Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Обзор литературы 11
1.1 Современное состояние проблемы питания населения Российской Федерации и роль мучных кондитерских изделий 11
1.2 Общая характеристика семян фасоли и нута 17
1.3 Фенольные соединения фасоли и нута 21
1.4 Антиалиментарные вещества семян зернобобовых и способы их инактивации 28
1.4.1 Ингибиторы протеиназ 28
1.4.2 Лектины 30
1.4.3 Ингибиторы -амилазы 32
1.4.4 Уреаза 33
1.5 Перспективы использования фасоли и нута и продуктов их переработки 34
Заключение по обзору литературы 36
Глава 2 Объекты и методы исследования 38
2.1 Объекты исследования 38
2.2 Методы исследования 40
2.2.1 Социологический опрос 40
2.2.2 Определение основных пищевых веществ 40
2.2.3 Определение физических свойств 41
2.2.4 Реологические характеристики зерен фасоли и нута 42
2.2.5 Общее содержание фенольных соединений 42
2.2.6 Общее содержание флавоноидов 43
2.2.7 Определение содержания антоцианинов 44
2.2.8 Определение содержания проантоцианидинов 45
2.2.9 Определение содержания изофлавонов 46
2.2.10 Определение жиро- и водоудерживающей способности 47
2.2.11 Определение гемагглютинирующей активности лектинов 47
2.2.12 Определение активности ингибиторов трипсина 48
2.2.13 Определение активности ингибиторов -амилазы 50
2.2.14 Определение активности уреазы 51
2.2.15 Определение упругих и пластических деформаций 52
2.2.16 Определение предельного напряжения сдвига 52
2.2.17 Исследование процесса релаксации напряжений 53
2.2.18 Органолептическая оценка изделий 53
2.2.18.1 Органолептическая оценка качества полуфабрикатов профильным методом 53
2.2.18.2 Метод потребительской оценки 54
2.2.19 Расчет пищевой и энергетической ценности 56
2.2.20 Определение микробиологических показателей 56
Глава 3 Результаты исследований и их обсуждение 58
3.1 Маркетинговое исследование предпочтений в области мучных кондитерских изделий жителей г. Москвы 58
3.2 Выбор объекта исследования 65
3.3 Характеристика образцов 68
3.4 Разработка режимов термообработки семян бобовых культур 69
3.4.1 Изучение эффективности режимов предварительной обработки 70
3.4.1.1 Исследование параметров гидромеханической обработки 70
3.4.1.2 Исследование возможности сокращения длительности замачивания бобовых культур 71
3.4.1.3 Динамика поглощения влаги бобовыми в процессе варки 72
3.4.1.4 Подбор режима ИК-нагрева 73
3.4.1.5 Изучение прочностных характеристик нута и черной фасоли после гидротермической обработки 78
3.4.2 Изучение влияния режимов тепловой обработки на содержание питательных веществ 83
3.4.3 Исследование фенольных соединений 84
3.4.3.1 Общее содержание фенольных соединений 84
3.4.3.2 Общее содержание флавоноидов 87
3.4.3.3 Содержание изофлавонов 88
3.4.3.4 Содержание антоцианинов и проантоцианидинов 90
3.4.4 Водоудерживающая и жироудерживающая способности семян 91
3.4.5 Исследование антиалиментарных факторов 92
3.4.5.1 Активность уреазы 92
3.4.5.2 Активность ингибиторов -амилазы 93
3.4.5.3 Активность ингибиторов трипсина 94
3.4.5.4 Гемагглютинирующая активность лектинов 95
3.5 Разработка полуфабрикатов МКиКИ 97
3.5.1 Начинки из черной фасоли и нута 98
3.5.2 Маковые начинки с семенами бобовых культур 104
3.5.3 Воздушный полуфабрикат с нутом 109
3.6 Потребительская оценка изделий 111
3.7 Обоснование сроков хранения полуфабрикатов 113
3.8 Пищевая ценность полуфабрикатов 117
3.9 Расчет экономической эффективности внедрения новых полуфабрикатов 119
Заключение 122
Список сокращений 126
Список литературы 127
- Фенольные соединения фасоли и нута
- Определение основных пищевых веществ
- Разработка режимов термообработки семян бобовых культур
- Исследование антиалиментарных факторов
Введение к работе
Актуальность темы. В соответствии с тенденциями развития государственной политики в области здорового питания населения разработка пищевых продуктов массового потребления, содержащих в физиологически значимых количествах незаменимые макро- и микронутриенты, является основной задачей.
В последнее время рационы питания населения России характеризуются
значительным недостатком белка, пищевых волокон, полиненасыщенных жирных
кислот, минеральных веществ и биологически активных соединений. Тем временем
ежегодно увеличивается объем производства мучных кондитерских изделий (МКИ),
который в настоящее время составляет более 1,5 млн т, что свидетельствует о
высоком спросе на изделия данной группы товаров. МКИ, особенно торты и
пирожные, пользующиеся популярностью у населения, имеют высокую
энергетическую ценность, содержат большое количество легкоусвояемых углеводов и мало белка. Потребление таких продуктов может привести к росту избыточной массы тела и ожирению, увеличивая риск развития ряда алиментарно-зависимых заболеваний. Несбалансированность химического состава характерна как для выпеченных, так и отделочных полуфабрикатов и начинок для МКИ.
В качестве рецептурного ингредиента, обогащающего МКИ недостающими компонентами, могут выступать бобовые культуры, которые являются источником белка, пищевых волокон, минеральных веществ (калия, магния, железа), фолиевой кислоты. Данный вид сырья, кроме уникальности химического состава, отличается доступностью и наличием достаточной сырьевой базы. В то же время семена бобовых содержат антипитательные вещества, что ограничивает их применение без тепловой обработки. Поэтому в производстве изделий с использованием бобовых культур необходимо применять стадии термообработки, достаточные для инактивации антиалиментарных соединений до безопасного уровня.
Таким образом, изучение возможности использования семян бобовых в производстве мучных кондитерских и кулинарных изделий (МКиКИ) для повышения их пищевой ценности является актуальной задачей.
Степень разработанности темы исследования. Значительный вклад в изучение аспектов обогащения продуктов питания функциональными ингредиентами внесли отечественные и зарубежные исследователи: Аникеева Н.В., Васькина В.А., Джабоева А.С., Дубцов Г.Г., Дубцова Г.Н., Ильина О.А., Казанцева И.Л., Кочеткова А.А., Магомедов Г.О., Нечаев А.П., Пащенко Л.П., Савенкова Т.В., Скобельская З.Г., Цыганова Т.Б., Черных В.Я., Шатнюк Л.Н., Alani S., Gomez M., Pomeranz Y., Wang J. и др.
В основном, обогащение эссенциальными компонентами, в том числе и с
использованием семян бобовых, велось для хлебобулочных изделий и выпеченных полуфабрикатов (бисквитного, песочного и др.) для МКИ. Вопрос об использовании семян бобовых культур в приготовлении отделочных п/ф и начинок для МКиКИ, остается малоизученным и требует дополнительных исследований.
Цели и задачи исследования. Целью настоящей работы являлась разработка новых видов полуфабрикатов (п/ф) МКиКИ с высокими потребительскими характеристиками на основе семян бобовых.
В соответствии с поставленной целью были определены следующие задачи:
проведение маркетинговых исследований с целью выяснения отношения потребителей к критериям предпочтений МКИ;
обоснование выбора бобовых культур как основных компонентов начинок для МКиКИ с высокими потребительскими характеристиками;
изучение антипитательных факторов семян бобовых - ингибиторов трипсина, ингибиторов -амилаз и лектинов;
исследование различных режимов термообработки семян бобовых культур для сокращения длительности предварительной обработки;
исследование влияния тепловой обработки на химический состав черной фасоли и нута, в том числе на содержание фенольных соединений;
изучение влияния тепловой обработки на активность антипитательных веществ;
разработка и товароведная оценка п/ф МКиКИ с использованием бобовых культур, определение сроков годности, проведение потребительской оценки;
разработка проектов технической документации на новые виды п/ф, проведение их опытно-промышленной апробации, оценка экономической эффективности. Научная новизна. Диссертационная работа содержит элементы научной
новизны в рамках пунктов 5, 6, 13 паспорта специальности 05.18.15.
Впервые обоснована целесообразность и эффективность применения семян бобовых - нута (Cicer arietinum) и черной фасоли (Phaseolus vulgaris) - в качестве основного компонента начинок для МКиКИ.
Разработан принцип оценки кулинарной готовности семян черной фасоли и нута с помощью структурометра СТ-1М по максимальному усилию нагружения индентора. Установлены значения максимальных усилий при прокалывании готовых отварных семян черной фасоли (0,2 Н) и нута (0,5 Н).
Установлено, что черная фасоль и нут являются богатыми источниками фенольных соединений: их общее содержание составило 3920 и 640 мг/100 г СВ, в том числе флавоноидов 624 и 70 мг/100 г СВ соответственно. Флавоноиды черной фасоли представлены, главным образом, проантоцианидинами и антоцианинами.
Определен качественный состав изофлавонов семян черной фасоли и нута и его
изменения после гидротермической обработки (ГТО). Установлено различное влияние ГТО на содержание фенольных соединений в данных образцах.
Показано незначительное снижение содержания фенольных соединений, в том числе флавоноидов после ИК-обработки.
Установлено, что в отварной черной фасоли содержание антоцианинов и проантоцианидинов составляет 3,7 и 86,5 мг/100 г соответственно, что удовлетворяет суточную потребность в них на 7,4 и 173 %.
Выявлены различия в снижении активности ингибирования -амилазы при термообработке нута и черной фасоли. ИК-нагрев позволяет снизить активность ингибиторов в нуте в 6 раз, в черной фасоли – в 2 раза. ГТО полностью инактивирует активность ингибиторов -амилазы в нуте и на 90 % в черной фасоли.
Установлено наличие высокой активности лектинов в семенах черной фасоли (20480 ГАЕ/г) и ее отсутствие в нуте. ИК-нагрев черной фасоли по сравнению с ГТО неэффективен для полной инактивации лектинов.
Практическая значимость. На основании результатов исследования
разработаны новые п/ф МКиКИ с использованием бобовых культур, обладающих повышенным содержанием белка, пищевых волокон и биологически активных компонентов по сравнению с традиционными п/ф. Определены их сроки годности. Проведенная потребительская оценка изделий с использованием разработанных п/ф показала высокую степень их желательности.
Выявленные особенности критериев потребительских предпочтений МКИ жителей г. Москвы могут найти отражение в основе формирования ассортиментной политики предприятий.
Проведенные исследования химического состава и антипитательных факторов ИК-обработанных семян нута и черной фасоли позволили установить возможность применения ИК-обработанных семян нута в производстве п/ф МКиКИ. ИК-нагрев черной фасоли не снижает активность лектинов, поэтому не может быть рекомендован в качестве термообработки данного вида бобовых культур.
Разработаны проекты технической документации на п/ф. Составы начинок с использованием бобовых культур защищены патентами РФ № 2501290 «Состав начинки для кондитерских, мучных кондитерских и мучных кулинарных изделий» и № 2492691 «Начинка маковая».
Материалы выполненных исследований используются в учебном процессе
ФГБОУ ВПО «МГУПП» при реализации профессиональных образовательных
программ бакалавриата по направлению 260800 «Технология продукции и
организация общественного питания» по курсу «Технология продуктов
общественного питания».
Методология и методы исследования. Методологической основой диссертации являются труды отечественных и зарубежных ученых, их разработки в области применения семян бобовых культур для создания обогащенных продуктов питания с улучшенными потребительскими свойствами.
При выполнении работы использовали стандартные и общепринятые социологические, органолептические, физико-химические и микробиологические методы исследования сырья, п/ф и готовой продукции.
Основные положения, выносимые на защиту:
обоснование использования семян черной фасоли и нута в производстве п/ф МКиКИ;
влияние различных способов тепловой обработки на химический состав, в том числе на фенольные соединения, и антипитательные свойства семян черной фасоли и нута;
разработка п/ф МКиКИ с использованием семян бобовых;
- результаты товароведной оценки п/ф на основе семян черной фасоли и нута.
Апробация работы. Основные положения работы докладывались на российских
и международных конференциях и симпозиумах: V Международной научно-практической конференции «Современное состояние и перспективы развития пищевой промышленности и общественного питания» (Челябинск, 2011); V межведомственной научно-практической конференции «Товароведение и вопросы длительного хранения продовольственных товаров» (Москва, 2013); Межведомственной научно-практической конференции «Инновационные технологии в пищевой промышленности, товароведении и общественном питании» (Москва, 2013); Международном конгрессе «Питание и здоровье» (Москва, 2013); 80 международной научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов «Наукові здобутки молоді - вирішенню проблем харчування людства у ХХІ столітті» (Киев, 2014).
Технологии и рецептуры разработанных п/ф МКиКИ прошли проверку в условиях производства ЗАО «Хлебокомбинат «Пеко», что подтверждается актами производственных испытаний.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 работ, в том числе 2 статьи в журналах, входящих в перечень ВАК, и 2 патента РФ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, библиографического списка, включающего 194 источника, и 9 приложений. Работа изложена на 199 страницах машинописного текста, включает 34 таблицы и 45 рисунков.
Фенольные соединения фасоли и нута
Структура и объем потребляемой пищи населением Российской Федерации расходятся с основными принципами сбалансированного питания, что приводит к увеличению общей заболеваемости и, как следствие, низкой продолжительности жизни [65,88].
Рационы питания населения Российской Федерации характеризуются недостатком потребления пищевых волокон, полиненасыщенных жирных кислот и микронутриентов (витаминов С, В1, В2, В6, фолиевой кислоты, бета-каротина и ряда минеральных веществ). Около 99 % населения в той или иной степени испытывают дефицит белка [65,75].
Недостаток полноценного белка в рационе приводит к неспособности защитных систем организма отвечать на воздействия неблагоприятных факторов окружающей среды, что резко повышает риск развития ряда заболеваний [89].
Пищевые волокна, с современной точки зрения рассматриваются как важнейшие функциональные компоненты пищи, обеспечивающие рост «полезной» кишечной микрофлоры. Образующиеся при расщеплении бактериями в толстом кишечнике короткоцепочечные жирные кислоты играют значительную роль в обменных процессах организма человека. Клетчатка и гемицеллюлозы оказывают противосклеротическое действие, ускоряя выведение из организма избытка холестерина [59]. Доказана взаимосвязь низкой частоты употребления пищевых волокон и развития ряда опухолей, в частности толстой и прямой кишки [143, 168]. Увеличивая объем пищи и замедляя пищеварение, клетчатка способствует возникновению чувства сытости, а стимулируя перистальтику кишечника – профилактике запоров. Исследования показали, что пищевые волокна защищают организм от диабета, ожирения, сердечнососудистых и других заболеваний. Однако необходимо отметить, что избыточное потребление пищевых волокон может привести к снижению усвояемости ряда минеральных веществ и витаминов из-за высоких адсорбционных свойств [44, 73, 80, 141].
Рекомендуемый уровень потребления пищевых волокон в нормативной документации Российской Федерации различаются: в методических рекомендациях 2.3.1.2432-08 физиологическая потребность в пищевых волокнах для взрослого человека составляет 20 г/сутки [62], согласно ТР ТС 022/2011 – их средняя суточная потребность увеличилась до 30 г. Для сравнения Министерство здравоохранения и социальных служб США (United States Department of Health and Human Services) рекомендует не менее 20-34 г/сутки пищевых волокон в зависимости от возраста и пола человека, например, потребность их в возрасте от 31-50 лет для женщин составляет 25 г/сутки, для мужчин – 31 г/сутки [124].
Рационы питания населения Российской Федерации характеризуются повышенной калорийностью. Высокая калорийность рационов обусловлена избытком насыщенных жиров и высокого содержания простых сахаров. В той или иной степени страдают ожирением около 30 %, а более 50 % взрослого населения имеют избыточную массу тела. Избыточная масса признана одним из основных факторов риска развития многих заболеваний, таких как сахарный диабет, заболеваний сердечнососудистой системы и многих других [78].
Тенденция развития производства пищевых продуктов, обогащенных необходимыми компонентами, остается неудовлетворительной – только 14 % предприятий выпускает обогащенные пищевые продукты, что составляет 5 % от общего объема производства [75].
Постановлением «О мерах по профилактике заболеваний, обусловленных дефицитом микронутриентов, развитию производства пищевых продуктов функционального и специализированного назначения» от 14 июня 2013 г. принято рекомендовать замену продуктов массового потребления на пищевые продукты, обогащенные незаменимыми компонентами, специализированные продукты и продукты функционального назначения [75].
Показатели средней суточной потребности в основных пищевых веществах и энергии в разных странах различаются, что связано с климатическими условиями, уровнем физической нагрузки и другими факторами. В таблице 1 для сравнения приведены данные по среднесуточной потребности Российской Федерации и США [48, 86].
Определение основных пищевых веществ
Пищевую и энергетическую ценность изделий определяли расчетным способом по методикам, изложенным в Методических указаниях по лабораторному контролю качества продукции общественного питания, М., 1997, (Письмо №1-40/3805 от 11.11.91г.) (Часть 2) [58]. Основанием для применения данных методических указаний является ГОСТ Р 50763-2007 «Услуги общественного питания. Продукция общественного питания, реализуемая населению. Общие технические условия», п. 8.5 [34].
При расчете учитывали калорийность основных пищевых веществ согласно данным Технического регламента таможенного союза 022/2011 (для белков и углеводов (без пищевых волокон) – 4 ккал/г, жиров – 9 ккал/г, пищевых волокон – 2 ккал/г) [86].
Определение микробиологических показателей Определение микробиологических показателей полуфабрикатов производили в лабораторных условиях кафедры «Биотехнология и технология продуктов биоорганического синтеза» МГУПП в соответствии с ГОСТ 10444.12-88, ГОСТ Р 52816-2007, ГОСТ 10444.15-94 [17,18,40]. Отбор средних проб проводили в соответствии с ГОСТ 5904-82 [32].
Для приготовления исходного разведения (1:10) от средней пробы образца отбирали навеску массой 10±0,1 г. Затем взвешенную навеску переносили в 90 см3 предварительно подогретого до 40-45 С физиологического раствора. Смесь взбалтывали круговыми движениями в течение 3-5 мин. Исходное разведение использовали для приготовления серии десятикратных разведений.
Отбирали по 1 см3 от каждого из разведений образцов и вносили в стерильные чашки Петри. Затем не позже чем через 15 мин вносили в чашку 15-20 см3 питательной среды (для определения КМАФАнМ – Среда №1 ГРМ, для определения дрожжей и плесневых грибов – Среда №2 ГРМ (Сабуро) производства ФГУП ГНЦПМ г. Оболенск), расплавленной в водяной бане и остуженной до 45±2 С.
После заливки питательной среды содержимое чашки Петри немедленно перемешивали путем легких вращательных движений для равномерного распределения материала. После застывания среды чашки переворачивали вверх дном и помещали в термостат при 30±1 С на 72 часа для определения КМАФАнМ и на 120 часов для дрожжей и плесневых грибов.
По истечении указанного времени проводили подсчет выросших колоний.
Для выявления БГКП использовали количество продукта, содержащееся в соответствующих разведениях, в которых, согласно Техническому регламенту таможенного союза 021/2011, не должно содержаться БГКП. Посев производили в среду Кесслер-ГРМ с лактозой в соотношении разведения и среды 1:10. Пробирки с посевами помещали в термостат при температуре 36±1С на 24-48 часов, после этого посевы просматривали и при отсутствии признаков роста, проявляющегося в виде помутнения среды, роста и образования кислоты и газа, делали заключение об отсутствии БГКП в исследуемой массе изделия.
Периодичность контроля (таблица 11) и срок годности с учетом коэффициентов резерва устанавливались согласно МУК 4.2.1847-04 [63].
Для разработки и внедрения нового вида продукции важно знать предпочтения населения в потреблении той или иной группы товаров. Особенно это важно для рынка мучных кондитерских и кулинарных изделий, насчитывающего большое разнообразие ассортимента.
Необходимо отметить, что анализ существующего рынка мучных кондитерских изделий, а также маркетинговые исследования вносят существенный вклад в развитие производства данной продукции.
В данной работе оценены предпочтения в потреблении изделий из муки, в основном мучные кондитерские изделия, выборе выпеченных и отделочных полуфабрикатов, составляющих основу пирожных и тортом, критерии выбора продукции данной группы товаров. Данная продукция вырабатывается как предприятиями пищевой промышленности, так и предприятиями общественного питания. Последние обычно наиболее быстро реагируют на изменение спроса, выпуская новые виды или совершенствуя ассортимент традиционных изделий, особенно тортов, пирожных, кексов. Предприятия имеют возможность выпуска продукции малыми партиями и ее реализацию в кратчайшие сроки после ее приготовления.
Вопросы анкеты были составлены с учетом тенденций, наблюдающихся в развитии производства данной группы товаров. Известно, что в последнее время происходит постепенный отказ от использования искусственных добавок, что связано со сменой приоритетов со стороны потребителей, которые все больше заботятся о своем здоровье и предпочитают покупать натуральные и полезные для организма продукты или делают выбор в пользу низкокалорийных продуктов. У некоторой части категории граждан улучшается материальное положение, и, как следствие, возрастают требования к продуктам питания. Следует отметить, что регулярный вывод на рынок новинок, в том числе с новыми вкусовыми сочетаниями, оригинальной рецептурой и др. – еще одна важная тенденция последних лет. Всего было опрошено 320 человек, проживающих в Москве. Большую часть опрошенных респондентов составили девушки и юноши в возрасте от 17 до 25 лет, также значительный сегмент занимали респонденты от 25 до 35 лет (рисунок 4). Доля женщин, принявших участие в опросе, составила 59 %, соответственно мужчин – 41 %.
Анализ результатов опроса выявил, что большинство предпочитают употреблять мучные кондитерские изделия несколько раз в неделю (41 % мужчин и 59 % женщин) (рисунок 5). Учитывая также, что более 20 % опрошенных потребляют данный вид продукции ежедневно, можно говорить о значительной роли мучных кондитерских и кулинарных изделий в питании жителей г. Москвы.
На вопрос «Станете ли Вы больше употреблять мучных кондитерских изделий, если уровень ваших доходов повысится?» отрицательно ответили более 83 % опрошенных. Из ответивших положительно, более половины составляли респонденты старше 55 лет. Следовательно, для увеличения количества продаж производители должны вносить изменения в традиционное производство: расширять ассортимент, применяя новое сырье или создавая продукцию целенаправленного действия, использовать более удобную для потребителя упаковку.
Лидером по употреблению мучных кондитерских и кулинарных изделий в будни стали изделия из дрожжевого теста - пироги, пирожки и булочки (более 40%). Около 30% опрошенных предпочитали печенье. Более 25 % респондентов назвали пирожные в качестве ежедневно употребляемого продукта (рисунок 6).
Разработка режимов термообработки семян бобовых культур
Изменение рецептуры традиционной маковой начинки путем замещения части мака на отварную протертую бобовую массу привело к снижению доли I периода релаксации в 2 раза и увеличению доли остаточного напряжения до 1,6 раза. Замещение части мака на черную фасоль и нут также приводило к снижению длительности I периода релаксации до 28 % и степени – на 26-29 %, что указывает на сокращении длительности перехода массы в состояние внутреннего равновесия.
Введение в рецептуру отварной протертой бобовой культуры приводило к снижению предельного напряжения сдвига до 3,7 раза, что указывает на снижение адгезионных сил в массе и, как следствие, увеличение свойства течения полуфабриката. Это подтверждает диаграмма усилия нагружения (рисунок 39), в которой максимально заданное усилие (50 Г) в разработанных маковых полуфабрикатах достигается в 3 раза быстрее контроля – 29 и 9 секунд соответственно.
Воздушные полуфабрикаты получили широкое распространение при изготовлении и отделке тортов и пирожных. Также они имеют широкое применение в качестве самостоятельного изделия. Несмотря на достаточно высокое содержание белка для изделий данной группы товаров, продукт имеет высокую калорийность за счет высокого количества сахара, также в нем отсутствуют биологически активные компоненты.
Результаты наших исследований подтвердили целесообразность использования ИК-обработанного нута в виде муки в различных выпеченных п/ф для повышения массовой доли белка, пищевых волокон и фенольных соединений.
Для получения воздушного п/ф с нутом яичные белки взбивали во взбивальной машине сначала при малом, а затем при большом числе оборотов до увеличения первоначального объема в 7 раз. К полученной массе постепенно добавляли сахарную пудру и взбивали еще 1-2 мин. Продолжительность взбивания составляла 30-40 мин. Полученную массу перемешивали с просеянной ИК-обработанной мукой дисперсностью не более 400 мкм в различном соотношении с остальными компонентами. Готовая масса должна быть пышной, однородной, пенообразной, сухой на вид, белого цвета с равномерно-распределенной нутовой мукой.
Рецептура 2 с количеством нутовой муки 19,2 % получила максимальные баллы по положительным дескрипторам, не имела привкуса бобовых и липкости в текстуре. Необходимо отметить, что разработанный полуфабрикат имел преимущество по вкусовым и ароматическим характеристикам по сравнению с традиционным воздушным, поскольку обладал привкусом и слабым ароматом ореха.
Утвержденная рецептура воздушного полуфабриката с нутом приведена в таблице 26, технологическая схема приготовления – в Приложении Б.
Воздушный полуфабрикат с нутом может быть использован не только в виде самостоятельного изделия, но и как п/ф для приготовления тортов или пирожного, в случае если будут использованы кремы или начинки.
Таким образом, разработанные технологические решения позволили получить п/ф из доступного сырья, не требующие нового оборудования, отличающиеся простотой приготовления и высокими органолептическими показателями.
Потребительская оценка изделий Все разработанные полуфабрикаты были приготовлены из нетрадиционного для данной группы товаров сырья, поэтому необходимо было выяснить, будут ли они желательны потребителями. Для этого были проведены исследования потребительской оценки изделий с разработанными полуфабрикатами с помощью 9-балльной гедонической шкалы п.2.2.18.2. Гедоническая шкала, разработанная еще в 50-х годах прошлого века, в настоящее время широко используется во многих странах не только для измерения приемлемости продуктов питания и напитков, и других товаров. Метод позволяет не только оценить потребительские предпочтения, но и узнать, какие вкусовые качества продукта наиболее значимы для потребителя, по каким позициям следует улучшать качество продукта, насколько уместен данный продукт при различных условиях.
В настоящее время идеальной признана шкала с количеством оценок равным 9. При этом предполагается, что одна оценка является нейтральной, 4 оценки основаны на приятных впечатлениях от продукта (очень желательный, весьма желательный, желательный, менее желательный), и 4 – на неприятных впечатлениях (слегка нежелательный, нежелательный, весьма нежелательный, очень нежелательный).
Начинки из нута и черной фасоли готовили с добавлением подсолнечного масла в количестве 5 % от массы полуфабриката, в начинку из нута добавили ванилин, из черной фасоли – какао-порошок (10 %). Начинки маковые с бобовыми приготовили по выбранным рецептурам (соотношение мака : черной фасоли – 50 : 50, мака : черной фасоли : нута – 45 : 45 : 10). Все начинки были использованы для прослаивания выпеченного бисквитного полуфабриката.
Самые высокие оценки потребителей получила начинка из нута с ванилином. Она набрала максимальное количество баллов 7,8 из 9 возможных. Средняя оценка начинки из черной фасоли с какао составляла 6,3 баллов. Процент нежелательности был не более 8,3 %.
Потребительская оценка маковых начинок, приготовленных с
добавлением бобовых культур, в бисквитном полуфабрикате показала достаточно высокий фактор желательности, за исключением образца с нутом. Средняя оценка начинки маковой, приготовленной по традиционной рецептуре и с добавлением черной фасоли составила 7,6 балла. Добавление нута в рецептуру снизило процент желательности начинки по вкусу и общему впечатлению.
Потребительская оценка воздушного печенья с нутом в среднем составляла не ниже 7 баллов.
Таким образом, учитывая, что все изделия с использованием семян бобовых имели значения не ниже 6 баллов, можно говорить о факторе желательности всех вышеизложенных образцов у потребителей. Обоснование сроков хранения полуфабрикатов
Известно, что в процессе хранения в продукте могут протекать процессы микробиологической порчи и ряд неферментативных реакций, оказывающих негативное влияние на потребительские характеристики продукта.
С целью установления сроков хранения все полуфабрикаты исследовали на соответствие гигиеническим требованиям безопасности пищевых продуктов по микробиологическим показателям.
Полуфабрикаты начинок хранили в пищевых контейнерах, которые помещали в холодильную камеру с температурой +4±2С. Воздушный полуфабрикат хранился при температуре +20±2С
Исследование антиалиментарных факторов
Выполнено комплексное исследование, включающее изучение химического состава и антипитательных факторов семян черной фасоли и нута. Разработаны технологии приготовления полуфабрикатов, содержащие функциональные ингредиенты (белки, пищевые волокна, биологически активные соединения) для повышения пищевой ценности МКиКИ, изучены их реологические характеристики, установлены сроки годности. Данные по изучению органолептических показателей и потребительской оценки свидетельствуют об их высоких вкусовых достоинствах.
Широкое внедрение производства разработанных продуктов позволит сбалансировать химический состав МКиКИ и улучшить нутриентный статус и здоровье население.
Итоги выполненных исследований приведены в следующих выводах:
1. На основании результатов маркетингового исследования выявлена значимость критериев выбора МКИ потребителями. Около 80 % респондентов предпочитают изделия с начинками и кремом, такие критерии, как вкусовые качества важны для 80 %, натуральность продуктов – для 75 %, цена – для 50 %, низкая калорийность – для половины женщин и 27 % мужчин, что подтверждает актуальность разработки начинок из доступного сырья с высокими потребительскими свойствами.
2. На основании результатов органолептической оценки и химического состава выявлена целесообразность использования в качестве основного компонента п/ф для МКиКИ семян черной фасоли и нута.
Результаты исследования показали наличие значительного количества белка (более 20 г/100 г СВ), пищевых волокон (17-19 г/100 г СВ), фенольных соединений в черной фасоли – 3920 мг/100 г СВ, в нуте – 640 мг/100 г СВ. В черной фасоли флавоноидов содержится около 620 мг/100 г СВ, в нуте – около 70 мг/100 г СВ. Установлено содержание проантоцианидинов в черной фасоли в количестве 460 мг/100 г СВ, антоцианинов – 48 мг/100 г СВ и отсутствие проантоцианидинов в нуте. Изофлавоны черной фасоли представлены даидзеином и генистеином. Основные изофлавоны нута – даидзеин, формонетин и биоханин А.
3. Показана высокая активность ингибиторов -амилаз в нуте, превышающая черную фасоль в 3 раза. Активность ингибиторов трипсина исходных образцов черной фасоли и нута практически не превышает допустимые показатели безопасности. Установлено наличие высокой активности лектинов в семенах черной фасоли и ее отсутствие в нуте.
4. Исследованиями кинетики ИК-нагрева черной фасоли и нута в зависимости от влажности исходного сырья обоснованы режимы ИК-обработки черной фасоли и нута при мощности лучистого потока Е=31 кВт/м2 – увлажнение сырья до 17 % и последующий ИК-нагрев в течение 40 и 60 с соответственно.
Установлена возможность применения Структурометра СТ-1М в качестве прибора по определению степени развариваемости черной фасоли и нута. Показатели максимального усилия нагружения индентора (иглы) при прокалывании отварных семян черной фасоли и нута составляли 0,2 и 0,5 Н соответственно. С помощью предложенной методики доказана возможность применения кратковременного замачивания черной фасоли в горячей воде t = 95 С до ее остывания (в течение 1,5 ч), которое позволяло на 80 % сократить длительность предварительной обработки. ИК-нагрев семян бобовых не эффективен в сокращении длительности ГТО.
Исследование влияния тепловой обработки на химический состав черной фасоли и нута позволило установить, что доля основных пищевых веществ образцов в общей массе сухих веществ после тепловой обработки практически не изменилась.
ИК-обработка образцов незначительно снизила общее содержание фенольных соединений и флавоноидов.
При ГТО нута общее количество фенольных соединений увеличилось, потери флавоноидов составили 15 %. При ГТО черной фасоли потери фенольных соединений достигали 60 %, однако содержание таких компонентов как проантоцианидины оставалось достаточно высоким (100 г отварной черной фасоли удовлетворяет суточную потребность в проантоцианидинах на 173%). При изучении влияния тепловой обработки на содержание антипитательных веществ установлено, что ИК-нагрев позволил снизить активность ингибиторов -амилазы в нуте в 6 раз, в черной фасоли – в 2 раза. ГТО полностью инактивировала активность ингибиторов -амилазы в нуте и на 90 % в черной фасоли. Активность ингибиторов трипсина черной фасоли и нута при ГТО снижалась в 3-3,5 раза, при ИК-нагреве – только на 12-16 %. ГТО черной фасоли приводила к полной инактивации лектинов, однако показатели гемагглютинации ИК-обработанного образца черной фасоли практически не изменились. ИК-нагрев не рекомендуется для семян бобовых с высокой активностью лектинов. 5. Разработаны рецептуры и технологии п/ф с использованием семян бобовых культур. Установлено высокое содержание белка и пищевых волокон в разработанной продукции по сравнению с другими п/ф. Рекомендовано применение ИК-обработанного нута в приготовлении воздушного п/ф, семян бобовых, подвергнутых ГТО, – для начинок МКиКИ. Потребительская оценка изделий показала высокую степень желательности п/ф. Определены сроки годности п/ф: маковые начинки с бобовыми – 3 сут при 4±2 С, начинки из черной фасоли и нута – 7 сут при 4±2 С, воздушный п/ф с нутом – 30 сут при t = 20 ± 2 С. 6. Разработаны проекты технической документации на п/ф. Проведена промышленная апробация опытных партий полуфабрикатов на базе ЗАО «Хлебокомбинат «Пеко» г. Москвы. Себестоимость 10 кг начинки из нута и черной фасоли составила 189 и 284 рубля соответственно. Ожидаемая рентабельность от годового производства начинки маковой с бобовыми примерно на 45 % выше традиционной маковой начинки, воздушного полуфабриката с нутом относительно традиционного воздушного – на 11 %.
