Содержание к диссертации
Введение
1 Аналитический обзор 8
1.1 Алиментарно-зависимые заболевания и их профилактика 8
1.2 Применение сахарозаменителей в пищевой промышленности 15
1.3 Влияние нутриентов топинамбура на организм человека
1.4 Перспективы использования топинамбура при производстве пищевых продуктов 25
1.5 Применение функциональных ингредиентов в производстве мучных кондитерских изделий 27
2 Методическая часть 36
2.1 Характеристика объектов исследования 36
2.2 Методы исследования химического состава и свойств обогащающих добавок 38
2.3 Методы исследования сахарозаменителей 49
2.4 Методы исследования структурно-механических характеристик жировых масс 50
2.5 Методы исследования показателей качества полуфабрикатов и
готовых изделий
2.6 Методы математической обработки результатов исследований 56
3 Экспериментальная часть 5 8
3.1 Обоснование выбора обогащающей добавки и сахарозаменителя 58
3.1.1 Химический состав и свойства порошка топинамбура 58
3.1.2 Обоснование выбора сахарозаменителя 64
3.2 Исследование технологических свойств порошка из клубней топинамбура и палатинозы 66
3.3 Формирование потребительских свойств и стабилизации качественных показателей вафельных листов 74
3.3.1 Исследование влияния замены пшеничной муки порошком топинамбура на реологические свойства вафельного теста 74
3.3.2 Влияние порошка топинамбура на показатели качества вафельного листа 80
3.4 Разработка технологии приготовления вафельных листов, обогащенных порошком из клубней топинамбура 91
3.5 Разработка вафельной начинки с использованием палатинозы и порошка из клубней топинамбура 96
3.6 Разработка технологии приготовления жировой начинки с палатинозой и обогащенной порошком из клубней топинамбура 109
3.7 Разработка научно-обоснованной рецептуры обогащенных вафельных изделий 115
3.8 Оценка потребительских свойств вафельных изделий 121
3.8.1 Определение физико- химических и органолептических показателей качества функциональных вафельных изделий 121
3.8.2 Оценка пищевой ценности вафельных изделий 122
3.8.3 Исследование сохраняемости функциональных вафельных изделий 126
3.8.4 Оценка безопасности разработанных функциональных вафельных изделий 130
4 Опытно - промышленная апробация и оценка экономической эффективности от внедрения разработанных технологических решений
Выводы 133
Список использованной литературы 136
- Влияние нутриентов топинамбура на организм человека
- Методы исследования сахарозаменителей
- Формирование потребительских свойств и стабилизации качественных показателей вафельных листов
- Исследование сохраняемости функциональных вафельных изделий
Введение к работе
1.1 Актуальность работы. Концепция государственной политики в области здорового питания населения России в качестве основной задачи предусматривает создание функциональных пищевых продуктов. Такие продукты снижают риск развития многих заболеваний, связанных с питанием, сохраняют и улучшают здоровье за счет наличия в их составе физиологически функциональных пищевых ингредиентов.
Значительное потребление мучных кондитерских изделий позволяет считать их одним из основных продуктов питания. Согласно данным Росстата за последние 10 лет производство мучных кондитерских изделий в стране увеличилось почти в 2 раза с 897,8 до 1527,1 тыс.т в год. На долю вафельных изделий приходится более 20 % от общего объема потребления мучных кондитерских изделий; причем изделия этой группы содержат недостаточное количество таких нутриентов как витамины, пищевые волокна и минеральные вещества, а также имеет высокую сахароемкость и жироемкость.
Одним из приоритетных направлений в обогащении мучных кондитерских изделий уникальным набором нутриентов, является использование порошка, получаемого из клубней топинамбура, а полная замена сахара на палатинозу и внесение в жировую вафельную начинку порошка из клубней топинамбура позволит снизить сахароемкость и жироемкость, придать продукту функциональные свойства.
Диссертационная работа выполнялась в соответствии тематикой НИР кафедры Технологии хлебопекарного, макаронного и кондитерского производства КубГТУ «Совершенствование технологий производства хлебобулочных, кондитерских и макаронных изделий повышенной пищевой и биологической ценности» (№ госрегистрации 01200612961).
1.2 Цель и задачи исследований. Целью исследований явилась разработка технологии функциональных вафельных изделий с использованием порошка из клубней топинамбура и палатинозы.
В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:
- изучение, анализ и систематизация отечественной и зарубежной научной и патентной литературы по теме исследований;
- теоретическое обоснование и экспериментальное подтверждение целесообразности использования порошка, полученного из клубней топинамбура, в качестве добавки для обогащения вафельных изделий;
- исследование показателей качества и безопасности клубней и порошка, полученного из клубней топинамбура;
- исследование химического состава и технологических свойств порошка из клубней топинамбура;
исследование химического состава и технологических свойств палатинозы;
- исследование влияния порошка из клубней топинамбура на реологические, физико-химические и органолептические свойства вафельного теста и вафельных листов;
- исследование возможности замены сахара-песка палатинозой в рецептуре жировой вафельной начинки;
исследование влияния порошка из клубней топинамбура и палатинозы на реологические, физико-химические и органолептические свойства жировой вафельной начинки;
разработка технологии и рецептуры функциональных вафельных изделий с использованием порошка из клубней топинамбура и палатинозы;
оценка потребительских свойств, пищевой ценности и безопасности вафельных изделий без сахара, обогащенных порошком из клубней топинамбура;
исследование влияния порошка из клубней топинамбура и палатинозы на показатели качества вафель в процессе хранения;
опытно-промышленная апробация результатов исследований, разработка и утверждение комплекта технической документации на функциональные вафельные изделия с порошком из клубней топинамбура, не содержащих сахара;
расчет ожидаемого экономического эффекта от внедрения предлагаемых технологии и рецептуры и реализации функциональных вафельных изделий.
1.3 Научная новизна. Научно обоснована и экспериментально подтверждена целесообразность и эффективность использования порошка из клубней топинамбура и палатинозы при создании и производстве функциональных вафельных изделий.
На основании впервые исследованных функциональных и технологических свойств порошка топинамбура и палатинозы установлена целесообразность их использования в рецептуре функциональных вафельных изделий.
Впервые установлено, что внесение порошка топинамбура позволяет улучшить технологические свойства вафельного теста, а также структурно-механические свойства вафельных листов.
Впервые выявлено и оценено влияние порошка топинамбура и палатинозы на технологические свойства жировой начинки, которое позволило получить вафельные изделия с не содержащие сахара, функциональными свойствами.
Обоснована возможность снижения сахароемкости и жироемкости вафельной начинки за счет полной замены сахара на палатинозу и внесения порошка из клубней топинамбура в жировую начинку, что приводит к снижению энергетической ценности готовых изделий.
С использованием метода математического моделирования разработана рецептура функциональных вафель без сахара, обогащенных порошком топинамбура.
Впервые показано, что палатиноза и порошок, полученный из клубней топинамбура, улучшают потребительские свойства и увеличивают сохраняемость вафельных изделий.
Новизна технологических и технических решений подтверждена патентами РФ на изобретения и полезную модель.
1.4 Практическая значимость. Разработана рецептура вафель «Глория», обладающих высокими потребительскими свойствами и физиологической ценностью. На основе анализа и обобщения результатов теоретических и экспериментальных исследований разработаны практические рекомендации по выпуску функциональных вафельных изделий, обогащенных порошком из клубней топинамбура и не содержащих сахара.
Разработан комплект технической документации на вафли без сахара, обогащенные порошком из клубней топинамбура (ТУ 9137-330-02067862-2012; ТИ 02067862–330–2012, РЦ 02067862-330).
1.5 Реализация результатов исследования. Разработанные технологические режимы приготовления вафельных изделий с жировой начинкой, обогащенной порошком из клубней топинамбура, с полной заменой сахара-песка на палатинозу и с заменой части муки на порошок топинамбура в рецептуре вафельных листов, а также рецептура мучных кондитерских изделий прошли производственные испытания в условиях учебно-научно-производственного комплекса института пищевой и перерабатывающей промышленности.
Опытно-промышленная апробация разработанных технологических и технических решений проведена в ОАО «Кубаньхлебпром» (г. Краснодар) и ООО «Новые технологии» (Республика Адыгея, аул Тахтамукай).
Разработанные технические и технологические решения рекомендованы к внедрению на ООО «Новые технологии» (Республика Адыгея, аул Тахтамукай). Ожидаемый экономический эффект от внедрения и реализации функциональных вафельных изделий с порошком топинамбура без сахара в объеме 1000 тонн в год составит 700 тыс. руб.
1.6 Апробация работы. Результаты теоретических и экспериментальных исследований доложены, обсуждены и одобрены на: Межд. конф. «Новые технологии переработки сельскохозяйственного сырья в производстве продуктов общественного питания» (г.Владивосток, 2010 г.); V Межд. науч.-практич. конф. «Молодежь и наука: реальность и будущее» (г.Невинномысск, 2011-2013 гг.); Межд. науч.-технич. конф. «Современные достижения биотехнологии» (г.Ставрополь, 2011г.); Межд. науч.-практич. конф. «Актуальные вопросы науки» (г.Москва, 2011г.); и Межд. науч.-практич. конф. «Хлебобулочные, кондитерские и макаронные изделия XXI века» (г. Краснодар, 2011 и 2013гг.); Межд. конф. «Современные технологии и оборудование для хлебопекарного и кондитерского производства» (г.Минск, 2011г.); восьмой межд. конф. «Торты, вафли, печенье, пряники – 2012. Инновации и традиции.» (г.Москва, 2012 г.); V межд. науч. конф. студ. и аспирантов «Техника и технология пищевых производств» (г.Могилев, 2012г.); Межд. науч.-практич. конф. «Теоретические и практические вопросы развития научной мысли в современном мире» (г.Уфа, 2013г.); Межд. научн. форум «Пищевые инновации и биотехнологии» (г. Кемерово, 2013г.).
Разработанные вафельные изделия удостоены диплома 2 степени лауреата краевого конкурса среди аспирантов высших учебных заведений за 2012 год Минобрнауки Краснодарского края, диплома -й степени конкурса молодежных научных и инновационных проектов «InnoTech-2012» (ФГБОУ ВПО «КубГТУ»).
1.7 Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 26 научных работ, в том числе 3 статьи – в журналах, рекомендованных ВАК при Минобрнауки России, получены патенты РФ на изобретения и на полезную модель, а также положительное решение о выдаче патента РФ на изобретение.
1.8 Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, аналитического обзора отечественной и зарубежной научно-технической и патентной литературы, методической части, экспериментальной части, выводов, списка использованных литературных источников и приложения. Основная часть работы выполнена на 150 страницах компьютерного текста, включает 24 таблицы и 34 рисунка. Список литературных источников включает 161 наименование отечественных и зарубежных авторов.
Влияние нутриентов топинамбура на организм человека
Необходимыми компонентами для организма являются углеводы, которые служат основным источником энергии. Свыше 56% энергии организм получает за счет углеводов, остальную часть — за счет белков и жиров.
Для деятельности головного мозга единственным поставщиком энергии является глюкоза. Углеводы обнаруживаются во всех без исключения органах и тканях. Они входят в состав оболочек клеток и субклеточных образований, принимают участие в образовании многих важнейших веществ.
Углеводы обладают способностью накапливаться в организме в виде гликогена в печени и мышцах [18].
Но чрезмерное потребление углеводов вызывает нарушения обмена веществ и связанные с этим сахарный диабет, ожирение, заболевания сердца, порчу зубов. Поэтому, по прежнему, особый интерес представляет создание новых видов продуктов функционального назначения с полной или частичной заменой сахара на натуральные сахарозаменители [19].
В этом столетии постоянно возрастает интерес к потреблению натуральных продуктов питания и натуральных пищевых ингредиентов, чему способствовали некоторые социальные и научные обстоятельства.
К социальным факторам относятся: капитализация (индивидуализация) общественных отношений, при которой умственные и физические способности человека стали товаром. Тем самым возникла естественная потребность человека сохранить и приумножить свои возможности, т.е. свое здоровье; возросший уровень образованности общества, что способствует более быстрому восприятию новых идей в науке; изменение демографической ситуации, в результате которого возросла удельная доля людей, нуждающихся в корректировке своего здоровья. В этом случае речь идет, прежде всего, об относительном увеличении доли пожилых людей.
К научным факторам относятся: доказательство того обстоятельства, что подавляющее большинство так называемых болезней цивилизации (сердечно-сосудистые заболевания, гипертония, ожирение, некоторые виды злокачественных опухолей, диабет, аллергия и др.) являются алиментарно-зависимыми заболеваниями и могут корректироваться соответствующими диетами; смена парадигм в науке о питании. Новые парадигмы принимают во внимание конечное воздействие нутриентов на здоровье не только в зависимости от их количества (нормы), но и в зависимости от возможных взаимодействий с другими поступающими вместе с пищей веществами [20].
Существуют различные классификации сахарозаменителей: по происхождению (натуральные и синтетические), по степени сладости относительно сахарозы (объемные подсластители - уровень сладости близок к сахарозе и интенсивные подсластители - уровень сладости во много раз слаще сахарозы), по калорийности (калорийные (сахарозаменители) и бескалорийные (подсластители) [19,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,21,32]. Классификация заменителей сахара представлена на рисунке 1.1.
Но в последние годы в экономически развитых странах ведется поиск и создаются производства сахарозаменителей нового поколения, т.е. обладающих не только высокими технологическими показателями, обладающих чистым сладким вкусом, безвредных для человека, но и способных придавать продукту функциональные свойства [33, 34, 35]. Натуральные:
Топинамбур (Heliantnus tuberosus) - многолетнее клубненосное растение семейства астровых. Родина его — Северная Америка. В 1610 году это растение появилось в Европе и довольно быстро завоевало авторитет, особенно в Бельгии и Голландии. В России топинамбур стал известен с XVIII века [36, 37].
Несмотря на свою уникальную пищевую и биологическую ценность, в России топинамбур долгое время не получал должного распространения. В последние годы проявился всплеск внимания к этому растению. Учёные нашли в нём высокие пищевые и кормовые достоинства и стали широко пропагандировать и распространять его как новую и перспективную культуру [38, 39].
Листья топинамбура по форме напоминают подсолнечник, а корзинки цветков практически не отличаются от него. Топинамбур очень быстро разрастается, образуя целые цветущие зеленые заросли, которые в период цветения очень привлекательны. Стебли и корни топинамбура ежегодно отмирают, а клубни, оставаясь на всю зиму в земле, весной сохраняют свежесть и пищевую ценность. Поэтому топинамбур может быть хорошим источником пищевых запасов для ранней весны, а на юге его можно постепенно выкапывать из земли всю зиму. Хорошо растет и дает богатый урожай на рыхлых почвах. [38, 40, 41]
Корни топинамбура на глубине 10-15 см отходят горизонтально до 4-4,5 м в рыхлой почве, а вертикально — до 1,3 м, что позволяет растениям выдерживать засуху. Клубни весят от 20 - 30 до 100 граммов, цвет, которых разный (в зависимости от сорта) — белый, желтый, розовый, фиолетовый, красный; мякоть - нежная, сочная, с приятным сладковатым вкусом [38, 40, 41,42].
Ценность топинамбура как кормовой, овощной, технической и лечебной культуры обусловливается, прежде всего, химическим составом растения [43,44,45]. Химический состав зеленой массы и клубней топинамбура представлены в таблице 1.1.
Его рекомендуют принимать в пищу больным сахарным диабетом, как средство, снижающее сахар в крови. Топинамбур показан при сердечно -сосудистых заболеваниях таких как, малокровие, гипертония, аритмия, нарушение кровообращения. Способствует укреплению нервной системы после сильных стрессов [42, 46, 47].
Методы исследования сахарозаменителей
Для определения фруктозы использовали метод Мак-Рери и Слаттери, основанный на способности кетосахаров давать окраску с резорцином в кислой среде [128, 134, 135].
Для этого в пробирку вносят пипеткой 5 см экстракта, содержащего от 1 до 8 мг фруктозы в 100 см , 5 см спиртового раствора резорцина и 15 см 30 %-го раствора НС1. В другую пробирку вместо экстракта вливают 5 см3 воды, остальные реактивы - как в опытной пробе («слепой» опыт). Перемешивают и помещают пробирки на 20 мин в водяную баню, где поддерживают температуру 80 С. Охлаждают до комнатной температуры и измеряют интенсивность окраски на ФЭК-56М с зеленым светофильтром (540 нм).
«Слепую» пробу используют в качестве эталона для сравнения. Содержание фруктозы в фруктозанах вычисляют по градуированному графику.
Навеску подсушенного при 50 С и измельченного материала массой 5 г помещают в колбу для определения гемицеллюлоз ( при работе с сырым материалом навеску увеличивают до 25 г) и одновременно 2 навески по 2-5 г - в бюксы для определения влаги.
В колбу с навеской приливают 20-кратное количество воды и нагревают на кипящей водяной бане в течение 1 часа. Затем вытяжку сливают в мерную колбу через фильтр декантацией, остаток в колбе заливают новой порцией горячей воды и извлекают еще в течение 30 мин на кипящей бане. Присоединяют второй фильтрат к первому. Остаток с фильтра тщательно переносят в колбу, смываю 2 %-й соляной кислотой. Учитываю количество использованной кислоты и еще приливают ее в колбу с таким расчетом, чтобы общий объем составил 225 см3. После этого колбы с обратным холодильником нагревают в течение 5 ч на бурно кипящей бане. Фильтруют и по остывании переливают в мерную колбу на 250 см , нейтрализуют до слабокислой реакции (по лакмусу) раствором щелочи и осаждают основным уксуснокислым свинцом. В таком виде вытяжку можно оставить до следующего дня.
После этого вытяжку в колбе доводят до метки, отфильтровывают жидкость и берут параллельные пробы для определения сахара по Бертрану. Процент сахара вычисляют как обычно, учитывая разбавление и навеску. Найденную величину для перевода в гемицеллюлозы умножают на 0,9 [128, 135].
Массовую долю металлов (калия, натрия, кальция, магния, железа) в пищевых волокнах устанавливали методом атомно-абсорбционной спектроскопии [136]. Этот метод количественного элементного анализа по атомным спектрам поглощения (абсорбции). Через слой атомных паров пробы, получаемых с помощью атомизатора, пропускают излучение в диапазоне 190-850 нм. В результате поглощения квантов света атомы переходят в возбужденное энергетическое состояние. Этим переходам в атомных спектрах соответствуют так называемые резонансные линии, характерные для данного элемента.
Образец предварительно выдерживали в сушильном шкафу при температуре 110С в течение трех часов с целью удаления влаги. Отбирали навеску пищевых волокон 2 + 0,0002 и постепенно озоляли по стандартной методике. После охлаждения готовили исходные растворы в разбавленной 50%-ной азотной кислоте в мерных колбах объемом 25 см . Полученные пробы подвергали атомизации на атомно-адсорбционном спектрофотометре «OSS-1» (Германия) [136].
Определение содержания витаминов В і, Вг в порошке топинамбура проводили колориметрическим методом, определение содержания рибофлавина - флуорометрическим методом [130, 139]
Безопасность порошка из клубней топинамбура определяли с использованием современных методов [140, 141, 142, 143] и оценивали по содержанию массовой доли токсичных элементов, таких как свинец, кадмий, ртуть, медь, цинк и мышьяк в соответствии со стандартами.
Определяли бактерии группы кишечных палочек (колиформных бактерий) по ГОСТ Р 50474-93 [131, 144]. Определение бактерий кишечной группы основано на способности кишечной палочки сбраживать лактозу до кислоты и газа, так называемая бродильная проба.
Бродильную пробу осуществляют путем посева в пробирки со специальной дифференциально-диагностической средой для кишечной палочки (среда Кесслера с лактозой) различных объемов (или навесок) исследуемого объекта - 1,0; 0,1; 0,01; 0,001 см3 (или г). Пробирки с посевами помещают в термостат при температуре 37 С на 24 часа, затем их просматривают и устанавливают бродильный титр, т.е. те пробирки, в которых наблюдается рост (помутнение среды) и образование газа в результате брожения. При отсутствии газообразования объект контроля считают не загрязненным кишечной палочкой. При наличии газообразования производят вычисление коли-титра для различных объектов контроля по специальным таблицам.
Определение общего количества мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов проводили по ГОСТ 10444.15-94 [145]. Определяли количество дрожжей и плесневых грибов по ГОСТ 30518-97 [146]. Определение КМАФАнМ, количество дрожжей и плесневых грибов проводили чашечным методом, который включает четыре этапа: приготовление ряда разведений из отобранных проб; посев на стандартную плотную питательную среду (для выявления бактерий - мясопептонный агар в чашки Петри, для выявления грибов - на сусло-агар); выращивание посевов в течение 24-28 часов для бактерий и 72-80 часов для грибов в термостате соответственно при 30 С и 25 С; подсчет выросших колоний. Считают, что каждая живая клетка при высеве на плотную среду образует колонию. Количество клеток микроорганизмов в 1 г (см ) иследуемой пробы рассчитывают по формуле: х = an/(cV), (2.6) где а - среднее число колоний при высеве разведения; п - разведение исходного материала; с - навеска препарата, г (см3); V - объем суспензии взятой для посева, см [144]. Эмульгирующую способность определяли после суспензирования навески продукта в 100 см3 воды в гомогенизаторе или миксере, добавляя затем рафинированное подсолнечное масло и эмульгируют в гомогенизаторе [128, 147,148]. Эмульгирующую способность определяли по формуле:
Формирование потребительских свойств и стабилизации качественных показателей вафельных листов
Из данных, приведенных на рисунке 3.9,видно, что плотность вафельного листа с увеличением дозировки топинамбура уменьшается на 68%. То есть вафельные листы становятся более легкими и пористыми по своей структуре, что в свою очередь значительно улучшает их вкусовое восприятие и положительным образом сказывается на потребительских качествах готового изделия.
Данные по изменению намокаемости вафельного листа при внесении порошка топинамбура, представлены на рисунке 3.10.
Полученные данные показывают, что намокаемость опытных образцов с внесением топинамбура значительно выше, чем в контрольном образце. Однако намокаемость вафельного листа при увеличении дозировки топинамбура изменяется незначительно. Повышение намокаемости подтверждают данные об увеличении пористости и снижении плотности готовых вафельных листов с внесением порошка топинамбура.
При этом также отмечается, что вафельные листы приобретают более нежную консистенцию и повышенный хруст при раскусывании.
Одной из важных характеристик вафельных листов является их прочность. Прочность вафельных листов — это их способность противостоять разрушению при воздействии силы.
335 кг/м2, а Для определения влияния различных дозировок порошка топинамбура на прочностные характеристики вафельного листа были изучены контрольный и опытные образцы вафельного листа. Результаты исследования прочности вафельных листов представлены на рисунке 3.11. Установлено, что прочность листов контрольного образца самая высокая из всех образцов и составляет с увеличением количества вводимого порошка топинамбура в тесто прочность вафельных листов снижается, что объясняется общим снижением количества набухаемых белков пшеничной муки за счет введения порошка топинамбура. Вафель
Зависимость хрупкости вафельного листа от количества, вносимого в тесто порошка топинамбура ные листы с 10 % порошка топинамбура по прочности близки к контрольному образцу. Добавление 15 % порошка топинамбура в вафельное тесто снижает прочность листов на 3,5 %. При введении свыше 15 % порошка топинамбура наступает критический уровень прочности вафельного листа, и именно с этим связано резкое увеличение количества возвратных отходов в виде лома вафельного листа.
Зависимость лома вафельного листа от количества вводимого порошка топинамбура в рецептуру вафельного теста показана на рисунке 3.12.
Процент лома контрольного образца вафельного листа и образца с 5% порошка топинамбура примерно одинаков и составляет 2,8 и 2,85 % соответственно. В образце с добавлением 10 % порошка топинамбура лом листа составляет 3,2 %, в то время как замена 15 % пшеничной порошком топинамбура приводит к увеличению лома вафельного листа до 4,8 %. Так как количество лома вафельного листа с добавлением 5 и 10 % порошка топинамбура отличается незнечительно, для введения максимально возможного количества функциональных нутриентов с порошком топинамбура целесообразна замена 10 % пшеничной муки порошком топинамбура.
Как показывают результаты сенсорной оценки, приведенные на рисунке 3.13 наиболее высокими органолептическими показателями обладает образец вафель с внесением 10 % порошка топинамбура. Он имеет более красивый и равномерный цвет, пористость, обладает более хрустящими свойствами по сравнению с контрольным. При увеличении дозировки порошка топинамбура опытные образцы вафельных листов имеют более высокую пористость и лучшие хрустящие свойства. Однако, при этом появляется привкус и запах топинамбура, что отрицательно сказывается на потребительских свойствах вафель.
Таким образом, внесение порошка топинамбура в вафельное тесто в количестве 10% взамен муки позволяет достичь снижения вязкости теста и
Дозировка порошка топинамбура,% Рисунок 3.12- Зависимость количества лома вафельного листа от количества порошка топинамбура Вкус
Разработка технологии приготовления вафельных листов, обогащенных порошком из клубней топинамбура
Для выбора оптимальных режимов приготовления вафельного теста порошок топинамбура в количестве 10% взамен муки вносили в тесто в гидратированном виде.
В связи с тем, что дисперсность вафельного теста является одним из показателей, влияющих на его технологические характеристики, определяли влияние продолжительности сбивания на дисперсность вафельного теста. Результаты приведены на рисунке 3.14.
Из приведенных данных видно, что сбивание вафельного теста в течение 15 мин тесто позволяет обеспечить его высокую дисперсность: количество частиц с размером от 1 до 4 мкм составляет 49%.
Температура играет важную роль в образовании теста с определенными физическими свойствами. С повышением температуры теста увеличивается частота колебаний отдельных цепочек макромолекул белка и крахмала, растет скорость диффузии молекул воды. Все эти процессы способствуют более полному набуханию коллоидов муки.
На рисунке 3.15 приведена зависимость вязкости вафельного теста от температуры при сбивании.
Из зависимостей представленных на рисунке 3.15 видно, что увеличение температуры теста при замесе при внесении порошка топинамбура приводит к негативному изменению реологических свойств теста, которое выражается в увеличении вязкости вафельного теста. Температура вафельного теста должна быть в интервале 15-20С
Исследование сохраняемости функциональных вафельных изделий
Следующим этапом исследований являлась комплексная оценка потребительских свойств разработанных вафельных изделий.
Установлено, что разработанные вафельные изделия «Глория» отличаются более высокими органолептическими показателями по сравнению с контрольным образцом.
В таблице 3.15 приведены физико-химические показатели качества разработанных вафельных изделий в сравнении с контрольным образцом Таблица 3.15 - Физико-химические показатели качества разработанных вафельных изделий Показатели Контроль «Глория» Массовая доля влаги, %Массовая доля жира на сухое вещество, %Массовая доля сахара по сахарозе на сухое вещество,%Соотношение вафельный лист: начинка 2,45 38,932,320:80 2,57 36,130:70
Как видно из данных приведенных в таблице 3.15 по основным физико-химическим показателям разработанные вафельные изделия не только отличаются от контрольного образца, но и превосходят его, т.к. имеют меньшее содержание жира и практически не содержат сахара. Увеличение соотношения вафельный лист: начинка в сторону вафельного листа обусловлено увеличением пластичности вафельной начинки, и в связи с этим возможностью нанесения ее более тонким слоем.
Органолептические показатели разработанных функциональных вафельных изделий приведены в таблице 3.16
Органолептические показатели разработанных вафельных изделий Наименование показателя Характеристика вафель «Апельсинные» «Глория» 1 2 3 Внешний вид, поверхность Поверхность плоская, равномерная, с чётким рисунком клеток, края- с ровным обрезом без подтёков. Вафли имеют одинаковый размер и правильную форму. Начинка не выступает за края. Вафельный лист плотно соприкасается с начинкой, нет сдвигов вафельных пластов.
Строение в изломе Вафельные листы равномерно пропеченные, с развитой пористостью,обладающие хрустящимисвойствами, с более развитой пористостью, обладающие более хрустящими свойствами, начинка распределена равномерно. Качество начинки Начинка однородной консистенции, без крупинок и комочков, легко тающая, маслянистая. В готовом изделии - плотная, не дающая сдвиг вафельным листам. Цвет Цвет листа -светло-желтый, светло-фисташковый, в разрезе - комбинированный. Цвет начинки - однородный, с кремовым оттенком светло-фисташковый Запах Свойственный данному виду изделия, без постороннего запаха. Вкус Приторно сладкий, Сладкий, без постороннего привкуса, свойственный данному виду изделия, хрустящий Из данных приведенных в таблице 3.16 видно, что разработанные вафли по всем органолептическим показателям превосходят контрольный образец.
С целью выявления возможности позиционировать разработанные вафельные изделия, как продукт функционального назначения, изучали со 123 став и содержание физиологически функциональных ингредиентов в вафельных изделиях. Результаты исследований приведены в таблице 3.17.
Учитывая, что минеральные элементы активизируют деятельность ферментов, участвуют в поддержании ионного равновесия в организме, а также регуляции обмена углеводов и энергетическом обмене, данные об их составе и содержании являются очень важными.
Из данных таблицы 3.17 видно, что в разработанных вафельных изделиях, в отличие от контрольного образца, содержатся микроэлементы -кремний, кобальт, селен и йод, витамины В7 и С, а также инулин и пектин.
Витамин В7 становится биохимически активным, соединяясь в организме с ферментами, регулирующими белковый и жировой обмен. Биотин также участвует в синтезе особого вещества, которое регулирует обмен углеводов. Тем самым витамин В7 принимает участие в реакциях обмена всех важнейших групп питательных веществ. Биохимические процессы, осуществляемые под контролем биотина, необходимы для получения энергии, а также для синтеза жирных кислот.
Инулин, содержащийся в разработанных вафельных изделиях, влияет на обмен веществ и улучшает обмен липидов - холестерина, триглицеридов и фосфолипидов в крови. Поэтому снижает риск возникновения сердечнососудистых заболеваний, смягчает их последствия, укрепляет иммунную систему организма.
Кроме этого, разработанные вафельные изделия, по сравнению с контрольным образцом, обогащены в большей степени макроэлементом - калием и микроэлементами - железом, цинком, марганцем и медью и витаминами Bi и в2. Результаты, характеризующие уровень удовлетворения от адекватной суточной нормы в физиологически функциональных ингредиентах при потреблении 100г в сутки разработанных вафельных изделий в соответствии с MP 2.3.1.1915-04, представлены на рисунке 3.30.
Установлено, что уровень удовлетворения суточной потребности от адекватной нормы в ряде физиологически функциональных ингредиентов при потреблении ЮОг разработанных вафельных изделий составляет от 10% до 50 %, следовательно, разработанные вафельные изделия можно позиционировать, как функциональные пищевые продукты. cc»лx лvc« vc v NV occ гч чvc xxч m xxvxxxvjsxxxxssssa
