в лабораторії радіаційної гігієни харчування Наукового центру радіаційної медицини АМН України в радіоізотопному віварії. Вміст радіоізотопів в організмі контрольної та дослідної груп щурів протягом 30 днів визначали за гамма-випромінюванням цезію-137 на метрологічно забезпеченому гамма-спектрометрі “Adkam” з аналізатором імпульсів на 4096 каналів, із сцинтиляційним детектором NaI фірми “Bicron” відповідно до методичних вказівок.

Комплексну оцінку якості розроблених виробів здійснювали квалімет-ричним методом (порівняно з умовним еталоном). Оцінку конкуренто-придатності розроблених виробів проводили змішаним методом за розроб-леною 100-баловою шкалою. Експериментальні дані оброблялися статистично за методом Фішера–Стьюдента за рівня надійності 0.95, використовуючи стандартні алгоритми, методи статистичного моделювання за допомогою пакету EXCEL 97 для WINDOWS, математичного пакету обробки даних MatchCAD.

Третій розділ “Наукове обґрунтування технології оздоблювальних напівфабрикатів із використанням екстракту стевії і карагінану” присвячено вивченню фізико-хімічних та структурно-механічних властивостей карагінану, дослідженню впливу карагінану та комплексного структуроутворювача “карагінан-желатин” на якісні показники оздоблювальних напівфабрикатів з екстрактом стевії, визначенню раціональної кількості карагінану, желатину та екстракту стевії, науковому обгрунтованню технологічних режимів та розробленню технології оздоблювальних напівфабрикатів.

Визначено гідратаційні властивості карагінану, його здатність до утворення гелів та стійкість до синерезису, що дозволило розробити модельні харчові композиції кремів вершкових і начинок фруктових, зі складу яких вилучено цукор.

Дослідження впливу карагінану на якісні показники модельних композицій кремів з екстрактом стевії показало, що використання цього полісахариду не дозволяє отримати крем належної якості, оскільки його ефективна в’язкість на 46% нижче від контролю, а піноутворювальна здатність не перевищує 170% (табл. 1), структура дослідних зраз-ків є менш ста-біль-ною і швид-ше порушується при механічних впливах.

Встановлено доцільність використання желатину в комплексі з карагінаном при виробництві вершкових кремів з екстрактом стевії, що дозволяє підвищити піноутворювальну здатність на 16,3% порівняно з контролем та на 97,1% – порівняно з кремом без желатину, ефективну в’язкість кремів – на 53,4% порівняно з кремом без желатину, покращати органолептичну оцінку (табл. 1) та зменшити частку масла вершкового.

Таблиця 1

Якісні характеристики кремів на карагінані та на карагінані з желатином (t=202С)

Зразки | Органолептична оцінка, балів | Піноутворювальна здатність, % | Ефективна в’язкість при Dr=48,6 с-1, Пас

Крем “Новий” (контроль) | 4.840,23 | 2887 | 2.980,14

Крем на карагінані (1,5%) | 4.32*0,15 | 170*5 | 1.61*0,12

Крем на карагінані (1,5%) з желатином (2,3%) | 4.810,25 | 335*9 | 2.47*0,12

*Різниця з контролем є статистично достовірною (Р0,05)

Встановлено, що раціональна концентрація желатину, за якої спостерігається максимальна піноутворювальна здатність крему на карагінані, становить 2,3 % від маси напівфабрикату (раціональне співвідношення карагінан:желатин – 1:1,5). Крем характеризується як збита стійка маса з глянцевим блиском, яка добре утримує форму.

Результати досліджень в’язкісних характеристик модельних композицій крему з кара-гінаном та же-латином свід-чать про менш інтенсивне ру-йнування стру-ктури при збільшенні на-вантажень на систему, тобто про додаткову стабілізацію структури крему при ви-користанні же-латину порів-няно з кремом без желатину (рис. 2).

За результатами досліджень граничної напруги зсуву (P) модельних композицій начинки фруктової з екстрактом стевії та карагінаном встановлено, що в процесі зберігання при температурі 4С механічна міцність дослідних зразків збільшується при збільшенні концентрації структуроутворювача й терміну зберігання (рис. 3).

Експеримен-тально визна-чено, що вико-ристання 1,5–2,0% карагіна-ну дозволяє от-римати начинку з міцністю (291 – 324 Па), яка в процесі збері-гання при тем-пературі 4С знаходиться на рівні контролю (314 Па).

Раціональна концентрація карагінану у начинці фруктовій становить 1,73% від маси напівфабрикату, у кремі – 1,68%; желатину у кремі – відповідно 2,57% (рис.4); екстракту стевії у начинці фруктовій – 0,11%, у кремі – 0,07% (рис. 5).

За результатами проведених досліджень розроблено технологію використання комплексного структуроутворювача “карагінан-желатин” та екстракту стевії у виробництві функціональної харчової композиції для виробництва кремів вершкових (рис. 6), а також технологію використання карагінану і екстракту стевії у виробництві функціональної харчової композиції для начинок фруктових (рис. 7).

Розроблено технологію виробництва начинки “Яблучна” та кремів “Молочний” і “Молочно-фруктовий” на карагінані (рис. 8).

Експериментальними дослідженнями визначено раціональні технологічні режими приготування крему “Молочний” на карагінані з використанням екстракту стевії та желатину, за дотримання яких вміст повітря в ньому на 20,4 % є вищим за контроль.

Рис. 8. Технологічна схема виробництва оздоблювальних напівфабрикатів з екстрактом стевії та карагінаном

У четвертому розділі “Технологія борошняних кондитерських виробів з використанням зостери” вивчено технологічні властивості зостери, її вплив на пружньо-еластичні та в’язко-пластичні характеристики заварного тіста, встановлено кількість та форму введення її в технологію заварних напівфабрикатів, розроблено технологію заварних напівфабрикатів з зостерою і готових тістечок заварних з розробленими оздоблювальними напівфабрикатами.

Результати досліджень в’язкісних характеристик заварного тіста підтверджують зміцнення структури тіста при збільшенні концентрації зостери. Експериментально встановлено, що при напрузі зсуву 250 Па, яка є характерною для заварного тіста при відсаджуванні, ефективна в’язкість дослідного зразка з 1,0% зостери на 15,0% є вищою за контроль, що покращує технологічні властивості тіста – при досить легкому відсаджуванні воно зберігає форму, а після випікання утворює тонкостінний напівфабрикат з добре сформованою порожниною.

Розроблено раціональну технологію виробництва заварних напівфабрикатів із використанням сухої подрібненої зостери з середнім розміром частинок 0,9 мм у кількості 1,0% від маси борошна на стадії змішування меланжу та охолодженої завареної маси, що сприяє збереженню йоду на 12,0%. За цієї концентрації зостери покращуються структурно-механічні характеристики заварного тіста, а органолептичні – знаходяться на рівні контролю.

Науково обґрунтовано та розроблено технологію тістечок заварних з розробленими оздоблювальними напівфабрикатами із використанням зостери, карагінану та екстракту стевії.

П’ятий розділ “Якість оздоблювальних напівфабрикатів та борошняних кондитерських виробів з екстрактом стевії, карагінаном і зостерою” присвячено дослідженню якості розроблених оздоблювальних напівфабрикатів та готових виробів за комплексом органолептичних, фізико-хімічних, мікробіологічних показників.

Експериментально доведено, що оздоблювальні напівфабрикати з екстрактом стевії та карагінаном мають фізико-хімічні і органолептичні показники, що відповідають вимогам до начинок для борошняних кондитерських виробів, зокрема для випечених заварних напівфабрикатів.

Дослідження харчової цінності розроблених виробів показали, що кількість вуглеводів та жирів у них менша порівняно з контролем (табл. 2).

Загальний вміст вуглеводів у тістечках заварних з кремами “Молочний”, “Молочно-фруктовий” та начинкою “Яблучна” знижується відповідно на 59,1%, 45,9% та 46,3%, а енергетична цінність – відповідно на 24,0%, 29,8% та 28,9% порівняно з контролем (табл. 2). Вміст води у розроблених виробах збільшується в середньому у 2 рази за рахунок збільшення її кількості в оздоблювальних напівфабрикатах.

Таблиця 2

Харчова та енергетична цінність борошняних кондитерських виробів з екстрактом стевії, карагінаном і зостерою, г/100 г

Тістечка заварні: | Показники

Вода | Білки | Жири | Вуглеводи | Ен. цінність, кДж/100 г

З кремом “Новий” (контроль) | 24.050,24 | 5.790,04 | 31.72,5 | 34.70,7 | 185029

З кремом “Молочний” | 47.82*0,28 | 7.430,08 | 28.3*2,6 | 14.2*0,4 | 140618

З кремом “Молочно-фруктовий” | 47.99*0,26 | 7.210,06 | 23.31,2 | 18.7*0,4 | 129921

З начинкою фруктовою (контроль) | 23.600,20 | 5.740,03 | 10.50,9 | 57.50,6 | 141717

З начинкою “Яблучна” | 48.48*0,27 | 6.560,05 | 10.60,9 | 30.9*0,7 | 100714

*Різниця з контролем є статистично достовірною (Р 0,05)

Експериментально встановлено, що значна частка води в розроблених оздоблювальних напівфабрикатах залишається у зв’язаному стані переважно завдяки здатності наявних у структурі полімерів (карагінану, пектину, желатину) набрякати та утримувати вільну вологу у просторовому каркасі полімерних волокон. Питомий вміст зв’язаної води в кремі “Молочний” збільшується на 29,6%, в начинці “Яблучна” на карагінані – на 100,4% у порівнянні з відповідними значеннями контрольних зразків, що дозволяє знизити рухливість молекул води в кремах і начинках без цукру.

Дослідження вуглеводного складу оздоблювальних напівфабрикатів з екстрактом стевії, карагінаном та зостерою показали, що загальний вміст легкозасвоюваних вуглеводів у них знижується у 3–10 разів внаслідок вилучення цукру з їхнього складу (табл. 3).

Структурно змінюється якісний склад легкозасвоюваних цукрів: на фоні зниження вмісту цукрози з 64.441,85 до 2.220,12 г/100 г у начинці “Яблучна”, з 36.820,98 до 0.5330,015 г/100 г – в кремі “Молочно-фруктовий” та її відсутності у кремі “Молочний”, збільшується вміст лактози у кремах (відповідно у 2,6–3,5 рази) та кількість фруктози у начинці “Яблучна” (у 3,0 рази), що пояснюється збільшенням відповідно молочної та фруктової сировини в їхньому складі (табл. 3). Загальний вміст цукрози і глюкози у готових тістечках заварних знижено до 1,0–5,0%, що дозволяє рекомендувати їх для харчування хворих на цукровий діабет.

Таблиця 3

Склад моно- і дисахаридів оздоблювальних напівфабрикатів з екстрактом стевії та карагінаном, г/100 г

Найменування напівфабрикату | Моносахариди | Дисахариди

Галак-тоза | Глю-коза | Фрук-тоза | Разом | Лак-

тоза | Цук-

роза | Разом

Крем “Новий” (контроль) | 0.01 | - | - | 0.01 | 1.04

0,03 | 36.8

0,9 | 37.9

1,2

Крем “Молочний” на карагінані | 0.05 | - | - | 0.05 | 3.64*

0,17 | - | 3.64*

0,17

Крем “Молочно-фруктовий” | 0.04 | 1.35*

0,03 | 3.68*

0,14 | 5.07*

0,17 | 2.75

0,27 | 0.533*

0,015 | 3.28*

0,13

Начинка фруктова (контроль) | - | 3.91

0,13 | 5.49

0,24 | 9.4

0,3 | - | 64.4

1,9 | 64.4

1,9

Начинка “Яблучна” на карагінані | - | 5.62*

0,13 | 15.45*

0,26 | 21.1*

0,7 | - | 2.22*

0,12 | 2.22*

0,12

*Різниця з контролем є статистично достовірною (Р 0,05)

Експериментально встановлено більш високий вміст макро- та мікроелементів у тістечках заварних з екстрактом стевії, карагінаном та зостерою у більш оптимальному співвідношенні порівняно з традиційними, що сприятиме кращому засвоєнню їх організмом людини (табл. 4).

Таблиця 4

Задоволення добової потреби у мінеральних елементах при споживанні 100 г тістечок заварних з екстрактом стевії, карагінаном та зостерою

Тістечка заварні: | Задоволення добової потреби, % | Співвіднош. кальцій : фосфор

Калій | Каль-цій | Маг-ній | Фос-фор | Залі-зо | Йод

З кремом “Новий” (контроль) | 2,35 | 3,94 | 1,68 | 5,95 | 5,99 | 3,86 | 1 : 2,27

З кремом “Молочний” | 3,52 | 8,78 | 2,65 | 7,88 | 6,47 | 27,59 | 1 : 1,35

З кремом “Молочно-фруктовий” | 4,49 | 7,75 | 2,86 | 7,61 | 8,04 | 26,69 | 1 : 1,47

З начинкою фруктовою (контроль) | 2,72 | 2,46 | 1,62 | 5,29 | 6,88 | 2,78 | 1 : 3,23

З начинкою “Яблучна” | 7,38 | 4,64 | 3,47 | 6,79 | 12,76 | 23,99 | 1: 2,19

Примітка: рекомендоване співвідношення кальцій : фосфор – 1: 1,5

Визначено, що при споживанні тістечок заварних із кремом “Молочний” забезпечується 27,6% добової потреби у йоді, з кремом “Молочно-фруктовий” – на 26,7%, начинкою “Яблучна” – на 24,0%, тоді як при споживанні тістечок, виготовлених за традиційною технологією, забезпечується відповідно 3,4 та 2,8% добової потреби у йоді (табл. 4).

Експериментально встановлено більш високий вміст каротиноїдів (у 2,2–3,0 рази) у розроблених тістечках порівняно з контролем, що сприятиме посиленню дії імунної системи і резистентності організму людини.

Експериментально доведено, що мікробіологічні та органолептичні показники розроблених виробів при дотриманні традиційно встановлених термінів та умов зберігання відповідають санітарно-гігієнічним вимогам. Встановлено, що екстракт стевії має бактерицидні властивості: пригнічує зростання Stаphylococcus aureus, уповільнює розвиток МАФАнМ. Додатковим ефектом від впровадження розроблених виробів є наявність у них радіозахисних властивостей, що підтверджено у медико-біологічному експерименті. Використання тістечок заварних з екстрактом стевії та карагінаном у харчових раціонах щурів сприяло прискоренню виведення цезію-137 в середньому на 16.9%, що характеризує розроблені вироби як продукти із середніми радіозахисними властивостями.

Відмічено вищу стійкість розроблених кремів під час зберігання при температурі 202С протягом 10,810–3 с: вміст повітря у кремах “Молочний” та “Молочно-фруктовий” на карагінані знижується за 10,810–3 с на 19,3 та 16,2% відповідно, тим часом як цей показник для контрольного зразка знижується на 33,0%, що пов’язано з використанням структуроутворювачів – карагінану та желатину (рис. 9).

Визначено, що міцність дослідних зразків кремів з часом знижується менш інтенсивно порівняно з контролем, що підтверджується отриманими значеннями граничної напруги зсуву, які після 10,810–3с зберігання перевищують контрольне значення на 17,3 та 15,2% відповідно (рис. 10), що свідчить про вищу якість розроблених кремів при зберіганні.

Комплексні показники якості розроблених борошняних кондитерських виробів з оздоблювальними напівфабрикатами розраховано за даними хімічного складу, енергетичної цінності, органолептичних та фізико-хімічних показників. За еталон прийнято умовний продукт, який відповідає поставленим науково обгрунтованим завданням: створити функціональний продукт харчування без цукрози, зі зниженим вмістом жирів (для тістечок із кремами) та енергетичною цінністю (на 30%), з більш високим вмістом мікронутрієнтів, харчових волокон (для тістечок із начинками фруктовими), що забезпечує 20% добової потреби у них.

Комплексні показники якості тістечок заварних з екстрактом стевії, карагінаном і зостерою перевищують відповідні значення контролю і становлять: для тістечок заварних із кремом “Молочний” – 82,4 од. (контроль – 49,0 од.), із кремом “Молочно-фруктовий” – 81,5 од. (контроль – 49,0 од.), із начинкою “Яблучна” на карагінані – 74,8 од. (контроль – 46,7 од.).

За результатами проведених досліджень та розрахунків побудовано профілі якості тістечок заварних із використанням зостери, екстракту стевії та карагінану (рис. 11–12).

Профілі якості тістечок заварних із кремом “Молочний”, начинкою “Яблучна” на карагінані мають більшу площу поверхні, ніж профілі якості контролю і наближаються до якості еталонних зразків внаслідок підвищення вмісту мікроелементів, зокрема йоду, вітамінів, харчових волокон, зниження енергетичної цінності та вмісту цукрози, що надає виробам оздоровчих властивостей і функціональної спрямованості.

У шостому розділі “Впровадження технологій борошняних кондитерських виробів з екстрактом стевії, карагінаном та зостерою та їх соціально-економічна ефективність” показано практичне використання нових кондитерських виробів. Розроблено і затверджено нормативну документацію: ТУ У 15.8-01566117-023–2002, ТІ “Тістечка заварні “Стевіясан”, ТУ У 15.8-01566117-025:2005 та ТІ “Вироби борошняні кондитерські з екстрактом стевії, карагінаном та зостерою”. Здійснено комплекс робіт щодо впровадження розроблених технологій у виробничих умовах ВАТ “Дарницька фабрика-кулінарія” (м. Київ), ТОВ “Здоровий спосіб життя – Стевіясан” (м. Київ), у закладах ресторанного господарства м. Київа і м. Ялти.

Економічний ефект від впровадження борошняних кондитерських виробів з екстрактом стевії, карагінаном та зостерою становить: для тістечок заварних із кремом “Молочний” – 306 грн 40 к., із кремом “Молочно-фруктовий” – 71 грн 80 к. на 10000 виробів.

Комплексні показники конкурентопридатності розроблених виробів перевищують відповідні значення контролю і становлять відповідно: для тістечок із кремом “Молочно-фруктовий” – 83,6 од. (контроль – 55,6 од.), із начинкою “Яблучна”– 76,4 од. (контроль – 54,27 од.), із кремом “Молочний” – 90,2 од. (контроль – 55,6 од.), що за розробленою шкалою відповідає перспективній та високоперспективній продукції.

Соціальний ефект полягає у розширенні асортименту борошняних кондитерських виробів зниженої енергетичної цінності з натуральними підсолоджувачами та продуктами переробки морських водоростей, що забезпечує ефективне використання сировини, удосконалення охорони здоров’я населення, задоволення попиту споживачів на харчові продукти оздоровчого призначення, зокрема для харчування хворих на цукровий діабет.

За результатами проведених розрахунків побудовано модель конкурентопридатності розроблених виробів (рис. 13).

ВИСНОВКИ

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

Статті у наукових фахових виданнях:

1. Федорова Д. В., Пересічний М. І. Технологія та якість заварного крему з використанням натурального підсолоджувача зі стевії і продукту переробки червоних морських водоростей – карагінану// Сучасні проблеми товарознавства: Зб. наук. пр. – К.: Київ. нац. торг.-екон. ун-т, 2003. – С. 80 – 85.

2. Федорова Д. В., Пересічний М. І., Корзун В. Н., Кравченко М. Ф. Технологія та якість борошняних кондитерських виробів для харчування хворих на цукровий діабет// Обладнання та технології харчових виробництв: Темат. зб. наук. пр. Вип. 9. – Донецьк: ДонДУЕТ, 2003. – С. 228 – 233.

3.Федорова Д. В., Пересічний М. І. Конструювання оздоблювальних напівфабрикатів із карагінаном // Ресторанне господарство і туристична індустрія у ринкових умовах: Зб. наук. пр. – К.: Київ. нац. торг.-екон. ун-т, 2004. – С. 4–8.

4. Федорова Д. В., Пересічний М. І., Кравченко М. Ф. Суха подрібнена та гідратована зостера в заварних напівфабрикатах// Хлібопекарська і кондитерська промисловість України. – 2004. –№1 (1).– С. 30 – 31.

5. Федорова Д. В., Пересічний М. І., Кравченко М. Ф. Вітамінна цінність борошняних кондитерських виробів// Хлібопекарська і кондитерська промисловість України. – 2005. –№3 (04). – С. 18 – 19.

6. Федорова Д. В., Пересічний М. І., Кандалей О. В. Функціональне харчування: теорія та практика// Вісник КНТЕУ. – К.: КНТЕУ, 2005. – С. 96 – 104.

7. Федорова Д. В., Пересічний М. І., Кравченко М. Ф. Вплив зостери на структурно-механічні властивості заварного тіста// Обладнання та технології харчових виробництв: Темат. зб. наук. пр. Вип. 13,