Geum.ru

Развитие теоретических основ и разработка технологий мучных изделий повышенной биологической ценности с использованием дикорастущего сырья Красноярского края

Вид материалаАвтореферат
Подобный материал:
1   2   3   4
Исследование изменений показателей качества и безопасности мучных изделий повышенной биологической ценности в процессе холодильного хранения; обоснование сроков их годности

В процессе хранения хлебобулочных и кондитерских изделий в охлажденном состоянии установлено, что добавление продуктов переработки дикорастущего сырья способствует сохранению высокого качества продуктов, увеличению продолжительности хранения в 1,3-1,6 раза, снижает микробиальную порчу. Получены зависимости изменения удельного объема, пористости, сжимаемости, хрупкости мучных изделий, а также продуктов гидролиза и окисления молочного жира от продолжительности хранения кондитерских изделий. Исследования показали, что при хранении полуфабрикатов из теста, кремов и кондитерских изделий в течение 120 ч при ( t= 3±1°С) количество условно патогенных, санитарно-показательных микроорганизмов, дрожжей, плесеней и бактерий группы кишечных палочек, не превышает допустимых уровней, приведенных в санитарных нормах и правилах. По комплексу органолептических, физико-химических показателей качества, а также микробиологических и других показателей безопасности установлены следующие сроки годности при температуре хранения (t = 3±1°С): для полуфабрикатов из теста, кремов и кондитерских изделий с добавлением продуктов переработки из лопуха большого и одуванчика лекарственного - 96 ч; из тысячелистника обыкновенного и кровохлебки лекарственной – 108 ч. Сравнительный анализ пищевой, в том числе биологической ценности разработанных мучных изделий показал, что опытные образцы отличаются повышенным содержанием пищевых волокон, биофлавоноидов, макро-и микроэлементов, особенно калия, фосфора, селена, железа, аскорбиновой кислоты, Р- активных веществ, ( в пересчете на рутин). В табл.5 приведены данные, характеризующие степень удовлетворения суточной потребности БАВ мучных изделий. При употреблении 100 г мучных изделий из дрожжевого, бисквитного , песочного и кексового теста, с внесением 10% порошков, полученных из корней ЛБ,ОЛ,КЛ, надземной части ТО, соответственно суточная потребность в БАВ удовлетворяется в пределах от 10до 44% в зависимости от изделия и вида биологически активных веществ (табл.5). На основании нормативных документов разработаны мучные изделия разработанные мучные изделия являются функциональными пищевыми продуктами.

Таблица 5 - Степень удовлетворения суточной потребности [МР 2.3.1.1915-04] в некоторых БАВ при употреблении 100г мучных изделий, изготовленных с добавлением продуктов переработки дикорастущего сырья.


Наименование БАВ

Суточная потребность

Изделия из теста

дрожжевого

ЛБ
бисквитного

КЛ
песочного

ТО
кексового

ОЛ

Углеводы, г

Полифруктозаны, г

(инулин, фруктозиды, фруктозаны

10

36

0

0

25

Пищевые волокна, г:

Нерастворимые


20

36

38

34

30

фенольные соединения:

Простые фенолы,мг

13

13

11

18

15

Фенольные кислоты, мг
10
17
25
30
26

полифенольные соединения, мг флавоноиды

115

42

44

41

30

флавоны, мг
5
40
31
36
38

флавононы, мг
100
19
21
18
20

Полимерные фенольные соединении, мг танины

200

21

32

24

18

Пигменты, мг хлорофиллы
100
0
0
15
0

макро-и микро элементы:

селен, мкг

магний, мг

железо

70

400

15

16

4

30

26

31

25

21

37

17

17

3

22

витамины:

РР мг

20

17

10

18

43

На основании качественного и количественного анализа состава БАВ, содержащихся в разработанных хлебобулочных и мучных кондитерских изделиях, даны следующие рекомендации:

- для профилактики диабета рекомендуются хлебобулочные и кондитерские изделия с добавлением инулина, порошков, экстрактов полученных из корней ЛБ и ОЛ;

- в качестве общеукрепляющих сердечно-сосудистую и пищеварительную систему рекомендуются мучные изделия с добавлением продуктов переработки корней ЛБ,ОЛ, КЛ и надземной части ТО.

Социально-экономическое обоснование применения добавок из дикорастущего сырья в технологии мучных изделий.

Социально-экономическое обоснование производства мучных изделий, обогащенных БАВ, из дикорастущего сырья, включает маркетинговые исследования, оценку их конкурентоспособности и исследование спроса на предприятиях общественного питания и в розничной торговой сети. Конкурентоспособность оценивали по интегральному показателю качества, который рассчитывали по основным характеристикам, включающим физико-химические, органолептические показатели, пищевую и биологическую ценность, а также экономические показатели готовой продукции. Рассчитанные интегральные показатели качества изделий дрожжевого, песочного и бисквитного теста, кексов, суфле и тортов превышают показатели качества классических изделий и приближены к единице. Таким образом, соотношение цена, качество являются оптимальными. На основе маркетинговых исследований рынка проведена оценка потребительского спроса на разработанные кондитерские изделия.

С вероятностью 95 %, можно считать, что разработанные мучные изделия, обогащенные биологически активными добавками из дикорастущего сырья, будут пользоваться спросом у большинства групп населения, особенно у школьников и студентов и на предприятиях общественного питания. Анализ данных свидетельствует о целесообразности внедрения в производство разработанных изделий. От результатов внедрения хлебобулочных и мучных изделий повышенной биологической ценности профилактическойнаправленности ожидается социально - экономический эффект, связанный со снижением риска развития алиментарно-зависимых заболеваний при систематическом употреблении этих продуктов в широком ассортименте.

ВЫВОДЫ

На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований решена одна из важнейших народнохозяйственных проблем, связанных с разработкой широкого ассортимента мучных изделий профилактического назначения, обогащенных биологически активными веществами, выделенными из дикорастущего сырья. Существенно расширена сырьевая база предприятий хлебопекарной, кондитерской промышленности и общественного питания за счет использования многолетних травянистых растений семейств Asteraceaе и Rosaceaе (Compositae), обеспечивающих экономию традиционных пищевых сырьевых ресурсов Красноярского края.

1. Разработаны технологии продуктов переработки дикорастущего сырья (порошки и экстракты), рекомендованы параметры сушки корней ЛБ и ОЛ, корней с корневищами КЛ и надземной части ТО с использованием инфракрасных коротковолновых лучей (λ = 1,8 ÷ 2,0 мкм), мощностью теплового потока (N = 700 ÷ 900 В), обеспечивающие максимальную сохраняемость биологически активных веществ, содержащихся в высушенном сырье и порошках. Модифицирован метод получения экологически чистого инулина из свежих и высушенных корней ЛБ и ОЛ. Симплексным методом оптимизированы технологические режимы экстрагирования биофлавоноидов и эфирных масел из различных анатомических частей свежего и высушенного сырья.

2.Показано, что по содержанию токсичных элементов (мышьяк, ртуть, кадмий, свинец), пестицидов (ДДТ, α-β-γ-ГХЦГ и его метаболитов) и радионуклидов (Sr90 и Cs137) исследуемое сырье и продукты его переработки: порошки, инулин, экстракты, эфирное масло, соответствуют требованиям нормативных документов РФ и являются экологически безопасными.

3.Установлено, что исследуемое дикорастущее сырье и продукты его переработки отличаются высоким содержанием пищевых волокон, олигосахаридов, биофлавоноидов, водорастворимых витаминов, макро-и микроэлементов.

Показано, что массовая доля моно-и дисахаридов составляет от 8 до 11 % и несущественно зависит от вида сырья. Максимальным содержанием инулина (36,5 - 42%), суммы фруктозидов и фруктозанов (18,6 -35,4%) отличаются корни ЛБ и ОЛ. В корнях КЛ преобладает полисахарид крахмал.

Выявлено, что компонентный состав фенольных соединений существенно зависит от вида и анатомических зон сырья. Во всех растениях преобладают димерные фенольные соединения- флавоноиды. Максимальное содержание их обнаружено в корнях ЛБ, ОЛ, в корнях с корневищами КЛ, минимальное – в стеблях, листьях и шишках ЛБ. Значительное количество полимерных фенольных соединений (танинов) находится в корнях КЛ (20%). Методами ИК- и УФ- спектроскопии идентифицированы: кверцетин, рутин, мирицитин, катехины, лейкоантоцианы, фенолкарбоновые кислоты( С6 –С1) и ( С6 –С3) ряда .

Установлено, что при сушке сырья и хранении порошков углеводная фракция и массовая доля катехинов изменяется незначительно (9%). Количество антоцианов существенно уменьшается (40%). По органолептическим показателям и показателям безопасности срок годности порошков в герметичной упаковке при температуре хранения (20±5)0С и относительной влажности воздуха 70±5% составляет 18 мес.

4. Показано, что наибольшее количество эфирного масла содержится в надземной части ТО (0,57±0,06)% . Исследован и идентифицирован фракционный состав эфирного масла ТО. Установлено, что значительную часть ароматических веществ составляет низкокипящая фракция моно- и дитерпеновых углеводородов. Основными компонентами эфирного масла тысячелистника являются: хамазулен, азулен, α-бизаболол, кариофиллен, туйон и β-пинен .

Установлено, что при хранении эфирного масла ТО в герметичной стеклянной таре при температуре (20±5)0С в течение 12 мес масло сохраняет аромат и цветовые характеристики.

5.Определен минеральный и витаминный состав в порошках, полученных из надземной части ТО, корней ЛБ, ОЛ, корней с корневищами КЛ. Массовая доля золы составляет от 5 до 8% в зависимости от вида сырья. В порошках исследуемых растений обнаружено 23 минеральных элемента, из которых преобладают селен, железо, кальций, магний, фосфор, кремний. Максимальное количество кальция, магния, фосфора содержится в ТО. Установлено, что во всех растениях преобладают витамины С и РР.

6. Исследована антиоксидантная активность экстрактов, полученных из различных анатомических частей растений. Показано, что высокой антиоксидантной активностью обладают экстракты из корней ЛБ и ОЛ, минимальное - из корней КЛ, надземной части ТО, стеблей, шишок и листьев ЛБ.

Исследованы мико-и- бактериостатические свойства экстрактов. Установлено, что максимальным мико-и бактериостатическим эффектом обладают экстракты КЛ и ТО, а минимальным –экстракты ЛБ и ОЛ. Показано, что лаг-фаза роста санитарно-показательных микроорганизмов и бактерий Staphylococcus aureus увеличивается в 1,7-1,9 раза, в логарифмической стадии скорость роста микроорганизмов снижается в 1,4-1,6 раза.

7. Выявлены закономерности изменений структурно – механических свойств различных видов теста из пшеничной муки в зависимости от массовой доли вносимых продуктов переработки исследуемого дикорастущего сырья.

Показано, что введение порошков интенсифицирует процесс приготовления дрожжевого теста, ускоряя брожение на 40 – 60 мин, увеличивает адсорбцию влаги, снижает разжижение теста, повышает упругость и укрепляет его консистенцию.

Исследованы и обоснованы способы внесения продуктов переработки сырья и их массовые доли, обеспечивающие повышение биологической ценности и качества мучных изделий и отделочных полуфабрикатов: порошки рекомендуется вводить в два этапа – на стадии активации дрожжей и в процессе замеса дрожжевого теста в составе суспензии. В технологии бисквитных полуфабрикатов порошки рекомендуется вносить в меланж, предварительно подогретый до температуры (46± 1)оС; песочных – в эмульсию, приготовленную из всех компонентов в соответствии с рецептурой, кроме пшеничной муки.

8.Разработаны рецептуры и технологии мучных изделий повышенной биологической ценности за счет использования продуктов переработки дикорастущего сырья. Изделия с добавлением порошков отличаются от классических повышенным содержанием инулина, пищевых волокон, биофлавоноидов, макро-и микроэлементов, особенно калия, фосфора, селена, железо, аскорбиновой кислоты, Р- активных веществ, ( в пересчете на рутин), аскорбиновой кислоты. При употреблении 100 грамм изделий суточная потребность в БАВ удовлетворяется в пределах от 10до 44% в зависимости от изделия и вида биологически активных веществ. В связи с этим разработанные мучные изделия являются функциональными пищевыми продуктами.

9. Выявлены закономерности, характеризующие зависимость изменения структурно- механических свойств, физико-химических показателей качества, микробиологических и других показателей безопасности мучных изделий от продолжительности хранения. Константы скорости реакции гидролиза и окисления молочного жира сливочных кремов уменьшаются в 1,7-2,3 раза в зависимости от вида и количества добавок.

По органолептическим, физико-химическим показателям качества и показателям безопасности установлены следующие сроки годности мучных изделий при температуре хранения (t=3±10С): для полуфабрикатов из теста, кремов и мучных изделий с добавлением продуктов переработки из ЛБ и ОЛ -96 ч; из ТО и КЛ -108ч.

10. По результатам медико- биологических исследований, проведенных на крысах, установлено, что мучные изделия, изготовленные с добавлением порошков, экстрактов, эфирного масла, не обладают аллергенным действием, не изменяют гематологических показателей крови крыс, уменьшают содержание липидов в печени, уровень холестерина в сыворотке крови и печени.

11. Разработана техническая документация на продукты переработки дикорастущего сырья и новые виды мучных изделий повышенной биологической ценности из дрожжевого, бисквитного, песочного теста, а также на отделочные полуфабрикаты для кондитерских изделий.

12. По результатам маркетинговых исследований установлено, что разработанные мучные изделия, обогащенные биологически активными добавками из дикорастущего сырья, будут пользоваться спросом у большинства групп населения, особенно у школьников и студентов, а также на предприятиях общественного питания. Социально - экономический эффект связан со снижением риска развития алиментарно-зависимых заболеваний при систематическом употреблении этих продуктов в широком ассортименте.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

1. Струпан Е.А. Изучение динамики выделения дубильных веществ и сахаров из некоторых дикорастущих растений Сибири: кровохлебки лекарственной, лопуха большого, тысячелистника обыкновенного, одуванчика лекарственного. / Баранчикова Н.В. Ефремов А.А // Актуальные проблемы современной науки и пути их решения – сборник трудов – научная конференция КГТЭИ - Красноярск, -2000- С.48-50

2. Струпан Е.А. Использование препаратов лекарственных растений для диетического и лечебно профилактического питания в кондитерском производстве. / Баранчикова Н.В. Ефремов А.А // Актуальные проблемы современной науки и пути их решения-сборник трудов – науч. конф. КГТЭИ - Красноярск.- 2000- С.51-54

3. Струпан Е.А. Использование препаратов из лекарственных растений в кондитерском производстве / Баранчикова Н.В// Научные основы и методы комплексного использования растительных ресурсов лесных экосистем Сибири и Дальнего Востока-Региональная науч. - практ. конф. с международным участием. КГТЭИ - Красноярск, -2000- С.64-67

4. Струпан Е.А. Использование препаратов из корней лопуха большого в кондитерском производстве / Баранчикова Н.В// Достижение науки и техники – развитию Сибирских регионов (инновационный и инвестиционный потенциалы): вторая Всеросс. науч. - практ. конф. с международным участием и выставка. Красноярск,- 2000- С. 277-278

5. Струпан Е.А.Использование препаратов из корневищ и корней кровохлебки лекарственной в кондитерском производстве / Баранчикова Н.В // Достижение науки и техники - развитию Сибирских регионов (инновационный и инвестиционный потенциалы): Вторая Всеросс. науч-практ. конф. с Международным участием и выставка Красноярск,-2000- С.281-282

6. Струпан Е.А. Возможность применения пищевых добавок на основе TARAXCUM OFFICINALE WIGG в кондитерском производстве / Баранчикова Н.В. // Проблемы экологии и развития городов. Всероссийская научно-практическая конференция Красноярск,-2000 -С.132-133

7. Струпан Е.А. Пищевые добавки на основе ARCTIUM LAPPA L при изготовлении кондитерских изделий / Баранчикова Н.В. // Проблемы экологии и развития городов. Всеросс. науч. - практ конф. Красноярск,-2000-С. 133-134

8. Струпан Е.А.. Использование препаратов из лекарственных растений в производстве кондитерских изделий / Баранчикова Н.В.//Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования 4 Межд. симп. – сбор. труд. Москва-Пущино -2001- С.416-418

9. Струпан Е.А. Использование препаратов из лекарственных растений для диетического и лечебно-профилактического питания в кондитерском производстве / Баранчикова Н.В.// Новые нетрадиционные растения и перспективы их использования 4 Международный симпозиум- сборник трудов Москва-Пущино-2001-С.622-624

10. Струпан Е.А. Возможности использования лекарственных растений Сибири в минерализации продукции общественного питания / Баранчикова Н.В. Ефремов А.А // «Фальсификация продукции и ее выявление» 2 Межрегиональная научно- практическая конференция «Продукция Красноярья: история, настоящее, перспективы» Красноярск, -2001- С.72-74

11.Струпан Е.А. Возможности витаминизации пищевого рациона с использованием природных биологически активных добавок из растительного сырья/ Баранчикова Н.В. Перцев К.В. Половинкина Н.И. Ефремов А.А.//« Фальсификация продукции и ее выявление» сборник материалов- 2-ая Межрегиональная научно-практическая конференция « Продукция Красноярья: история, настоящее, перспективы» Красноярск, 2001С. 76-77

12. Струпан Е.А. Исследования химического состава некоторых дикорастущих лекарственных растений Сибири с целью использования их оптимизации питания школьников. /Баранчикова Н.В //Качественное питание школьников – здоровое поколение 21 века, мат. Красноярск, -2001-С.182-186

13. Струпан Е.А. Витаминизация пищевого рациона природными БАД из растительного сырья Сибирского региона / Баранчикова Н.В.Перцев К.В.Половинкина Н.И. Макарова Л.Г. « Биологические активные добавки к пище и проблемы здоровья семьи» матер 5-го Межд. симп. Красноярск -2001

14. Струпан Е.А. Баранчикова Н.В. Ефремов А.А Разработка технологии получения инулина из корней лопуха большого / Баранчикова Н.В. Ефремов А.А// « Биологически активные добавки к пище и проблемы здоровья семьи» материалы 5-го Межд. симп. Красноярск -2001- С.23-24

15. Струпан Е.А. Изучение динамики выделения дубильных веществ и сахаров из некоторых дикорастущих лекарственных растений Сибири / Баранчикова Н.В. Ефремов А.А// Север-человек: Проб. сохран. здор. матер: Всерос. науч. - практ. конф. с межд. участ. посвященной 25- летию НИИ медицинских проблем Севера СО РАМН -2001- Красноярск,. С.447-449

16. Струпан Е.А. Использование препаратов из лекарственных растений для диетического и лечебно-профилактического питания в кондитерском производстве / Баранчикова Н.В. Ефремов А.А //Север-человек Проблемы сохранения здоровья материалы: Всерос. науч-практ. конф. с межд. участ. Посвящ. 25- летию НИИ мед. Проб. Севера СО РАМН Красноярск-2001- С.488-490