Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по техническим специальностям
На правах рукописи
СНЕГИРЕВА АННА ВЛАДИМИРОВНА
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ И ТОВАРОВЕДНАЯ ОЦЕНКА ПИЩЕВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ С ДОБАВЛЕНИЕМ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР
05.18.15 Цтехнология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Кемерово - 2012
Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова
Научный консультант: доктор технических наук, профессор Щетинин Михаил Павлович
Официальные оппоненты: Гореликова Галина Анатольевна, доктор технических наук, доцент, ФГБОУ ВПО КемТИПП, профессор кафедры Товароведение и управление качеством Ивкова Ирина Александровна, кандидат технических наук, доцент, ФГБОУ ВПО ОмГАУ, заведующая кафедрой Товароведения
Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Алтайский государственный аграрный университет, г. Барнаул
Защита состоится л27 апреля 2012 года в часов на заседании диссертационного совета Д 212.089.02 при ФГБОУ ВПО Кемеровский технологический институт пищевой промышленности по адресу:
650056, г.Кемерово, бульвар Строителей, 47, тел./факс 8(3842)39-68-88.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО Кемеровский технологический институт пищевой промышленности.
С авторефератом можно ознакомиться на официальном сайте ВАК Минобрнауки РФ ( и ФГБОУ ВПО Кемеровский технологический институт пищевой промышленности (www.kemtipp.ru).
Автореферат разослан л ___ марта 2012 г.
Ученый секретарь Бакин И.А.
диссертационного совета [Вв
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. В настоящее время одним из приоритетных направлений государственной политики в области здорового питания России является развитие производства пищевых продуктов, обогащенных незаменимыми компонентами, в том числе для питания в организованных коллективах (трудовые, образовательные и др.). Важнейшее условие поддержания здоровья, высокой работоспособности и выносливости человека - сбалансированное питание, способствующее поступлению в организм веществ, обладающих энергетической ценностью и одновременно обеспечивающих профилактику алиментарных заболеваний, а также адаптацию к окружающей среде. Мир здорового питания переживает революцию. Новые рекомендации всемирной организации здравоохранения привели к глобальному изменению в требованиях к составу продуктов здорового питания. Повышенное внимание уделяется исключению потенциально опасных для здоровья веществ из пищевых продуктов и увеличению в составе продуктов полезных ингредиентов.
Изменения в структуре потребительского спроса, обусловленные социально-экономическими факторами, стремлением до минимума сократить время приготовления пищи в домашних условиях и на предприятиях общественного питания наряду с несбалансированностью рациона питания современного человека - основные предпосылки для разработки новых видов пищевых концентратов быстрого приготовления на натуральной основе.
Особое значение имеют концентраты киселей, поскольку важнейшими потребителями таких продуктов являются санатории и лечебные учреждения различного типа.
Учитывая вышеизложенное, ученые разрабатывают и внедряют в производство новые виды концентратов напитков. Существенный вклад в развитие этого вопроса внесли В.А. Тутельян, А.А.Покровский, В.М. Позняковский, Л.А. Маюрникова, А.М.Попов, Л.А.Остроумов, О.В.Коновалова, Е.А.Литвина, И.А. Бугаец, В.Ф. Добровольский, В.Б.
Спиричев, В.А. Помозова, В.К. Изотов и другие.
Таким образом, создание концентратов киселей на основе натурального сырья, содержащего широкий спектр биологически активных веществ, представляет актуальную проблему, имеющую большое значение в области коррекции питания и сохранения здоровья современного человека.
Цель и задачи исследований. Целью научной работы явились разработка рецептур и технологии производства концентратов напитков на основе ржаной, ячменной и овсяной муки и их товароведная оценка.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
1. Провести маркетинговые исследования по изучению потребительских предпочтений в отношении напитков жителей Алтайского края;
2. Изучить физико-химические и органолептические показатели зернового сырья и их изменение в результате термической обработки. Определить рациональные режимы обработки на основе анализа экспериментальных данных;
3. Исследовать изменение кислотного числа жира обработанной и сырой муки при хранении;
4. Разработать рецептуры и технологию производства концентратов киселей. Определить время доведения продукта до готовности;
5. Провести комплексную товароведную оценку разработанных концентратов киселей. Определить регламентируемые показатели качества и сроки хранения новой продукции;
6. Провести расчет экономического эффекта от внедрения концентрата напитка;
7. Разработать и утвердить техническую документацию. Провести опытно-промышленную апробацию концентрата киселя.
Научная новизна. Выявлена возможность использования ячменной и ржаной обдирной муки при производстве концентратов киселей.
Установлена зависимость между изменением содержания декстринов в ржаной, ячменной и овсяной муке, вызванным термической обработкой и консистенцией киселей.
Впервые изучен процесс изменения кинематической вязкости клейстеров, полученных из муки, подвергнутой термической обработке и установлены режимы обработки, при которых формируется максимальная вязкость.
Показано изменение кислотности и числа падения ржаной, ячменной и овсяной муки в зависимости от режимов термической обработки и определены режимы, при которых наблюдается снижение кислотности и увеличение числа падения.
Проведен сравнительный анализ изменения кислотного числа жира обработанной при 110 С и сырой ржаной, ячменной и овсяной муки в процессе хранения и установлено положительное влияние термической обработки на снижение кислотного числа жира.
Показано положительное влияние термической обработки ржаной, ячменной и овсяной муки на сокращение времени варки киселя.
Практическая значимость. Разработаны практические рекомендации по производству концентратов киселей с добавлением зерновых культур, а также по выбору оптимальных режимов подготовки муки к использованию в составе пищевых концентратов.
Предложен новый способ получения концентрата киселя и исследована его стойкость при хранении. Предлагаемый способ производства концентратов напитков прошел производственную апробацию на предприятии ЗАО Алтайская крупа, г. Барнаул.
По результатам работы получены патенты №2350208 Смесь для получения киселя, №2399343 Способ производства сухого концентрата овсяного киселя, №2414152 Смесь для получения киселя, № 2414147Смесь для получения киселя, № 2440774 Смесь для получения киселя.
На концентраты напитков разработана техническая документация (СТО 09111983-001-2011, ТИ 09111983-001-2011).
Апробация работы. Материалы диссертации обсуждались на научно-практических конференциях: Современные проблемы техники и технологии пищевых производств (г.Барнаул 2007, 2008, 2009, 2011 гг.); на конференции лауреатов 1-го тура программы У.М.Н.И.К (г.Барнаул 2007 г.); Пищевые продукты и здоровье человека, (г.Кемерово, 2008, 2009 гг.); на форуме Селигер-2010 по программе УМНИК на СТАРТ и в финале второго всероссийского конкурса молодых ученых УМНИК на СТАРТ (Самара, 2011 г.).
Доклад по теме исследований завоевал I место на ХI городской научно-практической конференции Молодежь-Барнаулу.
Основные положения диссертационной работы использовались при выполнении научно-исследовательских и опытноконструкторских работ, финансируемых по программе Участник молодежного научно-инновационного конкурса (2008-2010 гг.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 27 печатных работ, в том числе 5 патентов, 5 статей в журналах, рекомендованных ВАК.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, описания объектов и методов исследований, результатов исследований и их обсуждения, выводов, библиографического списка из 247 наименований и 22 приложений.
Работа изложена на 169 страницах машинописного текста, содержит 31 рисунок и 31 таблицу.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность выбранного направления исследований.
В первой главе рассмотрены современные проблемы питания и пути их решения. Систематизированы литературные данные по основным направлениям повышения пищевой ценности концентратов напитков и в частности киселей. Рассмотрены способы производства киселей с использованием зерна и продуктов его переработки. Дана краткая характеристика химического состава овсяной, ржаной обдирной и ячменной муки. На основе анализа научно-технической и патентной литературы сформулированы цель и задачи исследований.
Во второй главе представлено описание объектов и методов исследований. Исследования проводили в лаборатории кафедры Технологии продуктов питания Алтайского государственного технического университета, в Испытательном центре пищевых продуктов и сырья (аттестат аккредитации № РОСС RU.001.21ПТ42), в испытательной лаборатории ФГУ ЦАС Алтайский (аттестат аккредитации № РОСС RU.0001.21ПЦ42).
Для проведения исследований были использованы: мука овсяная, мука ячменная, мука ржаная хлебопекарная обдирная, сахарпесок, лимонная кислота, крахмал, порошки сухой моркови, брусники, свеклы, шиповника.
Общая схема исследований представлена на рисунке 1.
На первом этапе в рамках аналитического обзора изучены актуальные проблемы современного питания и пути их решения. Рассмотрены особенности производства и необходимость расширения ассортимента концентратов напитков. Сформулированы цель и задачи исследований.
Второй блок исследований включал изучение потребительских предпочтений жителей Алтайского края в отношении напитков.
На третьем этапе исследовали показатели качества ржаной, ячменной и овсяной муки, после чего муку подвергали термической обработке при температуре от 50 С до 190 С с интервалом в 20 С, при этом время варьировали от 5 до 30 мин с шагом 5 мин. В обработанной муке изучали комплекс физико-химических, органолептических, биохимических изменений и на основании полученных данных выбирали режимы термической обработки и разрабатывали рецептуры и технологию производства напитков.
Четвертый этап включал товароведную оценку разработанных продуктов и оценку их стойкости при хранении.
На завершающем этапе была разработана техническая документация и проведена промышленная апробация пищевых концентратов. Рассчитана экономическая эффективность от внедрения новых видов напитков.
При выполнении работы использовались стандартные и общепринятые методы исследований, в том числе органолептические, физико-химические, биохимические, микробиологические, математические методы анализа и методы маркетинговых исследований.
В третьей главе представлены результаты исследований.
Маркетинговые исследования потребительского спроса. В ходе данных исследований был проведен социологический опрос жителей Алтайского края, с помощью анкет, состоящих из информационных блоков, направленных на решение следующих задач: демографическая характеристика респондентов; изучение предпочтений потребителей при покупке безалкогольных напитков.
В результате анализа полученных данных было установлено, что потребителями киселей являются 17,4 % населения, при этом большинство из них люди старше 55 лет. Вместе с тем, независимо от возраста мужчины и женщины предпочитают кисели средней густоты.
Практически треть опрошенных считает необходимым добавление в существующие напитки полезных ингредиентов.
Влияние режимов термической обработки на влажность муки. На данном этапе муку для улучшения органолептических показателей и уменьшения влажности обрабатывали при температуре от 50 С до 190 С с интервалом варьирования 20 С, от 5 до 30 мин с шагом 5 мин. В полученных образцах определяли массовую долю влаги. В результате проведенных исследований выяснилось, что даже при самой низкой температуре обработки - 50 С и продолжительности 5 мин влажность муки достигает значений, не превышающих влажность киселя по ГОСТ 18488-2000.
Влияние режимов термической обработки на кинематическую вязкость мучных клейстеров. В ходе данных исследований из образцов прошедших термическую обработку варили клейстеры, в которых оценивали структурно-механические свойства по показателю кинематической вязкости. В результате анализа полученных данных было определено, что максимальная вязкость ячменного и ржаного клейстера формируется при обработке муки в течение 25 мин при 110 С, тогда как овсяную муку достаточно обрабатывать в течение 15 мин.
I Анализ нормативной, научно-технической и патентной информации Постановка цели и задач исследований II Маркетинговые исследования потребительского спроса Демографическая характеристика Изучение потребительских предпочреспондентов тений в отношении напитков III Разработка рецептур и технологии концентратов напитков Анализ качества сырья -органолептические показатели -физико-химические показатели Исследование влияния -кинематическая вязкость мучных клейстеров режимов термической -содержание крахмала обработки на физико-число падения химические и органо-содержание декстринов лептические показатели -кислотность муки -органолептические показатели Выбор оптимальных режимов термической обработки и исследование влияния процесса хранения на кислотное число жира обработанной муки Исследование влияния продолжительности варки мучного клейстера на реологические свойства готового напитка Товароведная -органолептические показатели IV оценка и исследо- -физико-химические показатели вание этапа хране- -показатели безопасности ния напитков -пищевая ценность -разработка технической документации на пищеV Практическая реа- вой концентрат лизация результа- -промышленная апробация результатов тов исследований -расчет экономической эффективности от внедрения пищевых концентратов Рисунок 1 - Схема проведения исследований Влияние режимов термической обработки на содержание крахмала и декстринов в муке. В результате гидролиза крахмала под действием температуры образуются декстрины и сахара, сказывающиеся на изменении органолептических показателей продукта. В ходе определения этих показателей в обработанной муке было установлено, что интенсификация гидролиза происходит в результате обжаривания муки при температуре 110 С. Максимальное содержание декстринов в ячменной муке образуется при обработке ее в течение 20 мин, однако декстринизация ржаной муки в течение 25 мин приводит к двукратному увеличению этого показателя по сравнению с ячменной мукой. Наименьшее содержание декстринов среди исследуемых образцов имеет овсяная мука. Дальнейшее увеличение температуры приводит к снижению содержания декстринов и более интенсивному разрушению крахмала, что отрицательно сказывается на консистенции готового продукта.
Влияние режимов термической обработки на число падения муки. Число падения - главный показатель характеризующий активность амилолитических ферментов муки, оказывающих влияние на разжижение мучного клейстера. В результате исследования изменения этого показателя в процессе термической обработки было установлено, что увеличение температуры и продолжительности обжаривания ячменной муки приводит к снижению числа падения практически в шесть раз по сравнению с исходным значением, тогда как в ржаной муке наблюдается другая динамика. Обработка ржаной муки при 110 С, сопровождается ростом числа падения, а снижение его наблюдается лишь после 5 мин декстринизации при 170 С и дальнейшем увеличении температуры. Аналогичный процесс протекает и в овсяной муке, но в отличие от других видов муки максимальное число падения формируется при обработке ее в течение 25 мин при 150 С. Таким образом, термическая обработка позволяет улучшить консистенцию напитков благодаря инактивации амилолитических ферментов муки.
Влияние режимов термической обработки и процесса хранения на кислотность муки. Одним из факторов, влияющих на изменение кислотности, является термическое воздействие, в результате которого происходят изменения в аминокислотном, жирнокислотном составе и в содержании органических кислот. Для изучения данного процесса было исследовано влияние режимов термической обработки на кислотность муки. Кислотность определяли в свежеобработанной муке, после трех, четырех и семи месяцев хранения с учетом коэффициента резерва. В ходе исследования выяснилось, что термическая обработка ячменной муки при температуре 130 С более 15 мин приводит к небольшому снижению кислотности. Однако, в других видах муки такая динамика наблюдается при обработке более 5 мин при 110 С. Незначительное снижение кислотности при указанных режимах обработки говорит о том, что глубоких изменений в аминокислотном, жирнокислотном комплексах и в содержании органических кислот не происходит, что положительно сказывается на диетических свойствах готового продукта. Вместе с тем, термическая обработка при 110 С во всех видах муки приводит к инактивации липолитических ферментов, что стабилизирует кислотность в течение всего срока годности муки.
Изменение органолептических показателей мучных клейстеров в результате термической обработки муки. В ходе данных исследований проводили оценку вкуса, запаха, цвета и консистенции клейстеров, сваренных из муки, прошедшей термическую обработку при различных режимах. При дегустации была использована 20-ти балльная шкала с учетом коэффициентов весомости. По полученным данным строили поверхности отклика, приведенные на рисунках 2, 3 и 4.
Z=1,0823+0,299Х - -0,0013Х2- -0,0207Y+0,0028Y2- -0,0007XY Рисунок 2- Влияние режимов термической обработки муки на органолептические показатели ячменного клейстера Z=-6,23+0,3929X- -0,0016X2+0,0568Y+ +0,0016Y2-0,0009XY Рисунок 3 - Влияние режимов термической обработки муки на органолептические показатели ржаного клейстера Z=5,6232+0,243Х- -0,0012Х2+0,0575Y- -0,0001Y2-0,0005XY Рисунок 4 - Влияние режимов термической обработки муки на органолептические показатели овсяного клейстера Приведенные результаты свидетельствуют о том, что на формирование органолептических показателей в большей степени оказывает влияние температура, чем продолжительность термической обработки. Наилучшие органолептические показатели клейстеров при этом формируются из муки, обработанной при температуре от 90 С до 110 С.
В результате комплексного анализа влияния термической обработки на кинематическую вязкость и органолептические показатели мучных клейстеров, а также на содержание крахмала, декстринов, число падения и кислотность муки, установлены следующие оптимальные режимы декстринизации: ячменная мука - 110 оС, 25 минут; ржаная мука - 110 оС, 25 минут; овсяная мука - 110 оС, 15 минут.
Влияние процесса хранения на кислотное число жира муки. Для оценки степени прогоркания жиров определяют кислотное число, повышение которого указывает на начавшуюся порчу муки, сопровождающуюся увеличением содержания свободных жирных кислот. Для исследования влияния процесса хранения на кислотное число жира ячменную, ржаную и овсяную муку подвергали термической обработке при ранее выбранных режимах и закладывали на хранение в пакетах бумажных одинарных при температуре не выше 25 С и относительной влажности воздуха не более 70 %. Согласно ГОСТ Р 52809-2007 кислотное число жира ржаной обдирной муки должно составлять не более 80 мг КОН на 1 г жира. Из графика, приведенного на рисунке 5 видно, что такого значения кислотное число достигает в результате хранения сырой муки в течение семи месяцев, однако термическая обработка при 1100С позволяет замедлить процесс гидролиза жира, что дает возможность гарантировать сохранность не только ржаной, но и других видов муки в течение шести месяцев.
y1 =54,967+ 5,9897x -0,2833x2 ; R= 0,yy2 = 47,788 + 7,2119x-0,3622x2 ; R = 0,99 yy3 = 46,938+ 5,8679x -0,2417x2 ; R = 0,yyyyy4 = 44,984 + 5,1748x-0,1676x2 ; R = 0,y5 = 41,96+ 5,4342x-0,2301x2 ; R = 0,y6 =36,736 + 4,196x-0,1026x2 ; R = 0,0 30 60 90 120 150 180 2Продолжительность хранения, сут.
ржаная "сырая" ржаная обработанная ячменная "сырая" ячменная обработанная овсяная "сырая" овсяная обработанная Рисунок 5 - Влияние процесса хранения на кислотное число жира муки Разработка рецептур, технологии и установление времени варки концентратов напитков. Для установления оптимальной продолжительности варки пищевого концентрата обработанную и сырую ячменную, ржаную и овсяную муку взвешивали в равных количествах, добавляли воду и при помешивании доводили до кипения, после чего варили в течение 1, 2, 3, и 4 мин. Все образцы охлаждали до 14 С. Для оценки консистенции определяли кинематическую вязкость в свежесваренных образцах и после 3 ч хранения, и сравнивали данные с вязкостью клейстеров из необработанной муки.
В результате анализа полученных данных было установлено, что оптимальное время варки составляет 2 мин, тогда как сырую муку необходимо варить в течение 3 мин. Структурно-механические свойства клейстера в результате хранения не ухудшились, что позволяет гарантировать хорошую консистенцию напитка в течение срока реализации в сети общественного питания.
Для определения наилучшего соотношения компонентов напитка были составлены образцы для дегустации с различным содержанием сахара, обработанной муки, сырой муки, лимонной кислоты, крахмала, плодовых, ягодных и овощных порошков. Полученные смеси варили до готовности, после чего проводили дегустацию продуктов.
В результате чего были выбраны три образца, рецептуры которых представлены в таблице 1.
Кислотное число, мг КОН/1 г жира Таблица 1 - Рецептуры на производство концентратов напитков Состав Рецептура, % Расход сырья, кг/т в натуре в сухих веществах Кисель ржаной с шиповником Мука ржаная хлебо19,212,2 181,пекарная обдирная Сахар-песок 64,662,3 661,Кислота лимонная 1,14,1 13,Порошок шиповника 13,141,1 122,Итого 100,1029,7 977,Кисель ячменный с брусникой и свеклой Мука ячменная 19,203,3 174,Сахар-песок 66,681,7 680,Порошок брусники 11,120,8 114,Порошок свеклы 2,24,4 21,Итого 100,1030,2 991,Кисель овсяный с морковью и шиповником Мука овсяная 17,188,0 171,Сахар-песок 66,682,7 681,Кислота лимонная 1,14,1 13,Порошок моркови 7,72,1 64,Порошок шиповника 7,72,1 62,Итого 100,1029,0 993,На основании проведенных исследований разработана технология производства концентратов напитков, которая включает следующие операции: просеивание и магнитная сепарация муки, сахара, лимонной кислоты, плодово-ягодного и овощного порошка, обжаривание муки при выбранных ранее режимах, охлаждение, смешивание всех компонентов в соответствии с рецептурой и упаковка готового продукта.
Товароведная оценка концентратов киселей. В результате оценки органолептических и физико-химических показателей напитков при закладке на хранение было установлено, что напитки соответствуют регламентированным показателям. При этом вкус, запах и консистенцию оценивали в готовом напитке, а остальные показатели в сухом концентрате. Во всех видах напитков не было обнаружено металлических, минеральных примесей и зараженности вредителями хлебных запасов. Свежевыработанные концентраты закладывали на хранение на семь месяцев расфасованными в герметичную упаковку из полимерного материала массой нетто 100 г, при температуре не выше 20 С и относительной влажности воздуха не более 70 %. В процессе хранения исследовали изменение органолептических показателей, массовой доли влаги и кислотности.
В ходе исследований было установлено, что в процессе хранения киселей на основе ячменной и ржаной обдирной муки массовая доля титруемых кислот не изменилась, а в киселе на основе овсяной муки выросла на 0,2 % через шесть месяцев хранения. При этом органолептические показатели напитков остались на прежнем уровне. В тоже время была проведена оценка микробиологических показателей концентратов на основе обработанной и необработанной муки (таблица 2). В результате чего было установлено, что микробиологическая обсемененность напитков на основе обработанной муки гораздо меньше, чем на сырой муке. Вместе с тем, в концентрате с овсяной мукой, не прошедшей обработку, плесени так же не были обнаружены.
После семи месяцев хранения концентратов происходило некоторое увеличение КМАФАнМ и плесеней, однако число их не превышало нормы, установленные СанПиН 2.3.2.1078 (индекс 1.9.14.10). Во всех видах напитков отсутствовали бактерии группы кишечной палочки.
Таким образом, гарантийный срок хранения пищевых концентратов без ухудшения показателей качества составляет шесть месяцев.
Таблица 2 - Микробиологические показатели концентратов напитков на основе сырой (обработанной) муки Наименование киселя Плесени, КМАФАнМ, БГКП (колифорКОЕ/г КОЕ/г мы) в 0,01г Свежевыработанный Ржаной с шиповником 20 (не обн.) 6 104 (2 103) не обн. (не обн.) Ячменный с брусникой и 10 (не обн.) 5 104 (3 103) не обн. (не обн.) свеклой Овсяный с морковью и не обн.(не обн.) 5 104 (5 103) не обн. (не обн.) шиповником Через семь месяцев Ржаной с шиповником 40 (не обн.) 8 104 (9 103) не обн. (не обн.) Ячменный с брусникой и 20 (не обн.) 7 104 (5 103) не обн. (не обн.) свеклой Овсяный с морковью и не обн.(не обн.) 6 104 (6 103) не обн. (не обн.) шиповником В результате исследования содержания токсичных элементов, радионуклидов и пестицидов в напитках при закладке на хранение было установлено, что значение вышеуказанных показателей гораздо ниже предельно допустимых, что позволяет говорить о безопасности разработанных концентратов.
В результате сравнительного анализа химического состава концентратов на основе муки и на основе крахмала при закладке на хранение была обнаружена значительная разница в содержании белка (рисунок 6) и жира (рисунок 7). При этом пробой №1 был обозначен кисель ржаной с шиповником, №2 - ячменный с брусникой и свеклой, №3 - овсяный с морковью и шиповником, №4 - на крахмале с шиповником, №5 - на крахмале с брусникой и свеклой, №6 - на крахмале с морковью и шиповником.
Из данных, полученных при исследовании содержания углеводов в концентратах напитков (таблица 3) можно сделать вывод о значительном обогащении киселей пищевыми волокнами (расчетное значение) с одновременным снижением массовой доли крахмала.
3,5 1,3 1,3 1,2,5 0,1,0,0,4 0,0,Номер пробы Номер пробы Рисунок 6 - Массовая доля белка Рисунок 7 - Массовая доля жира в в концентратах напитков концентратах напитков Таблица 3 - Массовая доля углеводов в концентратах напитков Номер Крахмал, % на с.в. Пищевые волокна, Целлюлоза, % на с.в.
пробы % на с.в.
1 (4) 10,53+0,10 (14,77+0,09) 5,55 (3,51) 1,46+0,04 (1,16+0,06) 2 (5) 13,17+0,16 (15,05+0,28) 3,85 (2,58) 1,66+0,05 (1,37+0,19) 3 (6) 10,66+0,25(14,85+0,25) 3,72 (3,14) 1,57+0,11 (1,23+0,08) В ходе оценки витаминного и минерального состава концентратов киселей, было установлено увеличение содержания витаминов В1 и Е, а также марганца, железа, цинка, магния и натрия благодаря замене крахмала на овсяную муку.
Промышленная апробация. Разработанная технология производства концентратов киселей прошла успешную апробацию на предприятии ЗАО Алтайская крупа. Выработана пробная партия напитка в количестве 50 кг. На продукт разработана техническая документация (СТО 09111983-001-2011, ТИ 09111983-001-2011).
М. д. жира, % на с.в.
М. д. белка, % на с.в.
ВЫВОДЫ 1. В результате маркетинговых исследований было установлено, что потребителями киселей являются 17,4 % населения, при этом большинство из них люди старше 55 лет. Практически треть опрошенных считает необходимым добавление в существующие напитки полезных ингредиентов и исключение красителей и ароматизаторов.
2. В результате исследования изменений органолептических и физико-химических показателей муки в процессе термической обработки установлено, что ячменную и ржаную обдирную муку необходимо обрабатывать контактным способом при 110 С в течение 25 мин, а овсяную в течение 15 мин.
3. Установлено, что термическая обработка муки приводит к замедлению процесса гидролиза жира, в результате чего кислотное число после семи месяцев хранения не превышает 80 мг КОН.
4. Разработаны рецептуры и технология производства концентратов напитков. Установлено, что термическая обработка муки приводит к сокращению времени варки напитка. Доказано, что оптимальное время варки составляет 2 мин, при этом консистенция напитка в процессе хранения в течение 3 ч не ухудшилась.
5. Проведена комплексная товароведная оценка концентратов киселей. Доказано, что показатели качества напитков соответствуют регламентированным значениям. Установлено, что замена крахмала в составе пищевых концентратов улучшает витаминный и минеральный состав напитков, а также повышает содержание белков, жиров и пищевых волокон. Показатели безопасности и микробиологическая обсемененность не превышают норм, установленных СанПиН 2.3.2.1078 (индекс 1.9.14.10). Определены оптимальные сроки хранения продукта - шесть месяцев.
6. Проведен расчет экономического эффекта от внедрения концентрата напитка, который составил 21093 руб./т.
7. Разработана и утверждена техническая документация (СТО 09111983-001-2011, ТИ 09111983-001-2011). Проведена опытнопромышленная апробация концентратов киселей на предприятии ЗАО Алтайская крупа, выработано 50 кг (500 упаковок) продукции.
По материалам диссертации опубликованы следующие работы:
1. Пат. 2440774 С1 Рос. Федерация, МПК7 А23L 1/212, А23L 2/39.
Смесь для получения киселя / Мелёшкина Л. Е., Снегирева А. В.; заявитель и патентообладатель Алт. гос. техн. ун-т им. И. И. Ползунова. - № 2010142128/13 ; заявл. 13.10.2010 ; опубл. 27.01.2012.
2. Пат. 2414147 С1 Рос. Федерация, МПК7 А23L 1/212. Смесь для получения киселя / Мелёшкина Л. Е., Снегирева А. В.; заявитель и патентообладатель Алт. гос. техн. ун-т им. И. И. Ползунова. - № 2009142343/13 ; заявл 17.11.2009 ; опубл. 20.03.2011.
3. Пат. 2414152 С1 Рос. Федерация, МПК7 А23L 2/00. Смесь для получения киселя / Мелёшкина Л. Е., Снегирева А. В.; заявитель и патентообладатель Алт. гос. техн. ун-т им. И. И. Ползунова. - № 2009142344/13 ; заявл 17.11.2009 ; опубл. 20.03.2011.
4. Пат. 2399343 С1 Рос. Федерация, МПК7 А23L 2/38. Способ производства сухого концентрата овсяного киселя / Мелёшкина Л. Е., Снегирева А. В.; заявитель и патентообладатель Алт. гос. техн. ун-т им. И. И. Ползунова. - № 2009110684/13 ; заявл 23.03.2009 ; опубл.
20.09.2010.
5. Пат. 2350208 С1 Рос. Федерация, МПК7 А23L 2/39. Смесь для получения киселя / Мелёшкина Л. Е., Снегирева А. В.; заявитель и патентообладатель Алт. гос. техн. ун-т им. И. И. Ползунова. - № 2007139392/13; заявл 23.10.2007.; опубл. 27.03.2009.
6. Щетинин, М. П. Исследование пищевой ценности обогащенных напитков / М. П.Щетинин, Л. Е.Мелёшкина, А. В. Снегирева // Вестник аграрного университета. - Барнаул, 2011. - № 7. - С. 85.
7. Снегирева, А. В. Способ производства пищевого концентрата напитка на овсяном сырье /А. В. Снегирева, Л. Е. Мелёшкина, М. П.
Щетинин // Ползуновский вестник. - Барнаул, 2011. - № 3/2. - С.113-116.
8. Снегирева, А. В. Способ подготовки ячменной муки к использованию в составе пищевых концентратов напитков / А. В. Снегирева, Л. Е. Мелёшкина // Ползуновский вестник. - Барнаул, 2010. - № 3. - С. 261-264.
9. Мелёшкина, Л. Е. Технология производства пищевых концентратов киселей на основе зернового сырья / Л. Е. Мелёшкина, А. В.
Снегирева // Пищевая промышленность. - 2010. - № 2. - С. 58-59.
10. Снегирева, А. В. Разработка рецептуры ржано-овсяного киселя / А. В. Снегирева, Л. Е. Мелёшкина // Хлебопродукты. - 2010. - № 2. - С. 42-44.
11. Щетинин, М. П. Использование ржаной муки при производстве напитков / М. П. Щетинин, А. В. Снегирева // Перспективы производства продуктов питания нового поколения : сб. материалов 4-й междунар. науч.-практ. конф. - Омск, 2011. - С. 253-254.
12. Снегирева, А. В. Изучение процесса гидролиза крахмала в результате термической обработки ржаной муки / А. В. Снегирева, М. П.
Щетинин // Хранение и переработка зерна. - 2011. - № 4. - С. 63-64.
13. Снегирева, А. В. Маркетинговые исследования потребительского спроса в отношении безалкогольных напитков / А. В. Снегирева, Л. Е. Мелёшкина, М. П. Щетинин // Ползуновский альманах. - Барнаул, 2011. - № 3. - С.122-123.
14. Снегирева, А. В. Влияние режимов термической обработки и процесса хранения на кислотность ржаной муки / А. В.Снегирева // Современные проблемы техники и технологии пищевых производств :
13-я науч.-практ. конф. : сб. ст. и докл. / под ред. Л. В. Анисимовой, Е.
А. Кладова ; Алт. гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова. - Барнаул, 2010. - С. 64-68.
15. Снегирева, А. В. Изменение дисперсности суспензии ячменной муки в результате термической обработки / А. В. Снегирева // Современные технологии продуктов питания: теория и практика производства : материалы междунар. науч.-практ. семинара / Омск. гос. ун-т. - Омск : Вариант-Омск, 2010. - С. 256-258.
16. Снегирева, А. В. Пищевой концентрат ржано-овсяного киселя / А. В.Снегирева // Молодежь - Барнаулу : материалы XI науч.-практ.
конф. молодых ученых : в 2-х т. / отв. ред.Б. А. Черниченко. - Барнаул, 2010. - Т. 1. - С. 525-527.
17. Снегирева, А. В. Исследование и разработка технологии пищевых концентратов десертов функционального назначения с использованием растительного сырья Алтайского края / А. В. Снегирева // Ползуновский альманах. - Барнаул, 2009. - № 2. - С.105-107.
18. Снегирева, А. В. Исследование способов термической обработки крупяной продукции используемой в составе пищеконцентратов напитков / А. В. Снегирева, Л. Е. Мелёшкина // Ползуновский альманах. - Барнаул, 2009. - № 3 (Т.2). - С.302-303.
19. Снегирева, А. В. Влияние термической обработки на дисперсность суспензии овсяной муки / А. В.Снегирева, Л. Е.Мелёшкина // Современные проблемы техники и технологии пищевых производств:
материалы 12-й междунар. науч.-практ. конф. / под общ. ред. О. Н.
Тереховой ; Алт. гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова. - Барнаул, 2009. - С. 357-360.
20. Мелёшкина, Л. Е. Исследование влияния термической обработки муки на активность амилолитических ферментов / Л. Е. Мелёшкина, А. В. Снегирева // Хранение и переработка зерна. - 2009. - № 10. - С.49.
21. Снегирева, А. В. Разработка пищевых концентратов киселей на основе ячменной муки / А. В.Снегирева, И. И. Князькова // Ползуновский альманах. - Барнаул, 2009. - № 3 (Т. 2). - С.160-161.
22. Снегирева, А. В. Влияние крупности помола на водопоглотительную способность овсяной муки / А. В.Снегирева // Пищевые продукты и здоровье человека : тез докл. II Всерос. конф. студентов и аспирантов. Ч. 2. - Кемерово, 2009.-С.78-79.
23. Мелёшкина, Л. Е. Использование рисового компонента в составе пищевых концентратов напитков / Л. Е. Мелёшкина, А. В. Снегирева // Современные проблемы техники и технологии пищевых производств : 11-я междунар. науч.-практ. конф. : сб. ст. и докл. / под ред. Л. В. Анисимовой, Е. А. Кладова ; Алт. гос. техн. ун-т им. И.И.
Ползунова. - Барнаул, 2008. - С. 170.
24. Снегирева, А. В. О перспективах повышения пищевой ценности концентратов напитков / А. В.Снегирева // Пищевые продукты и здоровье человека : тез. докл. I Всерос. конф. студентов и аспирантов.
Ч. 1. - Кемерово, 2008. - С. 83-84.
25. Мелёшкина, Л. Е. Влияние термической обработки на вязкость овсяной муки / Л. Е. Мелёшкина, А. В. Снегирева // Наука на рубеже тысячелетий : сб. ст. 4-й междунар. заоч. науч.-практ. конф. - Тамбов, 2007. - С. 256-258.
26. Мелёшкина, Л. Е. Исследование и разработка технологии киселей на основе муки из крупяных культур / Л. Е.Мелёшкина, А. В.
Снегирева // Современные проблемы техники и технологии пищевых производств : материалы 10-й междунар. науч.-практ. конф. / под ред.
В. П. Коцюбы ; Алт. гос. техн. ун-т. им. И.И. Ползунова. - Барнаул, 2007. - С. 211-213.
27. Мелёшкина, Л. Е. Структурно-механические свойства клейстеров муки из зерновых культур / Л. Е. Мелёшкина, А. В. Снегирева // Современное хлебопечение 2007 : сб. ст. 4-й междунар. конф. / Международная промышленная академия. - М., 2007. - С. 122-125.
Автор выражает признательность и глубокую благодарность за консультации, помощь и поддержку при выполнении работы канд.техн.наук, доценту Мелёшкиной Ларисе Егоровне.
Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по техническим специальностям