В. П. Иваницкий Зав кафедрой тхкм, профессор
| Вид материала | Документы |
- Программа всероссийской научно-практической конференции «проблемы современной экономики:, 56.36kb.
- Программа и учебно-тематический план, 3846.9kb.
- Программа и учебно-тематические планы дополнительного профессионального образования, 3331.61kb.
- -, 666.3kb.
- Региональное Отделение Российского Философского Общества Саратовский государственный, 223.62kb.
- Ю. М. Трофимова (отв ред.), К. Б. Свойкин (отв секретарь), Ю. К. Воробьев, А. Н. Злобин,, 4248.82kb.
- Ю. М. Трофимова (отв ред.), К. Б. Свойкин (отв секретарь), Ю. К. Воробьев, А. Н. Злобин,, 4361.13kb.
- Автор программы: к и. н., профессор Вологдин А. А. Рецензент программы: д ю. н., профессор, 982.83kb.
- А. А. Алек- сеев, И. А. Архипова, В. Н. Бабий и др.; Под ред, 4165.68kb.
- А. С. Собенников; члены комиссии: зам председателя учебно-методической комиссии факультета, 1839.89kb.
Изучение влияния пивной дробины на процесс брожения теста и качество хлеба
Проведена работа по установлению оптимальной дозировки сырой пивной дробины в производстве хлеба из пшеничной муки первого и второго сортов.
Применение пивной дробины в производстве мучных изделий позволяет рационально использовать отходы развивающегося в современных условиях пивоваренного производства, снижать себестоимость изделий за счет замены части муки дробиной, а также повышать пищевую ценность готовой продукции за счет повышения количества белка в ней.
Пивная дробина использовалась гомогенезированная с размером частиц до 100 мкм.
Установлено, что оптимальной дозировкой для хлеба из пшеничной муки первого сорта является 5% дробины, а для хлеба из пшеничной муки второго сорта – 10% от массы муки. Указанные дозировки не оказывают негативного действия на показатели качества изделий и на технологический процесс производства. При этом улучшается в количественном отношении аминокислотный состав хлеба и снижается калорийность изделий по сравнению с контролем
Использование натуральных пищевых добавок в производстве кондитерских изделий
Современные технологии приготовления пищевых продуктов массового потребления предусматривают широкое применение различных пищевых добавок. Они не являются необходимыми компонентами пищи, но без их применения ассортимент пищевых продуктов был бы значительно беднее. К таким добавкам, улучшающим внешний вид продуктов относятся красители.
Цвет является самым первым признаком, по которому мы оцениваем качество продукта питания, а также его вкус. Цвет также играет важную эстетическую роль: даже самый сбалансированный и полезный пищевой продукт не будет покупаться, если он имеет непривлекательный вид.
Красители для улучшения и сохранения внешнего вида пищевых продуктов применялись издавна. Уже много столетий назад использовали для этого корни, листья и цветы растений и полученные из них выжимки и экстракты, продукты органического и минерального происхождения, хотя многие из них недостаточно устойчивы. Появившиеся в начале 20 века яркие и стойкие синтетические красители во многом вытеснили натуральные пигменты, применявшиеся ранее для окраски пищевых продуктов. Их появление остро поставило вопрос о безопасности и гигиенической оценке синтетических красителей и привело к возникновению ряда законодательных документов в этой области.
В то же время при реализации современных пищевых технологий, включающих различные виды тепловой обработки (кипячение, стерилизация, действие высоких температур и т. д.) продукты питания часто изменяют свою первоначальную, привычную для потребителя окраску, и иногда приобретают неэстетичный внешний вид, что делает их менее привлекательными, подавляют аппетит и влияют на процесс пищеварения. Поэтому в современных пищевых технологиях для окрашивания продуктов питания широко применяют пищевые красители и вещества, способствующие их сохранению.
В связи с повышением гигиенических требований к продуктам питания возникает вопрос о нецелесообразности применения синтетических красителей в производстве пищевых изделий. Развитие исследований в области токсикологии синтетических красителей и выявления среди них вредных или потенциально опасных для человеческого организма веществ, позволяет сделать вывод о необходимости ограничения их использования, тем более, что синтетические красители не имеют пищевой ценности и являются типичными представителями посторонних добавок в продукты питания.
Натуральные красящие вещества, как правило, принадлежат к числу естественных пищевых компонентов, употребляемых человеком. Безвредность большинства из них не вызывает сомнений, так как адаптация человеческого организма к природным веществам совершилась в ходе эволюции. Естественные пищевые красители содержат в своем составе, кроме пигментов, другие полезные биологически активные компоненты: витамины, гликозиды, органические кислоты, ароматические вещества, микроэлементы. Поэтому использование естественных пигментов для окрашивания продуктов питания позволяет не только улучшить внешний вид, но и повысить пищевую ценность продуктов.
Таким образом, в настоящее время получение и применение натуральных пищевых красителей является актуальной задачей, чему и посвящены исследования, проведенные на кафедре Технологии хлеба, кондитерских и макаронных изделий УрГЭУ. Была проведена работа по получению концентрированного овощного сока, который использовали в качестве красителя в рецептурах мучных и сахарных кондитерских изделий. Для повышения содержания бетаниновых пигментов свекольный сок концентрировали методом ультрафильтрации через высокопроницаемые мембраны. Обезвоживание данным способом дешевле, чем, например, выпариванием или вымораживанием, без потерь летучих компонентов и ухудшения вкуса. Данная технология позволяет получить натуральный краситель не только с высоким содержанием красящих веществ, но и краситель, который обладает высокой пищевой ценностью. В процессе ультрафильтрации свекольного сока задерживается значительная часть микроорганизмов, что оказывает положительное влияние на сохранность и микробиологические показатели продуктов, изготовленных с натуральным красителем (доказано экспериментально).
Нами были проведены исследования по использованию натурального свекольного красителя для подкрашивания печенья (сахарного и затяжного), начинки для бисквитного пирожного, кремов, мармелада, карамели, помады. Оптимальную дозировку красителя устанавливали исходя из массовой доли сухих веществ в соке (содержания красящих веществ) по органолептическим показателям с последующей корректировкой (в случае необходимости) по физико-химическим показателям качества. Получены положительные результаты.
Помимо подкрашивающего эффекта устанавливали влияние натуральной добавки на срок хранения кондитерских изделий. Было установлено, что в течение наблюдаемого периода ( 9 недель ), например, желейный мармелад с натуральным красителем терял влагу (усыхал) более медленно, чем контрольный образец. Исследования витаминного состава позволили установить в экспериментальном образце мармелада в два раза большее содержание витамина С по сравнению с контрольным (3,4 мг % против 1,7 мг %).
При внесении свекольного красителя в карамельные полуфабрикаты было установлено следующее: при введении сока в карамельный сироп с последующим увариванием до карамельной массы бетациановые пигменты свеклы разрушались и готовый продукт приобретал светло-коричневую окраску. При внесении сока в карамельную массу красящий эффект был достаточным, причем, чем быстрее проводилась отливка массы в форму, тем ярче был цвет карамели. Были установлены оптимальные дозировки натурального красителя различной концентрации для достижения сливово-красного цвета леденцовой карамели. При использовании подкисленного свекольного сока (рН 4,7) отмечали некоторое увеличение- на 1,2 град титруемой кислотности карамели и на 1,8 % массовой доли редуцирующих веществ в ней. В связи с этим сделали вывод, что в процессе производства карамели с подкисленным красителем необходимо регулировать дозировку лимонной кислоты в рецептуре карамели. При хранении леденцовой карамели в закрытой таре при температуре 200С и влажности 60…65 % в течение трех месяцев ее товарный вид не изменился.
Положительный результат был получен при внесении свекольного красителя в помаду: помада медленнее «черствела», причем скорость высыхания помады находилась в обратной зависимости от дозировки красителя.
Проведена работа по возможности использования красителя в отделочных полуфабрикатах для тортов и пирожных: кремах сливочном «Новый», белковом (заварном), суфле. При окрашивании сливочного крема в приятный бледно-розовый цвет была выбрана оптимальная дозировка красителя-0,5% к массе крема. При дозировке красителя в интервале 1,0-1,5% происходило выделение водной фазы крема после отсадки.
Все окрашенные образцы белкового крема имели, в основном, сиреневый цвет с серым оттенком разной интенсивности. В процессе хранения наблюдалось расслаивание крема и выделение водной фазы. На основании полученных данных сделан вывод о нецелесообразности использования свекольного красителя для окрашивания данного полуфабриката.
При окрашивании крема суфле, цвет его изменялся от бледно-розового до розового при дозировке натурального красителя в интервале 0,5-1,5% к массе крема. Оптимальной явилась дозировка 1,0% к массе крема при окрашивании его в приятный светло-розовый цвет. Образцы окрашенного крема имели приятный вкус, характерный для крема, без постороннего привкуса и запаха. Окрашенные образцы крема хранили в течение гарантийного срока, окраска их в процессе хранения не изменилась.
Исследования показали, что краситель, полученный на основе концентрированного свекольного сока, технологичен и удобен: равномерно распределяется по массе окрашиваемого продукта, при этом окраска изделий устойчива при хранении.
Значение красящих веществ не исчерпывается их использованием для целей крашения, так как они в своем составе содержат компоненты, обладающие физиологической и антибиотической активностью, и могут применяться как добавки, имеющие лечебные свойства. Применение натурального пищевого красителя позволяет не только расширить ассортимент кондитерских изделий, но и увеличить их пищевую ценность путем обогащения витаминами, микроэлементами и другими биологически активными веществами.
Кроме перечисленных выше тем в настоящее время разрабатываются темы:
- использование нетрадиционного растительного сырья в производстве печенья;
- расширение ассортимента пряников;
- использование пивной дробины в производстве пряников;
- комплексное исследование добавки «Валетек-8» при производстве хлеба;
- расширение ассортимента хлеба из смеси ржаной и пшеничной муки и др.
В соответствии с этой темой были разработаны рецептуры и внедрены в производство следующие хлебобулочные изделия: хлеб цукатный (Карпинский хлебозавод), хлеб купеческий (Ирбитский хлебозавод), сдоба "Варежка" (Пышминский хлебозавод) и др.
Влияние качества воды технологического назначения на качество хлебобулочных изделий
Жизнь человека тесно связана с окружающей средой. А поскольку питание является одним из важнейших факторов связи человека с окружающей средой, то обеспечение безопасности продовольственного сырья, пищевых продуктов и готовых блюд – одно из основных направлений, определяющих здоровье населения и сохранение его генофонда. Известно также, что важнейшим продуктом питания, особенной в России, является хлеб. Поэтому его качество во многом определяет здоровье нации. При этом на качество хлебобулочных изделий значительное влияние оказывает применяемая технологическая вода: ее химический состав, микробиологические, токсикологические и органолептические показатели. Вода должна соответствовать ГОСТ 2874-82 и СанПиН 2.1.4.1074-01. Однако, зачастую, качество водопроводной воды, которую используют на хлебозаводах для технологических целей, не соответствует требованиям этих нормативных документов. Поэтому выпекаемый хлеб получается низкого качества.
Нами были проведены исследования по оценке влияния качества используемой технологической воды на качество хлебобулочных изделий на примере выпечки батона «Подмосковный». Для исследований использовали воду различного качества:
1. водопроводную, отобранную в Железнодорожном районе – одном из неблагополучных в экологическом отношении;
2. после фильтрационной очистки с применением коагулянта оксихлорита алюминия – такая очистка соответствует уровню водоподготовки на Западной фильтровальной станции;
3. после сорбционной очистки на активированном угле;
4. после дистилляционной очистки, в результате которой из воды удаляется практически вся минерализация.
Исследованиями показано, что качество воды практически не влияет на кислотность и влажность теста при брожении. В то же время качество воды оказывает влияние на интенсивность брожения и органолептические свойства теста.
После выпечки полученная продукция была подвергнута экспертной оценке. В качестве экспертов выступала группа студентов пятого курса (10 человек), обучающихся специальности «Технология хлеба, кондитерских и макаронных изделий».
Было установлено, что наилучшие органолептические, в первую очередь вкусовые качества имел батон, при замесе теста которого использовалась вода после фильтрационной очистки. Примерно такие же показатели были получены на воде после сорбционной очистки. Тесто бродило интенсивно. За счёт этого был получен готовый продукт с хорошими пористостью, ароматом, вкусом и цветом корки. При замесе теста на такой воде, лучше протекают все физические, коллоидные и биохимические процессы.
При использовании обычной водопроводной воды брожение теста шло хорошо, но по вкусу и аромату хлеба уступают хлебу на фильтрованной воде.
Воду дистилляционной очистки не рекомендуется использовать в производстве, так как при очистке удаляется значительное количество химических элементов, в том числе благоприятно влияющих на органолептические свойства. Батон получается с замыкающимся мякишем, без вкуса и аромата.
Результаты исследования переданы Екатеринбургскому хлебокомбинату с целью повышения экологической чистоты производимых продуктов.
Влияние состояния окружающей среды на качество пищевых продуктов
В последние годы под влиянием активизации антропогенной деятельности в различных сферах производства и потребления происходит резкое усиление техногенных нагрузок на окружающую среду. Аккумуляция загрязняющих веществ в различных компонентах природно-антропогенных ландшафтов приводит к обострению ряда проблем. Особую озабоченность вызывает ухудшение здоровья населения России и снижение продолжительности жизни, что во многом связано с потреблением питьевой воды и продуктов питания недостаточно высокого качества.
Проблемы, решение которых необходимо для обеспечения безопасности пищевых продуктов, обусловлены как загрязнением почвенного покрова, так и загрязнением природных вод.
Загрязнение почвенного покрова отражается на качестве сырья растительного и животного происхождения и усугубляет проблемы, связанные с ухудшением состояния водных объектов.
Хозяйственная деятельность на водосборах неизбежно сопровождается увеличением содержания в почве различных поллютантов техногенного происхождения, таких как минеральные соединения, органические и металлоорганические соединения, а также радиоактивные вещества. Значительный вклад в загрязнение почвенного покрова вносит применение пестицидов. Они подавляют биологическую активность почв, препятствуют естественному восстановлению почвенного плодородия, повышают вероятность возникновения мутаций, нарушающих генетическую чистоту высокопродуктивных сортов растений и пород животных.
Аккумуляция токсичных техногенных веществ и продуктов их взаимодействия с минеральными и органическими компонентами почв приводит к перестройке структуры ландшафта и его деградации на значительных площадях, изменению химического состава и уменьшению микробиологической активности почв. По мере возрастания загрязненности почв постепенно уменьшается их естественная способность к самоочищению, что приводит к загрязнению других компонентов экосистем, в том числе и водных объектов.
Проблема загрязнения поверхностных и подземных вод становится все более злободневной для обеспечения безопасности жизнедеятельности, поскольку вода используется человеком не только для питьевых нужд, но и для выращивания сельскохозяйственной продукции, гигиенической обработки и приготовления пищи. Высокий уровень загрязненности природных вод затрудняет их использование на предприятиях пищевой промышленности без достаточно эффективной очистки и предопределяет необходимость вложения немалых средств для совершенствования систем водоподготовки.
Вырубка лесов, распашка земель, осушение болот и переувлажненных земель, рост урбанизированных территорий, развитие промышленности и другие виды хозяйственной деятельности приводят к изменению характера подстилающей поверхности, перестройке природных ландшафтов и загрязнению почвенного покрова, что вынуждает характеризовать современное состояние водосборных территорий как “деградацию”. Деградация водосборных территорий в условиях существенного роста антропогенных нагрузок сопровождается ухудшением условий формирования стока: увеличением площадей водонепроницаемой поверхности, усилением дренированности территории овражно-балочной сетью, трансформацией почвенного и растительного покровов. Снижение стокорегулирующей способности водосборов, проявляющееся в перераспределении склонового и подземного стока, увеличении расходов воды в период половодья и уменьшении в период межени, приводит к возрастанию ущербов от вредного воздействия вод. Уровень загрязненности поверхностных вод большинства водных объектов не снижается, несмотря на то, что в связи со спадом промышленного производства объемы сброса сточных вод значительно сократились.
Источником загрязнения поверхностных и подземных вод является практически любая антропогенная деятельность в пределах речного бассейна. В последние годы как в России, так и за рубежом ухудшение их качественных показателей в значительной степени связано с диффузным поступлением в гидрографическую сеть загрязняющих веществ. К примеру, в Нидерландах доля диффузного загрязнения поверхностных вод ртутью превышает промышленные сбросы в 4 раза, медью – в 3,5 раза, свинцом – в 3,7 раза, цинком – в 2,5 раза и только по кадмию меньше, чем дает промышленность.
Существенное значение в формировании загрязненного стока с водосборов имеют техногенные ландшафты, нарушенные деятельностью горнодобывающих предприятий. Как правило, сток, формирующийся на техногенных образованиях, загрязнен металлами, сульфат- и хлор-ионами и другими поллютантами, содержание которых значительно превышает ПДК. Сток, формирующийся за счет естественного выщелачивания на отвалах забалансовых руд и минерализованных пород медных, медно-цинковых, свинцово-цинковых и молибденовых рудников, загрязнен медью, цинком, железом, сульфатами, в меньшей степени – молибденом, вольфрамом, свинцом.
Немалую лепту в ухудшение качества природных вод вносят и предприятия пищевой промышленности. Их промливневые и неорганизованные стоки содержат значительные количества нефтепродуктов, металлов, биогенных элементов, поверхностно-активных и органических веществ.
Все большее значение среди антропогенных факторов формирования качества поверхностных вод приобретают ливневые и талые воды, поступающие с городских территорий, а также населенных пунктов сельского типа. По своему химическому и бактериальному составу они приближаются к сточным водам.
Значительный вклад в диффузное загрязнение водных объектов вносят сельскохозяйственные угодья (в основном за счёт выноса биогенных и взвешенных веществ, вклад которых в загрязнение бассейнов может достигать более 90%). Даже в лесной зоне, где сельскохозяйственная освоенность незначительная, поступление питательных веществ с сельскохозяйственных угодий вносит существенную лепту в загрязнение водных объектов. К примеру, в бассейне р. Туры и ее притоков с сельскохозяйственных угодий в поверхностные воды в среднем за год поступает 57 % азота и 33% фосфора от общего их количества, обусловленного хозяйственной деятельностью. Вместе с тем следует отметить, что на современном этапе нельзя отказываться от применения средств химизации сельского хозяйства. При внесении органических и минеральных удобрений улучшается питательный режим почв, лучше развивается надземная и подземная биомасса растений, в результате чего уменьшается сток воды и смыв почвы, повышается урожай сельскохозяйственных культур. Напротив, резкое снижение количества удобрений и сокращение объемов агромелиоративных мероприятий в последнее десятилетие приводит к уменьшению плодородия почв и усилению их эродируемости.
Как известно, процессы формирования диффузного стока характеризуются рядом особенностей, осложняющих контроль за источниками загрязнения и обуславливающих следующие проблемы, которые необходимо решать при разработке и реализации водоохранных мероприятий:
- Трудности определения реальной массы выноса загрязняющих веществ с диффузным стоком и оценки его воздействия на качество поверхностных вод.
- Неправомерность использования традиционных технологий для очистки загрязненного диффузного стока.
Поэтому все большую актуальность приобретают вопросы, связанные с оценкой влияния на водные объекты загрязняющих веществ, поступающих от диффузных источников, к которым относятся и селитебные территории.
Одним из условий оздоровления экологической обстановки в речных бассейнах и сохранения природно-ресурсного потенциала является разработка действенной нормативно-правовой и нормативно-методической базы документов в сфере использования и охраны не только водных объектов, но и их водосборных территорий. Прежде всего, это касается необходимости разработки нормативных документов, конкретизирующих основные положения Федерального закона РФ “Об охране окружающей среды” и Водного кодекса, и обеспечивающих возможность их реализации на практике.
Для решения указанных проблем необходимы:
организация строгого производственного контроля на всех этапах получения, хранения и переработки продовольственного сырья и производства пищевых продуктов;
создание современной информационной системы, включающей многоуровневый комплексный мониторинг, в том числе за состояние почвенного покрова и источниками диффузного загрязнения водных объектов;
разработка нормативно-правовых документов, определяющих ответственность природопользователей за загрязнение сопредельных сред неорганизованными сбросами;
разработка методических основ формирования платежей за неорганизованный сброс загрязняющих веществ, а также приемов экономического стимулирования рационального природопользования;
разработка механизма регулирования межведомственных и внутриведомственных отношений, связанных с использованием природных ресурсов;
повышение степени очистки водопроводной и скважинной воды, предназначенной для технологических нужд в пищевой и перерабатывающей промышленности.
Для поддержания стокорегулирующей роли и чистоты водосборных территорий, а следовательно, предупреждения (снижения) вредного воздействия вод, защиты водных объектов от загрязнения, заиления и истощения необходимо совершенствование системы регулирования хозяйственной деятельности, а также разработка комплекса организационно-хозяйственных мероприятий и инженерно-технических средств с более полным учётом местных рельефных, климатических и геолого-гидрологических условий. Необходимо прогнозировать степень воздействия хозяйственных и водоохранных мероприятий на все компоненты природной среды: почвенный покров, водотоки и водоемы, наземные и водные биоценозы, природные и природно-антропогенные ландшафты прилегающих территорий. Особое внимание следует уделить разработке методических основ прогнозирования качества поверхностных вод при диффузном загрязнении и определению научно-обоснованных нормативов антропогенного воздействия на водосборы водных объектов.
Таким образом, на современном этапе социально-экономического развития России продолжают развиваться деградационные процессы, что приводит к неблагоприятным экологическим последствиям и огромным потерям в социально-экономической сфере. Проблемы экологической безопасности обостряются в условиях экономического кризиса, поскольку уменьшаются возможности для осуществления комплекса природоохранных мероприятий и внедрения экологически чистых технологий. Снижение уровня экологической безопасности, в свою очередь, тормозит развитие экономики и вызывает обострение ряда социальных проблем, наиболее актуальной из которых является ухудшение здоровья населения вследствие потребления питьевой воды и пищевых продуктов недостаточно высокого качества. В связи с этим в последние годы назрела острая необходимость в реализации комплекса мер, направленных на обеспечение экологически безопасного и экономически сбалансированного землепользования, сохранение природно-ресурсного потенциала и оздоровление населения.
Результаты исследований, проведенных в рамках данной инициативной НИР, используются при чтении учебных курсов "Общая технология отрасли", "Технология кондитерских изделий", "Технология хлебопродуктов", "Пищевая химия", "Методы исследования свойств сырья и продуктов питания", “Планирование и организация научного эксперимента”.
Кроме этого профессором Рыбаковым Ю.С. подготовлено к печати учебное пособие по дисциплине «Введение в технологии продуктов питания».
2. Инициативная тема «Разработка технических средств и методов защиты водных объектов от стока с водосборных территорий». Научные руководители темы – профессор, д.т.н. Рыбаков Ю.С., профессор, д.г.н. Борисова Г.Г.
В рамках этой работы в 2005г. были проведены исследования по следующим направлениям:
- решение проблемы загрязнения продовольственного сырья и продуктов питания тяжелыми металлами;
- разработка методических основ и технологий обезвреживания и переработки техногенных образований цветной металлургии;
- очистка диффузного стока на предприятиях пищевой промышленности.