Содержание к диссертации
Введение
Глава I Обзор литературы 10
1.1 Научные принципы обогащения сахаристых кондитерских изделий биологически активными веществами 10
1.2 Особенности традиционного способа получения леденцовой карамели 12
1.3 Практические аспекты обогащения леденцовой карамели натуральными ингредиентами 14
1.4 Обоснование растительного и животного сырья для обогащения карамели 22
Глава 2. Организация проведения эксперимента 3 8
2.1 Организация исследований 38
2.2 Объекты исследований 40
2.3 Методы испытаний 41
Глава 3. Экспериментальная часть 46
3.1 Определение потребительских мотиваций населения
г. Благовещенска в отношении обогащенной карамели 46
3.2 Анализ функциональной направленности растительного и животного сырья для обогащения карамели, формирование «образа» обогащенной леденцовой карамели
3.3 Получение и исследование химического состава экстрактов из растительного и животного сырья 61
3.3.1 Исследование микробиологических и токсикологических показателей безопасности экстрактов из ягод лимонника, калины, зеленого чая и пантов северного оленя
3.5
3.4 Подбор технологических параметров производства обогащенной леденцовой карамели 70
Моделирование рецептуры обогащенной леденцовой карамели с заданными потребительскими свойствами
3.6 Товароведная оценка обогащенной леденцовой карамели 83
3.6.1 Установление срока годности обогащенной леденцовой 3.7
карамели 88
3.8 Разработка технической документации. Промышленная апробация 93
Расчет экономической эффективности производства обогащенной леденцовой карамели 93
Выводы
Список сокращений 96
Список использованных источников
- Особенности традиционного способа получения леденцовой карамели
- Объекты исследований
- Анализ функциональной направленности растительного и животного сырья для обогащения карамели, формирование «образа» обогащенной леденцовой карамели
- Товароведная оценка обогащенной леденцовой карамели
Введение к работе
Актуальность темы исследования. Современный рынок питания
характеризуется разнообразием продуктов, в состав которых входят
синтетические пищевые добавки: ароматизаторы, консерванты, красители,
используемые для улучшения вкусоароматических характеристик и
пролонгирования сроков годности. Большинство таких веществ, при постоянном употреблении могут представлять угрозу здоровью. Поэтому важным направлением пищевой, в том числе, кондитерской промышленности, является исключение синтетических добавок и использование натуральных ингредиентов.
Население Дальнего Востока, в том числе Амурской области, испытывает
экологический «стресс», обусловленный сезонными колебаниями температур.
В связи с этим актуальна разработка технологий пищевых продуктов с
включением природного сырья, обладающего адаптогенным,
имунностимулирующим и тонизирующим действием, что соответствует одной из задач реализации распоряжения Правительства РФ «Об основах государственной политики Российской Федерации в области здорового питания на период до 2020 года».
Сахаристые кондитерские изделия, в частности карамель, представляют группу пищевой продукции широкого ассортимента, которая пользуется большой популярностью ввиду разнообразных потребительских свойств, для повышения которых, необходим поиск новых источников сырья, содержащих широкий спектр биологически активных веществ, обладающих адаптогенным, иммунозащитным и тонизирующим действием.
Степень разработанности темы исследования. Вопросы по
обогащению сахаристых кондитерских изделий, с включением в рецептуру
натурального сырья рассматривались в работах отечественных и зарубежных
ученых: Л.М. Аксёновой, Г.О. Магомедова, В.М. Позняковского, И.Ю.
Резниченко, Т.В. Савенковой, В.А. Тутельяна, В.Б. Цыгановой, J. Johnson, Jasim Ahmed, и др. Вместе с тем, анализ научных разработок технологий сахаристых кондитерских изделий при полном исключении из рецептуры синтетических добавок, практически не представлен. Все это послужило основанием для постановки цели и задач диссертационной работы.
Цель и задачи работы. Цель исследования – разработка технологии и товароведная оценка леденцовой карамели, обогащенной комплексным экстрактом из растительного и животного сырья.
Для достижения поставленной цели определены следующие задачи:
- определить потребительские мотивации населения г. Благовещенска
Амурской области в отношении сахаристых кондитерских изделий;
- научно обосновать выбор и провести товароведную оценку
растительного и животного сырья, вводимого в рецептуру леденцовой карамели
для обогащения биологически активными веществами;
- определить рациональные параметры процесса экстракции и
исследовать химический состав экстрактов из ягод лимонника, калины,
зелёного чая и консервированных пантов северного оленя;
- составить «образ» обогащенной леденцовой карамели;
экспериментально обосновать рецептуру обогащенной леденцовой карамели с заданными потребительскими свойствами и разработать технологию;
провести товароведную оценку качества обогащенной леденцовой карамели, установить срок и режим хранения;
- разработать и утвердить техническую документацию на новый вид
обогащенной карамели;
- апробировать технологию обогащенной карамели в производственных
условиях, рассчитать экономическую эффективность.
Научная новизна:
- выявлены потребительские мотивации населения г. Благовещенска
Амурской области в отношении сахаристых кондитерских изделий, на основа
нии которых показана актуальность разработки технологии обогащенной ка
рамели;
изучен процесс экстракции ягод лимонника, калины, зеленого чая и пантов северного оленя, определены продолжительность экстрагирования и концентрация экстрагента для максимального извлечения экстрактивных веществ. На основании изучения химического состава экстрактов из растительного и животного сырья обоснована целесообразность их использования в производстве леденцовой карамели;
установлена оптимальная доза, стадия и способ введения комплексного экстракта из растительного и животного сырья в карамельную массу;
экспериментально обосновано соотношение экстрактов для получения обогащенной леденцовой карамели с высоким содержанием биологически активных веществ;
научно обоснована рецептура и разработана технология леденцовой карамели, обогащенной комплексным экстрактом из растительного и животного сырья.
Новизна предложенных технических решений подтверждена патентом РФ №2428043 от 24.02.2010 «Способ получения леденцовой карамели функционального назначения».
Теоретическая и практическая значимость работы. Диссертационная работа выполнялась в рамках научного направления Технологического факультета ФГБОУ ВО «Дальневосточный государственный аграрный университет», согласно плану НИР на тему 21: «Пищевые продукты», раздел 21.5 - «Совершенствование технологии и рецептур хлеба, кондитерских и макаронных изделий с целью более эффективного использования сырья, увеличения срока хранения продуктов, повышения их пищевой и биологической ценности» (рег.№01200503563 ГРНТИ).
На основе экспериментальных исследований разработана технология
обогащенной леденцовой карамели. Получены и экспериментально
подтверждены регламентируемые показатели качества и безопасности обогащённой леденцовой карамели, исследована динамика их изменения в процессе хранения. Разработана и утверждена техническая документация ТУ и ТИ на новый вид обогащённой карамели «Лесная» ТУ 9121-002-00493238-2011. Технология обогащённой леденцовой карамели апробирована в производственных условиях на базе карамельного цеха ООО «АмурКондитер» г. Белогорска Амурской области. Получены серебряная медаль международной выставки-ярмарки «АмурЭкспофорум 2011» в номинации «Лучшие научно-технические разработки»; благодарственное письмо Министерства сельского хозяйства Амурской области за разработку технологии обогащённой леденцовой карамели «Лесная».
Методология и методы исследования. Теоретической основой при выполнении исследований явился анализ научно-технической информации по химическому составу и функциональной направленности растительного и животного сырья, выбранного в качестве источников биологически активных веществ для обогащения леденцовой карамели. При решении поставленных задач применялись общепринятые стандартные и модифицированные методы исследований: органолептические, физико-химические, микробиологические и социологические.
Основные положения, выносимые на защиту:
- потребительские мотивации населения г. Благовещенска Амурской
области в отношении сахаристых кондитерских изделий;
- процесс экстрагирования и химический состав экстрактов растительного
(лимонника, калины, зеленого чая) и животного (пантов северного оленя)
сырья;
экспериментальное обоснование технологических параметров производства и рецептуры обогащенной леденцовой карамели с заданными потребительскими свойствами;
результаты товароведной оценки обогащённой леденцовой карамели, положенные в основу установления сроков хранения.
Степень достоверности и апробация работы. Достоверность
результатов исследований подтверждается многократной повторностью
проведенных экспериментов и воспроизводимостью полученных результатов,
использованием стандартных и общепринятых методик. Качество и
безопасность разработанных экстрактов на соответствие требованиям
Технического регламента Таможенного союза 021/2011 «О безопасности пищевой продукции» определены в аккредитованной и лицензированной испытательной лаборатории ФГУЗ «Центр эпидемиологии и гигиены по Амурской области». Основные положения и результаты диссертационных исследований докладывались на региональных, международных научно-практических конференциях, «круглых столах».
Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 20 печатных работ, отражающих её основное содержание, из них 5 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, получен 1 патент РФ на изобретение № 2428043 от 24.02.2010 «Способ получения леденцовой карамели функционального назначения».
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, литературного обзора, объектов и методов исследования, результатов исследований и их обсуждений, выводов, библиографического списка и приложений. Диссертация изложена на 148 страницах компьютерного текста, содержит 28 рисунков, 37 таблиц, 10 приложений и 216 наименований библиографических источников, из них 28 на иностранном языке.
Особенности традиционного способа получения леденцовой карамели
Стремление населения к здоровому образу жизни и употреблению полезных для здоровья продуктов способствовали появлению карамели и драже, обогащён-ных витаминами или содержащих лечебно-профилактические фитодобавки, диапазон которых, согласно литературным данным велик, начиная от прополиса, оказывающего укрепляющее, противовоспалительное, заживляющее и дезинфицирующее действие; мяты, обладающей успокаивающим и обезболивающим действием и других растительных экстрактов: солодки, шалфея, полыни, несмотря на то, что данные ингредиенты даже в минимальных количествах придают изделиям специфический вкус (при разбавлении экстракта полыни в десять тысяч раз наблюдается сохранения горького привкуса) [15, 42, 60, 61, 65, 73-76, 83, 88, 96, 109, 117, 128, 135, 144, 151, 154-156, 163, 166, 176].
С нашей точки зрения карамель должна иметь приятный, гармоничный вкус, но не вкус применяемых добавок. Это зависит от подбора ингредиентов и от их количества относительно готового изделия.
М. Г. Собко и др., 1998, предложили выпуск карамели «Лакричной», которая содержит сахар, патоку, лимонную кислоту, эссенцию, отличающуюся тем, что, с целью придания леденцовой карамели биологической активности и лечебно-профилактических свойств при простудных заболеваниях, она дополнительно содержит лиофилизованный порошок экстракта солодкового корня с влажностью 0,9 - 1,0% и глицирризиновую кислоту до 28%. В работе описан традиционный способ производства леденцовой карамели, включающий варку и уваривание карамельного сиропа в вакуум-аппарате непрерывного действия до получения карамельной массы с влажностью 1,5 - 2,5%, дозирование карамельной массы, введение на охлаждающем столе вкусовых и ароматических добавок, проминку, резку и формовку карамельной массы, обсыпку в дражировочном котле и фасовку полученной леденцовой карамели [177, 183].
Недостаток витаминов в организме ведёт к различным заболеваниям, поэтому Н. Н. Азаров с соавт., 1999, разработал технологию витаминизированной карамели, в состав которой входит сахар-песок, патока, кислота лимонная, витаминная добавка в виде смеси витаминов С, В1, В2, В5, В6, В12, Вc, РР, Н, Е, и ароматизатор «Ананас». При производстве карамели готовую карамельную массу уваривают, охлаждают, вводят ароматические и витаминные добавки, проминают, образуют карамельный батон, калибруют жгут, формуют карамель и охлаждают. Уваривание массы ведут до влажности 1,0 - 2,0% и охлаждают до 92 - 950С. Порции массы автоматически выгружают через 1,5 - 2 мин. Смесь витаминов и ароматизатор добавляют последовательно методом дозирования. Проминку массы ведут до 80 - 850С. В данном способе существенно уменьшаются трудоемкость и длительность технологического цикла. Состав витаминизированной леденцовой карамели рекомендуется для удовлетворения суточной потребности организма человека в витаминах, при одновременном повышении биологической ценности продукта. С нашей точки зрения недостатком данного способа является использование искусственных добавок в комплексе смеси витаминов [185].
З.Г. Скобельская, А.И. Драгилев., 2000, предложили технологию леденцовой карамели, при которой вначале ведут приготовление полуфабрикатов в зависимости от вида кондитерских изделий, смешивая компоненты, предусмотренные рецептурой, затем данную массу охлаждают до температуры 55 - 650С и вносят порошок шиповника в количестве 6 - 10% от общей их массы.
Порошок представляет собой измельченную растворимую фракцию, выделенную и высушенную из измельченного шиповника влажностью 4 - 4,5%, с со 16 держанием аскорбиновой кислоты 2,0 - 3,5%, флавоноидов 0,15 - 0,2% и кислот органических 4 - 6%.
К недостатком данной технологии можно отнести высушивание водного экстракта шиповника, которое ведёт к дополнительным затратам и потерям витамина С, но за счёт довольно высокого содержания вводимого ингредиента обеспечивается стимулирующее и профилактическое действие полученных изделий на организм человека, расширение ассортимента и области применения данных продуктов [182].
В качестве восполнения дефицита йода в организме В.Ф. Талановский и др., 2001, предложили технологию получения йодированной леденцовой карамели, в состав которой входит сахар-песок, патока, лимонная кислота, эссенция и соединение йода с неклейстеризованным крахмалом с влажностью 8,5% в диапазоне соотношений йод: крахмал от 1:30 до 1:60 или клейстеризованным крахмалом с влажностью 90% в диапазоне соотношений йод: крахмал от 1:20 до 1:40. При этом обеспечивается повышение биологической ценности изделий и придание им лечебно-профилактических свойств при недостаточном поступлении йода с пищей [177].
Аналог диетической и диабетической карамели предложили Э.Н. Крылова, Т.В. Савенкова, В.Е. Благодатских, 2001. При приготовлении карамельного сиропа вводят сахарозаменители лактит или изомальт в количестве 67,0 - 75,0% от общей карамельной массы, уваривание сиропа ведут до влажности 2 - 3% при давлении пара 0,5 - 0,6 МПа. Дополнительно для улучшения вкусовых качеств изделия в карамельный сироп добавляют синтетический подсластитель ацесульфам калия. Применение сахарозаменителей позволяет создать новый вид карамели, удлинить срок хранения карамели в 2 раза и повысить конкурентноспособность. Способ введения ацесульфама калия осуществляют на стадии приготовления сиропа. Замена сахара лактитом или изомальтом способствует также увеличению срока хранения карамели до 12 месяцев. Полученная аморфная структура сохраняется в течение всего срока хранения, так как использованные подсластители не гигроскопичны. Несмотря на технологические достижения данной карамели, довольно трудно назвать её функциональной, так как используются синтетические сахарозаменители. Альтернативой этому способу может служить использование натуральных сахарозаменителей, например стевии [179].
Так, К. Лутц и Ф. Рихтерих, 2006, включили стевию в рецептуру кондитерских изделий с добавлением экстрактов из высушенных травяных смесей. Причём, кондитерские изделия могут содержать высушенный спиртовой экстракт из смеси мяты перечной, шалфея, тысячелистника и тимьяна. Изделия дополнительно могут содержать, по меньшей мере, одну из следующих трав: мяту лимонную, подорожник, алтей, манжетку, бузину, примулу, бедренец, веронику, мальву и шандру. Следует отметить, что в этой технологи нет общей идеи использования таких разнообразных ингредиентов [186].
Н.Н. Азаровым, Ю.Н. Азаровым, Р.М. Мирошниковой, 2003, предложена технология получения карамели леденцовой, которая предусматривает предварительное приготовление раствора ментола в спирте в соотношении 1:4 и водного раствора смеси синтетических красителей «Индигокармин» и «Тартразин», взятых в соотношении 1:1. В охлажденную до 85 -950 С карамельную массу последовательно вводят раствор ментола в спирте, водный раствор красителей и ароматизатор «Мятный», каждый раз производится механическое перемешивание в течение 5-10 минут. При этом обеспечивается повышение стойкости удержания карамелью запаха свежей мяты, сохраняющегося при ее использовании и хранении в течение длительного времени, а также повышение стойкости окрашивания карамели. Задачей предлагаемого способа является обеспечение равномерности перемешивания карамельной массы за счет облегчения операции проминки и улучшение органолептических свойств карамели при одновременном увеличении срока ее хранения [178].
Объекты исследований
Для выявления оптимального количественного сочетания ингредиентов, обеспечивающих гармоничный вкус и определённую биологическую ценность были проведены специальные исследования, включающие изучение химического и микробиологического состава экстрактов из растительного (ягод лимонника, калины, зелёного чая) и животного (консервированных пантов северного оленя) сырья, товароведную характеристику леденцовой карамели, обогащённой БАВ из растительного и животного сырья, исследования показателей безопасности на соответствие требованиям Технического регламента Таможенного союза 021/2011 «О безопасности пищевой продукции».
Для животного и растительного сырья: - органолептические и физико-химические показатели ягод лимонника, ка лины, зеленого чая по ГОСТ 8535-57 [33], ГОСТ 22371-77 [35] и ГОСТ 28561-90 [37] соответственно; - органолептические и физико-химические показатели пантов северного оленя по ТУ 92-007-04 [39]; - массовую долю влаги и экстрактивных веществ в ягодах лимонника, калины и зеленого чая методом высушивания по ГОСТ 28561 [37]; - массовую долю влаги консервированных пантов северного оленя по ГОСТ 28561 [39];
Для экстрактов из растительного сырья определяли: - содержание сухих веществ рефрактометрически по ГОСТ 5900 [25]; - содержание ЭВ высушиванием по ГОСТ 24027 для ягод лимонника и калины; по ГОСТ 28551 спектрофотометрическим методом для зелёного чая; - содержание пектиновых веществ методом осаждения полигалактуроновой кислоты и гидролиза в виде пектата кальция; - содержание аскорбиновой кислоты модифицированным метом по ГОСТ 24556, основанном на экстрагировании аскорбиновой кислоты раствором фосфорной, смесью уксусной и ортофосфорной или соляной кислоты с последующим титрованием раствором 2,6 дихлорфенолининдофенолята натрия до появления светло-розовой окраски устойчивой в течение 30 с. Для устранения маскирующего влияния Fe2+. Cu2+ и других ионов двухвалентных металлов добавляют в качестве хе-латообразующего реагента раствор ЭДТА [26]; - определение содержания железа проводили по МУ 08-47/078 методом инверсионной вольтамперометрии [94]; - определение органических кислот (в пересчете на уксусную) методом титрования; - исследования показателей безопасности экстрактов на соответствие требованиям Технического регламента Таможенного союза 021/2011 «О безопасности пищевой продукции» по МУ 31-04/04, МВИ 8, МУК 2.6.1.1194; - исследования микробиологических показателей безопасности экстрактов на соответствие требованиям Технического регламента Таможенного союза 021/2011 «О безопасности пищевой продукции» по ГОСТ 10444.15, ГОСТ Р 52816ГОСТ Р 52814, МУ 4.2.2723, ГОСТ 10444.12 [27-29].
Для экстрактов из животного сырья определяли: - содержание экстрактивных веществ спектрофотометрическим методом по ГОСТ 28551 [38,41]; - содержание сухих веществ рефрактометрически по ГОСТ 5900 [39]; - Антиоксидантную активность определяли по: Аскорбат- и НАДФН- зависимому ПОЛ на микросомах печени крыс. Приготовление микросомной суспензии: к 4 мл микросом (концентрация по белку – 20 мг/мл) приливают 4 мл трис HCl буфера (ph 7,5) и гомогенизируют. Реакцию ПОЛ запускают ионами Fe, останавливают – 30% ТХУ ЭДТА. Время инкубации для Аскорбат-зависимом ПОЛ-5 мин., НАДФН-зависимом ПОЛ-20 мин. Интенсивность ПОЛ изучают по содержанию промежуточного и конечного продуктов, а именно диеновых коньюгантов и малонового диальдегида. В эксперименте использовались 6 групп белых мышей по 20 штук, полученных из вивариума ФГБОУ ВО «Дальневосточный ГАУ». Опыт и контроль с равным количеством самцов и самок в каждой. Опытной группе 45% экстракт вводили подкожно в течение одного месяца. Следует отметить, что Работа выполнена с соблюдением Правил лабораторной практики в Российской Федерации (Приказ Министерства здравоохранения Российской Федерации № 267 от 19.06.2003) и международных рекомендаций и правил Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых в экспериментальных работах [57]; - содержание витамина С определяли модифицированным метом по ГОСТ 24556, основанном на экстрагировании витамина С раствором фосфорной кислоты или смесью уксусной и ортофосфорной или соляной кислоты с последующим титрованием раствором 2,6 дихлорфенолининдофенолята натрия до установления светло-розовой окраски устойчивой в течение 30 с. Для устранения маскирующего влияния Fe2+. Cu2+ и других ионов двухвалентных металлов добавляют в качестве хелатообразующего реагента раствор ЭДТА [31, 47, 172]; - определение содержания железа проводили по МУ 08-47/078 методом инверсионной вольтамперометрии [94]; - исследования показателей безопасности экстрактов на соответствие требованиям Технического регламента Таможенного союза 021/2011 «О безопасности пищевой продукции» по МУ 31-04/04, МВИ 8, МУК 2.6.1.1194 [147]; - исследования микробиологических показателей безопасности экстрактов на соответствие требованиям Технического регламента Таможенного союза 021/2011 «О безопасности пищевой продукции» по ГОСТ 10444.15, ГОСТ Р 52816, ГОСТ Р 52814, МУ 4.2.2723, ГОСТ 10444.12 [27-29].
С целью определения оптимальной дозировки экстрактов из растительного и животного сырья вводили 1%, 2% и 3% (в соотношении 1:1:1:1) экстрактов в карамельную массу на стадии охлаждения при температуре 80-900C и изучали товароведную характеристику полученной карамели [36, 58, 97, 116].
Для обогащенной карамели: - пробы отбирали по ГОСТ 5904 [30]; - органолептические показатели качества определяли по ГОСТ 5897 [32]; - определение массовой доли влаги методом высушивания по ГОСТ 5900 [32]; - титруемую кислотность по ГОСТ 5898 [31]; - определение массовой доли редуцирующих веществ по ГОСТ 5903 [34]; - содержание витамина С определяли модифицированным метом по ГОСТ 24556 [47, 70]; - определение показателей безопасности обогащенной карамели на соответствие требованиям Технического регламента Таможенного союза 021/2011 «О безопасности пищевой продукции» проводили по МУ 31-04/04, МВИ 8, МУК 2.6.1.1194 [108, 147]; - определение микробиологических показателей обогащенной карамели на соответствие требованиям Технического регламента Таможенного союза 021/2011 «О безопасности пищевой продукции» проводили по ГОСТ 10444.12, ГОСТ 10444.8, МУ 4.2.2723, ГОСТ Р 52816, ГОСТ 10444.15 [27-29]; - энергетическую ценность изделий рассчитывали с помощью коэффициентов, рекомендованных Межведомственной комиссией Института питания РАМН. Исследование минерального состава обогащённой карамели проводили спектральным методом просыпки в 3-х полостной дуговой разряд на приборе СТЭ-1 [86, 100] в Центральной аккредитованной аналитической лаборатории «Амургеология» г. Благовещенск.
Анализ функциональной направленности растительного и животного сырья для обогащения карамели, формирование «образа» обогащенной леденцовой карамели
При разработке обогащённых изделий содержание витаминов и минеральных веществ в готовом продукте должно находиться на уровне от 15 до 50% от суточной нормы потребления отдельных микронутриентов.
За базовую рецептуру принимали рецептуру карамели леденцовой, представленную в сборнике рецептур [103].
После подготовки основного и дополнительного сырья к производству происходит уваривание сахаро-паточного сиропа в варочном котле при температуре 120 -1400С в течение 30-35 минут до получения карамельной массы влажностью 1 – 4%. Готовая карамельная масса при выгрузке из котла имеет температуру 105 -1150С, влажность 1,5-4% и массовую долю редуцирующих веществ 17-20%. Далее происходит процесс охлаждения и введение предварительно смешенных экстрактов в готовую карамельную массу.
В условиях производственного цеха синтетические добавки и растворы красителей подаются через капельные дозаторы на карамельную ленту, которая проходит по брикету охлаждающей машины. Введение экстрактов капельными дозаторами не возможно, так как происходит неравномерное распределение и растекание экстрактов по поверхности массы. Для исключения значимого улетучивания БАВ и возрастание редуцирующих веществ, температура карамельной массы на уровне 85 - 800С. Двигаясь по транспортерной ленте, готовая карамельная масса с температурой 85 - 800С, при помощи аэрозольной типа марки «Старт-50 М» орошается экстрактами ягод калины, лимонника, зеленого чая и консервированных пантов северного оленя. Преимущества аэрозольной установки марки «Старт-50 М»: простота и удобство в эксплуатации, равномерное распределение экстракта по поверхности движущейся карамельной массы, относительно большая площадь орошаемой поверхности. Равномерное орошение экстрактами происходит за счет относительно большой площади орошаемой поверхности и равномерного распределения экстрактов за счет распыления.
Установление оптимальной дозировки экстрактов проводили экспериментальным путём. Для этого в готовую карамельную массу вводили 1, 2 и 3% предварительно смешенных экстрактов, взятых в равных соотношениях (1:1:1:1).
Одним из реологических показателей качества карамели является растекае-мость, которая характеризуется коэффициентом растекания. Данный показатель зависит от рецептурного состава карамели и косвенно характеризует вязкость [91]. Коэффициент растекания для образцов обогащенной карамели с введением 1, 2 и 3% экстрактов представлен в таблице 19. Коэффициент растекания образцов карамели с введением 1, 2 и 3% экстрактов Показатель ГОСТ 6477-88 Образцы обогащенной карамели с введением 1% экстракта с введением 2% экстракта с введением 3% экстракта Коэффициент растекания карамельной массы, см2/г не более 1,60 1,20±0,4 1,58 ± 0,2 2,0±0,2
Коэффициент растекания для образцов с введением 3% экстрактов составил 2,0±0,2 см2/г, что подтверждает повышенную вязкость массы и растекание её по горизонтальной плоскости. Наиболее предпочтительными по - нашему мнению, явились образцы с добавлением 2% экстрактов, коэффициент растекания которых составил 1,60 ± 0,2 см2/г. Данная дозировка не превышает норм, устанавливаемых с учётом физиологических потребностей человека и средних суточных объёмов потребления обогащаемого продукта [114].
После орошения экстрактами обогащённая карамельная масса поступает на проминку в целях равномерного распределения в ней БАВ и придания равномерной температуры. Затем вручную подается в тянульную машину для образования карамельного батона и пропускается через жгутовытягивающий аппарат. Из валков отформованный пласт поступает на приёмный лоток и транспортёр охлаждаемого шкафа. После охлаждения карамель с температурой 40-450 с разбивается на отдельные леденцы и поступает на завертку.
На этикете указывается состав и биологическая ценность карамели, а также рекомендация к употреблению детям с 3-х лет во избежание проявления аллергических реакций. Формирование нового вида обогащённой карамели предполагается решать с помощью определенных потребительских свойств - коррекция химического состава с целью повышения пищевой ценности, органолептическая и физико-химическая сочетаемость компонентного состава.
Существенным для потребителя являются органолептические свойства продукта, определяющие потребительские предпочтения в отношении данного вида изделий. Для получения образцов обогащенной карамели с высокими органолеп-тическими показателями необходимо было экспериментально обосновать количественное соотношение экстрактов из ягод лимонника, калины, зеленого чая и пантов северного оленя, водимых в карамельную массу с помощью дегустации. Следует отметить, что смешивание экстрактов происходит непосредственно перед введением в массу во избежание химического взаимодействия и выпадения осадка.
В ходе выполнения работы был осуществлён выбор наиболее значимых факторов, влияющих на органолептические показатели леденцовой карамели. Выбор предусматривал постановку, и проведение специальных поисковых опытов, в результате которых установлено, что значимыми факторами, влияющими на получение леденцовой карамели с высокими органолептическими показателями являются: дозировка экстрактов из ягод калины, см3 (Х1), дозировка экстрактов из ягод лимонника, см3мл (Х2), дозировка экстрактов из зелёного чая, см3 (Х3), дозировка экстрактов из пантов северного оленя, см3 (Х4).
Для математической обработки четырёхфакторного эксперимента коэффициенты регрессии получены при использовании пакета статистических программ STATISTICA 6.0 и MathLab. Факторы, влияющие на получение высоких органолептических показателей леденцовой карамели, обогащённой БАВ из растительного и животного сырья представлены в таблице 20.
Товароведная оценка обогащенной леденцовой карамели
Исследование потребительских свойств карамели, обогащённой экстрактами из ягод лимонника, калины, зеленого чая и пантов северного оленя проводилось на стадии разработки технологии и хранения по показателям качества (орга-нолептическим, физико-химическим, микробиологическим и т.д.).
Гигиеническое обоснование продолжительности устанавливаемых сроков годности обогащенной карамели, проводили на основе комплексных исследований.
Для более объективной оценки органолептических показателей обогащенной карамели была проведена дегустация в начале и конце срока хранения по 30-ти балльной шкале. При разработке шкалы использованы основные положения органолептической оценки кондитерских изделий [68, 174, 175]. В данной шкале самый большой коэффициент весомости отводится вкусу и запаху, т.к. при органолептической оценке эти показатели имеют самое большое значение (10-15 балов). Цвет и поверхность изделия имеют менее важное значение, поэтому им отводилось по 3 - 6 балов, форму оценивали от 1 до 3 балов. Изменение органолеп-тических показателей качества карамели при хранении отражено в таблице 31.
Анализ данных таблицы свидетельствует о том, что органолептические показатели леденцовой карамели, обогащённой экстрактами из растительного и животного сырья, в течение 6 месяцев хранения изменялись незначительно. Суммарные балльные оценки к концу 6 месяца хранения соответствовали оценке «хорошо» (20-25 баллов). К концу 8 месяца хранения суммарная балльная оценка соответствует оценке «удовлетворительно» (15-20 баллов).
Также были исследованы физико-химические показатели качества обога-щённой карамели в процессе хранения на протяжении 8 месяцев при температуре не выше 250С и относительной влажности воздуха не более 75%.
Анализ табличных данных свидетельствует о том, что показатели массовой доли влаги и редуцирующих веществ в образцах обогащенной леденцовой карамели находилась в пределах требований ГОСТ 6477-88 на протяжении 6 месяцев хранения. К концу 6 месяца хранения наблюдалось незначительное увеличение массовой доли влаги и редуцирующих веществ на 0,6 и 0,2% соответственно. Редуцирующие вещества в процессе хранения постепенно увеличивались за счёт инверсии сахарозы. Кислотность в процессе хранения изменялась незначительно, что вероятно связано с увеличением влажности карамели и постепенным разрушением витамина С.
При установлении сроков годности определяющую роль также играют При установлении срока хранения определяющую роль играют микробиологические показатели, которые исследовались в аккредитованной испытательной лаборатории ФГБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии Амурской области»на протяжении всего срока хранения (табл. 33). Таблица 33- Исследование микробиологических показателей обогащенной леденцовой карамели в процессе хранения
Патогенная микрофлора, в т.ч. сальмонеллы не допускается 0 не обнаружено не обнаружено не обнаружено не обнаружено не обнаружено
В результате исследований установлено, что по совокупности микробиологических показателей обогащённой карамели количество обнаруженных микроорганизмов в них не превышают допустимые санитарные нормы за весь период хранения. Помимо определения основных показателей качества в процессе хранения дополнительно определяли изменение содержания аскорбиновой кислоты. Сохранность витамина С в процессе хранения представлена на рисунке
Установлена относительно высокая стабильность аскорбиновой кислоты в процессе хранения, её потери составили за 6 месяцев в среднем 20 %, к концу 8 месяца хранения – 30 %. Это обусловлено, главным образом высоким содержанием сахара, малой влажностью и плотной консистенции изделий. Так, удовлетворение суточной потребности при употреблении 30 г обогащенной карамели к концу срока хранения в таких элементах, как, марганец, железо, магний и фосфор произойдёт на 15,0, 20,0, 27,6 и 22,4% соответственно, что соответствует современным научным требованиям к обогащенным кондитерским изделиям.
Таким образом, на основании вышеизложенного срок хранения обогащенной карамели составил не более 6 месяцев, в основном за счет увеличения влажности обогащенной карамели. 3.7 Разработка технической документации. Промышленная апробация
На основании комплекса проведенных исследований разработана техническая документация на новый вид леденцовой карамели «Лесная» ТУ 9121-002-00493238-2011, в которой приведены требования к качеству обогащённой карамели: органолептические, физико-химические, показатели безопасности (Приложение Ж). Приведены требования к упаковке и транспортировке обогащённой карамели. На этикете указывается состав и биологическая ценность карамели, а также рекомендация к употреблению детям с 3-х лет во избежание проявления аллергических реакций.
Разработанная рецептура и технология обогащённой карамели апробирована в производственных условиях на базе карамельного цеха ООО «АмурКонди-тер» г. Белогорска Амурской области. Акт внедрения результатов исследований в производство представлен в приложении И.