Разработка технологических решений сохранности качества макаронных изделий с обогатительными добавками в упакованном виде
| Вид материала | Автореферат |
- Планирование трудовых ресурсов Составление карты осуществления проекта Охрана окружающей, 504.86kb.
- мука из твердой пшеницы (дурум) для макаронных изделий, 59.02kb.
- Рабочая программа изучения курса и варианты контрольных работ для студентов специальности, 194.24kb.
- Рабочая программа изучения курса и варианты контрольных работ для студентов специальности, 184.45kb.
- Разработка и совершенствование технологических решений по повышению эксплуатационных, 285.93kb.
- 260202 Технология хлеба, кондитерских и макаронных изделий, 29.76kb.
- Правила обработки и анализа результатов эксперимента с использованием методов математической, 47.52kb.
- Программа составлена на основании требований государственного образовательного стандарта, 66.37kb.
- Технология хлеба, кондитерских и макаронных изделий, 16.48kb.
- На правах рукописи Гуськова ирина Алексеевна, 682.76kb.
2.2.5 Исследование пищевой и биологической ценности макаронных изделий с обогатительными добавками в упаковке
2.2.5.1 Определение пищевой ценности
Причинами изменения качества и массы макаронных изделий при хранении являются процессы физического, химического и биологического характера, скорость и направление которых зависят как от условий хранения, так и от пищевой ценности непосредственно макаронных изделий. Определяли пищевую ценность макаронных изделий с обогатительными добавками, а именно: содержание гидрофильных высокомолекулярных коллоидных веществ – белков, крахмала, а также количество восстанавливающих сахаров и жира. Полученные результаты представлены в таблице 5.
Таблица 5 – Пищевая ценность макаронных изделий с обогатительными добавками
| Наименование макаронных изделий: | Содержание, % на сухое вещество | |||
| Белок | Крахмал | Восстанавли-вающие сахара | Жир | |
| Без добавок | 11,0 | 68,7 | *0,5/0,8 | 1,1/1,0 |
| Молочные | 11,6 | 58,4 | 1,3/2,2 | 2,9/2,8 |
| Соевые | 12,7 | 65,0 | 0,6/1,0 | 1,7/1,5 |
| Яичные | 12,0 | 63,0 | 0,9/1,3 | 2,1/1,9 |
| С пшенич. зародышем | 11,8 | 63,8 | 0,5/1,0 | 1,6/1,4 |
| С отрубями | 11,6 | 63,3 | 0,5/0,9 | 1,4/1,2 |
| Морковные | 11,0 | 65,3 | 0,7/1,6 | 1,1/1,0 |
| Томатные | 11,0 | 65,5 | 0,7/1,6 | 1,1/1,0 |
*до/после хранения
Как видно из представленных в таблице 5 данных, макаронные изделия с использованием различных обогатительных добавок заметно различаются по содержанию жира, сахаров и крахмала. Именно от количества этих веществ и белка зависит характер протекания физических и биохимических процессов при хранении продуктов.
Как известно, белок и крахмал характеризуются высокой водопоглотительной способностью. Следовательно, макаронные изделия, которые имеют большее содержание этих веществ, будут обладать и большей гигроскопичностью. Такие вещества, как сахара, увлажняются значительно меньше, а жир является гидрофобным веществом. Поэтому присутствие сахара и жира в продукте будет снижать гигроскопичность макаронных изделий.
При хранении макаронных изделий гидролизу подвергаются жиры и углеводы, вызывая изменение их состава и качества. Большее количество жира и сахаров содержат молочные, яичные и соевые изделия, меньшее – изделия без добавок (таблица 5).
Математическая обработка экспериментальных данных позволила установить достаточно тесную взаимосвязь (коэффициенты корреляции – более 0,80) между содержанием белков, углеводов, жиров и минимальным сроком хранения макаронных изделий, определяемым по органолептическим показателям (запах, вкус). Следовательно, именно эти вещества, при одинаковых условиях хранения влияют на сохранение качества макаронных изделий.
2.2.5.2 Влияние продолжительности хранения на биологическую ценность макаронных изделий с обогатительными добавками
Биологическая ценность продуктов питания характеризует степень соответствия их аминокислотного состава потребностям организма в аминокислотах для синтеза белка и зависит от химического состава продукта, питательности, усвояемости и поэтому считается одной из главных составляющих качества продукта.
Исследовали изменения биологической ценности макаронных изделий с обогатительными добавками при хранении в упаковке. Основным показателем биологической ценности продукта при использовании методики А.Д. Игнатьева и В.Я. Шаблия является относительная биологическая ценность, которая определяется отношением количества клеток, выросших на исследуемом продукте, к количеству клеток на контрольном продукте (казеине), выраженным в процентах. В таблице 6 представлены результаты оценки биологической ценности макаронных изделий до и после их хранения.
Таблица 6 – Биологическая ценность макаронных изделий с обогатительными добавками до и после хранения
| Наименование макаронных изделий | Относительная биологическая ценность, % к контролю | ||
| В начале хранения | В конце хранения | ||
| в пленке | в картоне | ||
| Контроль (казеин) | 100,0 | 100,0 | 100,0 |
| Без добавок | 18,0 | 17,4 | 17,7 |
| Яичные | 61,1 | 58,0 | 59,6 |
| Молочные | 51,0 | 44,4 | 42,4 |
| Томатные | 15,0 | 14,4 | 14,7 |
| Морковные | 19,2 | 18,7 | 18,0 |
| Соевые | 32,0 | 30,8 | 31,3 |
| С пшеничным зародышем | 24,6 | 20,8 | 22,8 |
| С отрубями | 11,8 | 10,2 | 11,0 |
Из полученных данных видно, что биологическая ценность макаронных изделий заметно различается в зависимости от используемой обогатительной добавки. Наибольшую биологическую ценность имели макаронные изделия яичные и молочные, наименьшую – томатные. Это связано как с химическим составом муки и обогатителей, так и с физиологической полноценностью их белков.
К концу хранения макаронных изделий с различными добавками биологическая ценность практически не изменилась независимо от вида упаковки (таблица 6). Некоторое снижение этого показателя было отмечено в изделиях молочных, с пшеничным зародышем, с отрубями и яичных. Тем не менее, полученные результаты указывают на сохранение полезных пищевых свойств макаронных изделий с обогатительными добавками в течение установленных сроков хранения.
2.2.6 Микробиологическая оценка макаронных изделий с обогатительными добавками
При хранении макаронных изделий происходят различные биохимические процессы, которые связаны с физическим состоянием высушенных макаронных изделий; также развиваются микробиологические процессы.
Исследовали влияние обогатительных добавок и вида упаковки на микробиологические показатели макаронных изделий при хранении.
В таблице 7 представлены данные изменения микробиологических показателей в макаронных изделиях в начале и в конце их хранения. Период хранения изделий представлен в разделе 2.2.2.1.
Таблица 7 – Изменение микробиологических показателей макаронных изделий при хранении
| Наименование макаронных изделий | Количество мезофильных, аэробных и факультативно–анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ), КОЕ/г. | ||
| В начале хранения | После хранения в пакете | После хранения в картоне | |
| Без добавок | 1,0∙103 | 2,2∙103 | 3,2∙103 |
| Молочные | 1,0∙103 | 4,5∙103 | 2,5∙103 |
| Соевые | 1,8∙103 | 2,1∙103 | 3,3∙103 |
| Яичные | 1,5∙103 | 2,6∙103 | 3,7∙103 |
| С пшеничным зародышем | 1,0∙103 | 1,1∙103 | 1,7∙103 |
| Морковные | 1,2∙103 | 4,1∙103 | 5,3∙103 |
| Томатные | 1,4∙103 | 2,3∙103 | 3,5∙103 |
| С отрубями | 1,1∙103 | 1,5∙103 | 2,5∙103 |
Анализ макаронных изделий показал, что исследуемые продукты на начало хранения имели достаточно низкую микробиологическую обсемененность. В изделиях количество мезофильных, аэробных и факультативно–анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ) не превышало 2,0۰103 КОЕ/г. При хранении макаронных изделий с обогатительными добавками в полипропиленовом пакете и в картонной коробочке КМАФАнМ увеличивалось. Однако даже после хранения исследуемых изделий всего ассортимента их микробиологическая обсемененность оставалась в допустимых пределах.
Сравнительная оценка изменения микробиологической обсемененности изделий в процессе хранения в упаковке показала, что в картоне скорость увеличения микробиологической обсемененности, при равных условиях, в среднем в 1,8 раз выше, чем в полипропиленовой пленке, что указывает на лучшие микробиологические барьерные свойства последней.
3. Экономическая эффективность от применения упаковочных материалов
Экономический эффект от рационального применения упаковочных материалов для упаковки макаронных изделий определен за счет разности в стоимости картонной и полимерной упаковки и планового объема продаж за одинаковый промежуток времени. Учитывая, что картон примерно в два раза дешевле полимерной пленки, но изготовление упаковки из него требует дополнительных затрат, связанных с подготовкой тары для упаковки, то в целом применение картонной упаковки, по сравнению с полимерной, увеличивает затраты в 1,5 – 2 раза, в зависимости от ассортимента макаронных изделий. Необходимо отметить, что, несмотря на более длительную сохранность качества макаронной продукции в картонных упаковках, преимущество использования полимерных материалов связано с их относительно низкой долей в цене реализуемого продукта – 3 – 5 %. Для картонных упаковок этот показатель составляет 6 – 10 %.
4. Производственная апробация
Проведены опытно–промышленные испытания и исследования показателей качества макаронных изделий, изготовленных из муки пшеничной хлебопекарной высшего сорта по ГОСТ Р 52189–03 с обогатительными добавками: молоко соевое сухое по ТУ 9146–004–10126558–96; молоко цельное сухое – ГОСТ 4495–87; мука соевая дезодорированная полуобезжиренная пищевая – ТУ 9298–013–10126558–96; пшеничные зародышевые хлопья пищевого назначения – ТУ 9295–001–00932169–96; продукты томатные концентрированные – ГОСТ 3343–89; порошки овощные – ТУ 9164–001–47944079–98; яичный порошок – ГОСТ 30363–96, в различных упаковочных материалах, на макаронных предприятиях: ОАО «Кисловодский хлебомакаронный комбинат»; ООО Макаронная фабрика «ВакМа»; ВАТ «Львовская макаронная фабрика».
В результате подтверждено:
– целесообразность упаковывания всех видов макаронных изделий, в том числе с обогатительными добавками, в картонные материалы;
– красное и синее цветовое оформление упаковки из полимерных материалов обеспечивает наилучшую сохранность показателей качества изделий;
– технологические режимы хранения изделий в упакованном виде обеспечивают сохранность в них массовой доли влаги.
На Львовской макаронной фабрике принято решение об изготовлении опытно-промышленного образца установки для интенсивного замеса макаронного теста и применения в технологическом процессе при изготовлении макаронных изделий с обогатительными добавками.
Имеются акты производственных испытаний.
Разработаны технологические решения, обеспечивающие сохранность качества макаронных изделий с обогатительными добавками в упакованном виде (таблица 8).
| Таблица 8 – Рекомендованные сроки хранения макаронных изделий с обогатительными добавками и вид упаковки |  |
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
1. Проведены исследования влияния упаковочных материалов (двухслойной полипропиленовой 2–осно–ориентированной пленки и картона хром–эрзац) на сохранность качества макаронных изделий и определения сроков их хранения.
2. Определен уровень защитных характеристик упаковочных материалов для макаронной продукции. Установлено, что максимальные защитные оптические характеристики в области диапазона видимой части спектра имеют: коробочный картон и бумага шести слоев – 96 %, двухслойная полипропиленовая пленка с синим цветовым оформлением – 62 – 90 %.
3. Проведен сравнительный анализ влияния вида упаковки на сохранность качества макаронных изделий с обогатительными добавками. Установлено, что при хранении вид упаковки оказывает существенное влияние на:
– изменение органолептических характеристик изделий (при использовании картонной упаковки, при одинаковых условиях хранения, вкус и запах сохраняются более длительное время, чем в пакетах из двухслойной полипропиленовой пленки);
– степень разрушения каротиноидных пигментов в макаронных изделиях и, следовательно, на сохранность цвета макаронных изделий (наибольшая степень разрушения каротиноидов происходит в томатных и морковных изделиях);
– изменение массовой доли влаги (в картонной упаковке снижение содержания влаги в изделиях протекает в среднем в 6 раз быстрее, по сравнению с полимерной упаковкой);
– интенсивность окислительных и гидролитических процессов при хранении макаронных изделий в картоне в среднем в 1,5 – 2,0 раза ниже, чем в полимерной упаковке.
4. При хранении макаронных изделий, выработанных с β–каротином, в картонной упаковке процесс разрушения каротиноидов протекает в 1,5 раза медленнее, чем при хранении изделий в полимерной упаковке.
5. Установлена величина сохранности йода после варки макаронных изделий при применении различных йодсодержащих добавок. При использовании морской капусты сохранность йода составляет 70 – 80 %; применение добавок витайод и йодказеин обеспечивает сохранность йода на 50 – 56 %. Вид упаковки оказывает существенное влияние на сохранность йода в обогащенных макаронных изделиях при их хранении: в картонной упаковке сохранность йода в 3 – 7 раза выше и зависит от вида йодсодержащей добавки.
6. Показано, что биологическая ценность макаронных изделий зависит от используемой обогатительной добавки. При соблюдении условий и установленных сроков хранения биологическая ценность макаронных изделий с обогатительными добавками сохраняется.
7. Оценка изменения микробиологической обсемененности изделий в процессе хранения в различных материалах показала, что при одинаковых условиях хранения, в полипропиленовой пленке скорость увеличения микробиологической обсемененности макаронных изделий в среднем в 1,8 раз ниже, чем в картонной упаковке.
8. Разработаны технологические решения, обеспечивающие сохранность качества макаронных изделий с обогатительными добавками:
– для макаронных изделий с использованием всех видов добавок целесообразно применять картон хром–эрзац марки М, толщиной 300 – 350 мкм, обладающего высокими оптическими защитными свойствами и обеспечивающего более длительную сохранность макаронных изделий;
– для изделий молочных, с пшеничным зародышем, морковных, соевых, томатных, яичных, с отрубями, с йодсодержащими добавками возможно применение в качестве упаковочного материала – двухслойной полипропиленовой 2–осно–ориентированной пленки, толщиной 45 мкм, с синим или красным цветовым оформлением;
– для макаронных изделий с добавлением β–каротина возможно применение двухслойной полипропиленовой 2–осно–ориентированной пленки, толщиной 45 мкм, с красным цветовым оформлением;
– на основании разработанных режимов хранения макаронных изделий с обогатительными добавками в картонной упаковке (в диапазоне температур 5 – 250 С и относительной влажности воздуха помещений 48 – 73 %) установлена возможность определения равновесной влажности изделий от 11 до 13 %;
9. В целях равномерного распределения обогатительных добавок, подаваемых в тестосмеситель макаронного пресса в сухом виде, разработана установка, обеспечивающая равномерное дозирование и интенсивное смешивание ингредиентов.
10. Разработаны рекомендации по выбору упаковочных материалов (пленка, картон) с учетом их оптических защитных характеристик, обеспечивающих сохранность качества макаронных изделий, и проведена их производственная апробация на макаронных предприятиях: ОАО «Кисловодский хлебомакаронный комбинат»; ООО Макаронная фабрика «ВакМа»; ВАТ «Львовская макаронная фабрика», подтверждающая зависимость показателей качества и продолжительности хранения макаронных изделий от выбора упаковочных материалов.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Грошев, А. Ю. Сохранность йода в макаронных изделиях с йодсодержащими добавками при хранении /А. Ю. Грошев, М. Е. Чернов// Кондитерское и хлебопекарное производство. – 2007. – №4. – С. 12–13.
2. Грошев, А. Ю. Изменение содержания ß–каротина в макаронных изделиях в процессе хранения /А. Ю. Грошев// Хранение и переработка сельхозсырья. – 2006. – №2. – С. 31–32.
3. Грошев, А. Ю. Изменение содержания цвета макаронных изделий с добавками в процессе хранения /А. Ю. Грошев// Материалы пятой Международной научной конференции студентов и молодых ученых «Живые системы и биологическая безопасность населения» М.:МГУПБ. Ул. Талалихина, 33 – С. 19–20.
4. Грошев, А. Ю. Исследование изменения содержания ß–каротина в макаронных изделиях с каротиносодержащими добавками в процессе хранения./ Материалы второго Международного семинара «Производство макарон в России и за рубежом» /А. Ю. Грошев// Международная промышленная академия, 5 – 7 декабря 2005 г. – М.: Пищепромиздат, 2005. – С. 99–104.
5. Грошев, А. Ю. Пути обогащения йодом макаронных изделий и сохранность йода в них после варки /А. Ю. Грошев// Материалы восьмого Всероссийского конгресса «Оптимальное питание – здоровье нации» М., 26 – 28 октября 2005. – С. 69–70.
6. Петрова, Е. В. Влияние упаковки на сохранность макаронных изделий /Е. В. Петрова, А. Ю. Грошев// Пищевая промышленность. – 2004. – №2. – С. 28–31.
7. Петрова, Е. В. Изменение свойств макаронных изделий при хранении /Е. В. Петрова, А. Ю. Грошев// Хлебопечение России. – 2006. – №2. – С. 23–26.
8. Чернов, М. Е. Оптические защитные характеристики материалов для упаковки макаронных изделий /М. Е. Чернов, А. Ю. Грошев, С. Г. Ильясов, О. А. Будникова// Пищевая промышленность. – 2005. – №1. – С. 56–57.
9. Пат. 65725 Российская Федерация, МПК А21С 1/00. Установка для интенсивного замеса макаронного теста/ А. Ю. Грошев, М. Е. Чернов, Е. М. Гнатув – № 2007111372/22; заявл. 28.03.07; опубл. 27.08.07 Бюл. №24 – 2 с. ил.; приоритет 28.03.07.
Автор выражает искреннюю благодарность за оказанное содействие при подготовке диссертационной работы сотрудникам: отдела технологии и ассортимента макаронного производства ГОСНИИХП; кафедр «Технология хлебопекарного, макаронного и кондитерского производств» и «Пищевые машины» Московского государственного университета технологий и управления; кафедры «Технология послепечатных процессов и упаковочного производства» Московского государственного университета печати.
ОАО «ВНИИАЭС», тираж 100 экз.