Введение к работе
1.1 Актуальность темы. В России, как и в других странах, наблюдается устойчивая тенденция расширения ассортимента продуктов питания, предназначенных для профилактики алиментарно-зависимых заболеваний, в том числе сердечно-сосудистых.
Риск развития заболеваний сердечно-сосудистой системы организма человека можно минимизировать путем введения в рационы питания населения продуктов повседневного спроса, в частности, булочных и мучных кондитерских изделий, обогащенных физиологически функциональными ингредиентами с антиоксидантными свойствами, препятствующими накоплению активных форм кислорода, которые вызывают повреждение мембран клеток и нарушение обмена веществ.
Основными источниками антиоксидантов являются продукты растительного происхождения, в том числе дикорастущие плоды и ягоды, так как только они способны синтезировать биофлавоноиды и другие полифенольные соединения. Особенно перспективно использование местных растительных ресурсов, оказывающих наибольший оздоровительный эффект людям, проживающим на соответствующей территории.
Среди многообразия дикорастущих растений, произрастающих на территории Кабардино-Балкарской Республики (КБР) выделяется боярышник однопестичный (Grataegus monoguna), дающий стабильно высокий урожай плодов. Ежегодный потенциал заготовок плодов боярышника в КБР может достигать 140–180 т. Благодаря наличию широкого спектра биологически активных веществ (витамины, макро-, микроэлементы, биофлавоноиды, пищевые волокна, органические кислоты и др.) плоды боярышника обладают способностью укреплять иммунитет и повышать антиоксидантную защиту организма человека.
Для обеспечения круглогодичного производства булочных и мучных кондитерских изделий с заданным химическим составом необходимо использование натуральных добавок, сохраняющих свойства нативного сырья в течение длительного времени, удобных в применении и отличающихся качественным составом и количественным содержанием физиологически функциональных ингредиентов. Таким требованиям могут отвечать продукты переработки боярышника (ППБ) – порошки, полученные из целых плодов и их анатомических частей – мякоти с кожицей и косточек.
В связи с изложенным исследования, посвященные научному обоснованию рационального использования продуктов переработки плодов дикорастущего боярышника в производстве булочных и мучных кондитерских изделий, являются актуальными.
Автор выражает глубокую благодарность за неоценимую помощь в обсуждении результатов работы к.х.н., доценту, почетному работнику высшего профессионального образования РФ Шаовой Людмиле Григорьевне.
1.2 Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы явилось создание технологий булочных и мучных кондитерских изделий профилактического назначения с использованием продуктов переработки плодов дикорастущего боярышника.
Для достижения указанной цели решались следующие задачи:
изучение, анализ и систематизация отечественной и зарубежной научно-технической литературы и патентной информации по теме исследований;
маркетинговые исследования потребительских предпочтений населения КБР в отношении хлебобулочных и мучных кондитерских изделий;
разработка технологий получения порошкообразных полуфабрикатов из целых плодов, мякоти с кожицей и косточек плодов боярышника;
определение химического состава, безопасности и антиоксидантных свойств ППБ;
исследование влияния ППБ на хлебопекарные свойства пшеничной муки высшего сорта и реологические свойства теста;
исследование влияния ППБ на органолептические, физико-химические и структурно-механические показатели качества изделий из дрожжевого теста; установление оптимальных дозировок добавок:
определение влияния ППБ на физико-химические свойства бисквитного, песочного теста и качество готовых полуфабрикатов; установление оптимальных дозировок добавок;
разработка технологий и рецептур булочных изделий, бисквитных и песочных полуфабрикатов с ППБ;
определение пищевой ценности и безопасности разработанных изделий;
разработка технической документации на новые виды булочных и мучных кондитерских изделий;
промышленная апробация разработанных технологических решений и оценка их экономической эффективности.
1.3 Научная новизна. Научно обоснованы и экспериментально подтверждены целесообразность и эффективность использования порошков, полученных из целых плодов, мякоти с кожицей и косточек плодов боярышника, в производстве булочных и мучных кондитерских изделий профилактического назначения.
Определены оптимальные технологические параметры производства порошков из целых плодов и разных анатомических частей плодов боярышника с использованием радиационно-конвективного способа сушки, при которых достигается наибольшая сохранность антиоксидантов: биофлаваноидов, -каротина, витаминов С и Е.
Установлены особенности химического состава ППБ: порошки из мякоти с кожицей отличаются более высоким содержанием моно- и дисахаридов, крахмала, растворимого пектина, органических кислот, -каротина, Р-активных соединений, аскорбиновой кислоты, минеральных веществ; из косточек – белковых веществ, липидов, клетчатки, протопектина и токоферолов.
На основании снижения содержания активных форм кислорода и пероксида водорода в крови экспериментальных животных доказана антиоксидантная эффективность порошков, полученных из плодов боярышника.
Выявлено, что присутствие в порошках из целых плодов, мякоти с кожицей и косточек плодов боярышника пищевых волокон, витаминов, биофлавоноидов, макро- и микроэлементов, полиненасыщенных жирных кислот придает добавкам свойства хлебопекарного улучшителя, использование которого приводит к повышению газообразующей способности пшеничной муки, укреплению клейковины, снижению разжижения теста и увеличению его водопоглотительной способности.
На основании данных химического состава и технологических свойств ППБ, их сочетания с рецептурными компонентами определены эффективные способы внесения добавок при производстве булочных изделий, бисквитных и песочных полуфабрикатов, позволяющие улучшить качество готовой продукции по органолептическим, физико-химическим и структурно-механическим показателям.
Получены новые виды булочных и мучных кондитерских изделий, обогащенные Р-активными веществами за счет введения в рецептуры порошков из целых плодов, мякоти с кожицей и косточек плодов боярышника, предназначенные для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний.
Новизна технологических решений подтверждена тремя патентами РФ на изобретения.
1.4 Практическая значимость. Разработана безотходная технология переработки плодов дикорастущего боярышника, позволяющая получать порошки из целых плодов, мякоти с кожицей и косточек плодов боярышника; установлены условия и сроки их хранения, обеспечивающие безопасность, сохранение физиологически активных ингредиентов и потребительских свойств.
Разработаны технологии булочных и мучных кондитерских изделий с использованием ППБ, что открывает новые возможности для расширения ассортимента продуктов питания профилактического назначения.
Разработана нормативная документация: ТУ, ТИ на порошки из целых плодов, мякоти с кожицей и косточек плодов дикорастущего боярышника; ТУ, ТИ и РЦ на новые виды булочных изделий, бисквитных и песочных полуфабрикатов.
1.5 Реализация результатов исследования. Предложенные технологии и рецептуры апробированы в производственных условиях ООО «Нальчикхлеб», комбината детского питания и пищеблока санатория «Электрон» (г.Нальчик, КБР).
Разработанные технологии позволяют получить экономический и социальный эффект. Ожидаемый экономический эффект от реализации тонны булочных изделий составляет 4,7 тыс. руб.
Результаты исследований используются в Кабардино-Балкарской государственной сельскохозяйственной академии (КБГСХА) при изучении дисциплин «Технология хлеба, кондитерских и макаронных изделий» и «Технология продуктов общественного питания».
1.6 Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на заседаниях кафедры технологии продуктов общественного питания КБГСХА (2005–2011 гг.); на региональных конференциях (г. Владикавказ, 2005 г.; г. Нальчик, 2006 г.; г. Красноярск, 2011 г.); на всероссийских конференциях (г. Орел, 2006 г.; г. Нальчик, 2007 г.; г. Киров, 2011 г.); на международных конференциях (г. Пенза, 2005 и 2007 гг.; г. Владикавказ, 2006 г.; г. Краснодар, 2007, 2009 и 2011 гг.; г. Челябинск, 2007 и 2010 гг.; г. Москва, 2009г.).
1.7 Публикации. По материалам выполненных исследований опубликовано 28 научных работ, в том числе пять статей в журналах, рекомендованных ВАК МОиН РФ, получено три патента РФ на изобретения.
1.8 Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, аналитического обзора научно-технической и патентной литературы, методической части, экспериментальной части, выводов, библиографического списка и приложений. Основная часть работы изложена на 144 страницах компьютерного текста, содержит 32 таблицы и 30 рисунков. Библиографический список включает 173 наименования источников, в том числе 26 – зарубежных авторов.
