автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.15, диссертация на тему:Разработка технологий соусов с полисахаридными компонентами

На правах рукописи

005006232

7 /

ЕВПАТЧЕНКО ЮЛИЯ ВИКТОРОВНА

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЙ СОУСОВ С ПОЛИСАХАРИДНЫМИ

КОМПОНЕНТАМИ

Специальность 05.18.15 - технология и товароведение пищевых продуктов и

функционального и специализированного назначения и общественного питания

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 5 ДЕК 2011

Москва-20 И

005006232

Диссертация выполнена в ФГБОУ ВПО «Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова» на кафедре «Технология и организация общественного питания»

Научный руководитель:

Доктор технических наук, почетный работник высшего профессионального образования РФ Баранов Борис Алексеевич

Официальные оппоненты:

Доктор технических наук, профессор Васюкова Анна Тимофеевна

Доктор биологических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ Жарикова Галина Григорьевна

Ведущая организация: Всероссийский научно-исследовательский институт

консервной и овощесушильной промышленности (г. Москва)

Защита состоится 29 декабря 2011 г. в 13 часов на заседании Диссертационного Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.196.07 при ФГБОУ ВПО «Российский экономический университет им. Г.В. Плеханова» по адресу: 115998, г.Москва, Стремянный пер., 36., корп. 6, ауд. 457.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «РЭУ им. Г.В. Плеханова». Автореферат размещен на сайте referat_vak@mon.gov.ru

Автореферат разослан 28 ноября 2011 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета, / Л у

д.х.н., профессор Т.Н. Чалых

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В соответствии с распоряжением Правительства Российской Федерации от 25 октября 2010 года одной из важных задач в области здорового питания является развитие пищевой промышленности в направлении расширения ассортимента обогащенных продуктов ежедневного потребления.

Большой вклад в создание методологии производства высококачественных продуктов, в том числе обогащенных, внесли исследования В.Г. Щербакова, В.В. Ключкина, В.М. Позняковского, А.П. Нечаева, Г.И. Касьянова, Л.Г. Елисеевой, Т.Н. Ивановой, В.Г. Лобанова, Т. Б. Цыгановой, Малой Э., ^Ногкоп Ь.А. и ряда других ученых.

В последнее время широкое распространение получили продукты, обогащенные пищевыми волокнами (ПВ), аминокислотами, витаминами и минеральными веществами. В группу пищевых волокон входят полисахариды (ПС), полученные из сырья растительного, животного или микробного происхождения, обладающие уникальными свойствами структурообразования, гелеобразования, стабилизации пищевых систем. Тем не менее, сегодня уделяется мало внимания разработке новых рецептур и технологий соусов для предприятий общественного питания, находящим применение в повседневном рационе питания человека. Пищевое значение соусов велико. Придавая блюдам сочность, особый вкус и аромат, они повышают органолептические показатели готовых блюд и изделий, обогащают их химический состав.

В основном соусы готовят с использованием в качестве загустителей таких высококалорийных продуктов, как мука и крахмал, которые не содержат в полной мере необходимые для организма нутриенты. Замена традиционных углеводных нутриентов на некрахмальные компоненты и обогащение их ПВ, витаминами и минеральными веществами является актуальной задачей.

С целью оптимизации технологического процесса нами разработаны технологии готовых соусов, в т.ч. быстрозамороженных, обогащенных ПВ, витаминами, минеральными веществами. Производство таких продуктов открывает большие перспективы для организации сбалансированного питания различных групп населения, в том числе и через предприятия общественного питания.

Цель исследования - разработка технологий и рецептур обогащенных соусов, в т.ч. быстрозамороженных, с использованием полисахаридных компонентов: витаминно-полисахаридной добавки (ВПД) - порошка тыквы и ПС - альгината натрия и гуарана.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи: Провести маркетинговые исследования потребительского рынка соусов; изучить функционально-технологические свойства полисахаридных компонентов; подобрать и научно обосновать концентрацию ВПД и ПС в технологии соусов; провести комплексную оценку текстурно-реологических и термодинамических свойств разработанных соусов и установить их сроки годности;

разработать технологии и рецептуры приготовления соусов, в т.ч. готовых быстрозамороженных;

разработать и утвердить техническую документацию на новые виды продукции.

Научная новизна работы заключается в следующем:

Разработан комплексный подход и научно обоснованы технологические решения производства новых соусов с полисахаридными компонентами, получены сведения об их потребительских свойствах.

Изучены физико-химические свойства полисахаридных компонентов и установлено их влияние на процессы структурообразования соусов.

Выявлен и научно обоснован диапазон концентраций полисахаридных компонентов в соусах, позволяющих получить обогащенный продукты с улучшенными органолептическими и структурно-механическими свойствами.

На основании термодинамических характеристик (показатель активности воды, криоскопическая температура, количество вымороженной воды) обоснована целесообразность хранения соусов в замороженном состоянии.

Изучены текстурно-реологические свойства соусов до и после криолитических циклов замораживание-оттаивание, позволившие определить концентрационные пределы введения полисахаридных компонентов, обеспечивающие стабильность структуры и органолептических свойств соусов после размораживания.

Оптимизированы рецептуры соусов посредством получения математических зависимостей, адекватно описывающих введение полисахаридных компонентов в состав соусов.

Практическая значимость.

Работа выполнена в рамках договора № 14/01 с Саратовской областной Ассоциацией «Аграрное образование и наука» от 09.04.2010 г. по теме: «Разработка научно-обоснованных технологических решений по созданию ассортимента продукции

общественного питания функционального назначения».

По результатам исследования разработаны технические условия на «Соусы с полисахаридными добавками» (ТУ 9199-001-00493497-2011).

Разработаны технологии и рецептуры приготовления соусов, в т.ч. быстрозамороженных, которые испытаны и внедрены на базе предприятия ООО «Кофе и Шоколад» г. Саратов.

Апробация работы. Основные результаты диссертации доложены и обсуждены на: Международной научно-практической конференции «Вавиловские чтения - 2009» (Саратов, 2009); Научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов СГАУ им. Н. И. Вавилова (Саратов, 2010); Конференции по итогам научно-исследовательской и производственной работы студентов за 2009 год (Саратов, апрель 2010); Научно-практической конференции студентов и молодых ученых «Молодые ученые - пищевой и перерабатывающей промышленности АПК» (Саратов, 2011); IV Межведомственной научно-практической конференции «Товароведение, экспертиза, технология и хранение продовольственных товаров» (Москва, 2011); II Международной научной конференции «Молодежная наука - пищевой промышленности» (Ставрополь, 2011); Международной научно-практической конференции «Прогрессивная техника и технологии пищевых производств, гостиничного, ресторанного хозяйств и торговли. Экономическая стратегия и перспективы развития сферы торговли и услуг» (Харьков, 2011); IX Всероссийской студенческой научно-практической конференции (Димитровград, 2011); XVI Международной экологической студенческой конференции «Экология России и сопредельных территорий» (Новосибирск, 2011); I Международном конгрессе «Экологическая, продовольственная и медицинская безопасность человечества» (Москва, 1417 ноября 2011г.).

Разработанные соусы были представлены на Шестом Саратовском Салоне изобретений, инноваций и инвестиций (Саратов, 23-25 марта 2011г.), продукты пользовались спросом у потребителей и получили положительные отзывы.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 14 печатных работ, в том числе 3 статьи в журналах, рекомендуемых ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, аналитического обзора литературы, экспериментальной части, выводов, списка литературы, приложений.

Содержание диссертации изложено на 183 страницах. Работа содержит 33 таблицы и 50 рисунков. Использованная литература включает 258 наименований, в том числе 49 иностранных источников.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследования, показана научная новизна и практическая значимость.

В первой главе рассмотрено современное состояние и перспективы развития концепции обогащенного питания. На основе литературных данных аргументирована целесообразность разработки новых рецептур и технологий обогащенных продуктов с использованием полисахаридных компонентов (ПС и плодово-овощных порошков). Представлен отечественный и зарубежный опыт в области расширения ассортимента соусов и быстрозамороженной продукции.

Во второй главе представлена характеристика объектов и методов исследований, разработана схема проведения эксперимента, исходя из обозначенной цели и поставленных задач. Представлены результаты исследований и их обсуждение. Общая схема проведения исследования представлена на рис. 1.

В качестве объектов исследования выбраны: ВПД - порошок тыквы (ТУ - 9164-00100493497-2005); ПС различные по происхождению: водорослевые - альгинат натрия (Danisco, Франция), фурцелларан (FMC сотр., USA); растительные - гуаран с молекулярной массой (ММ) 100 и 400кДа (Danisco, Франция), крахмал картофельный (ГОСТ 7699-78); микробного происхождения - ксантан (FMC сотр., USA); соусы - яблочный, апельсиновый, красный основной, продукты, необходимые для их приготовления - сахар-песок (ГОСТ 2194), апельсины (ГОСТ Р 4427 - 82), мука пшеничная (ГОСТ Р 51415-99), вода питьевая (ГОСТ Р 51232-98, СанПиН 2.1.4.1074), томатное пюре (ТУ 9162-001-73192220), лук репчатый (ГОСТ 1723-86), морковь (ТУ 26767-85), соль поваренная пищевая (ГОСТ Р 515742000), масло растительное (ГОСТ Р 52465-2005), яблоки свежие - сорт «Ренет Симиренко» (ГОСТ 21122-75). По показателям безопасности и микробиологическим характеристикам все сырье соответствовало требованиям СанПиН 2.3.2.1078-2001 и СанПиН 2.3.2.2804-10. Используемые полисахаридные добавки соответствуют требованиям СанПиН 2.3.2.1293-03 "Гигиенические требования по применению пищевых добавок" и разрешены для использования в пищевой промышленности.

Методы исследования. Структурно-механические характеристики объектов исследовали с помощью ротационных вискозиметров «Rheotest-2.1» (Германия) с измерительной системой «цилиндр - цилиндр» и Visco Basic Plus (Испания); вискозиметра Гепплера и вискографа Брабендера. Активную кислотность исследуемых систем определяли с помощью иономера «Checker» производства фирмы «Hanna»; массовую долю золы определяли методом озоления в муфельной печи согласно ГОСТ 25555.4-91; сухие вещества - методом высушивания до постоянной массы согласно ГОСТ 28561-90; кинетику испарения влаги - термогравиметрическим методом на анализаторе влажности MS-70 фирмы AND (Япония); пищевую и энергетическую ценность разработанных продуктов - расчетным методом; органолептический анализ - по 5-балльной системе по ГОСТ Р 53104-2008; микробиологические исследования проводили в соответствии с СанПиН 2.3.2.1078-01, МУК 4.2.1847-04; определение криоскопических температур, активности воды осуществляли криоскопическим методом на приборе АВК-4, разработанном специалистами «Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова»; выбор рекомендуемой концентрации ПС и ВПД проводился с помощью метода математического планирования и моделирования эксперимента при поиске оптимальных условий, используя статистические методы анализа и обработки наблюдений. Маркетинговые исследования проводились методом социологического опроса

(анкетирование). Для обработки экспериментальных данных использовались стандартные методы статистического анализа (пакет прикладных программ MS Excel).

Экспериментальные исследования проводились в 7-10-ти-кратных повторностях.

Рисунок 1 - Общая схема проведения эксперимента

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

При изучении ассортимента соусов на потребительском рынке, установлено, что на анализируемом рынке превалируют соусы, приготовленные с использованием муки пшеничной, крахмала, а так же соусы на основе масел. Их доля составляет 63,4% от всего

ассортимента, в то время как доля соусов, приготовленных на основе фруктового, ягодного или овощного сырья - 10,1%.

В ходе исследования выявлена необходимость расширения ассортимента соусов, с использованием полисахаридных добавок, поскольку большинство респондентов (52%) изъявили желание употреблять соусы, обогащенные ПВ, в связи с тем, что считают употребление таких соусов полезным и целесообразным.

Изучение свойств полисахаридных компонентов в связи с использованием в технологиях соусов

На данном этапе исследований были изучены физико-химические, структурно-механические и органолептические свойства полисахаридных компонентов различной природы - гуаровая камедь, апьгинат натрия, фурцелларан, ксантан и ВПД.

Нами проведена органолептическая оценка подготовленных растворов ПС и систем ВПД:вода. Как показали проведенные нами исследования, растворы ПС можно охарактеризовать как бесцветные, вязкие, без запаха и вкуса системы. Система ВПД:вода имеет светло-желтый цвет, обладает выраженным тыквенным вкусом и запахом, следовательно, будет оказывать влияние на данные органолептические показатели соусов.

Используемые в работе полисахаридные добавки являются струюурообразователями. Необходимым этапом при исследовании целесообразности их применения в технологиях соусов является изучение их физико-химических свойств.

Нами были изучены физико-химические свойства полисахаридных компонентов, результаты представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Физико-химические свойства полисахаридных компонентов

Наименование Массовая доля Массовая доля Растворимость, Активная

полисахаридных влаги,% основного вещества, % % кислотность,

компонентов в сухом остатке ед.

Альгинат натрия 3,3±0,15 98,9±0,4 98,8±0,2 6,3±0,2

Гуаран М 100 кДа 2,1±0,13 98,8±0,3 98,9±0,2 6,0±0,2

Гуаран М 400 кДа 3,4±0,18 98,8±0,1 98,9±0,2 6,0±0,1

Ксантан 4,1±0,15 98,9±0,4 99,2±0,2 4,7±0,2

Фурцелларан 5,7±0,18 98,5±0,3 98,8±0,2 6,2±0,2

ВПД 9,0±0,12 99,9±0,3 37,4±0,2 6,3±0,2

Из таблицы 1 следует, что фурцелларан, апьгинат натрия, гуаран, - ксантан растворяются в воде без остатка. ВПД растворима в воде на 37,4%, способна хорошо удерживать воду. Влагосвязывающая способность ВПД измерялась методом Грау-Хамма и составила семь единиц.

На следующем этапе исследований изучены реологические характеристики растворов ПС. Результаты представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Зависимость абсолютной вязкости водных растворов ПС от их концентрации

Наименование ПС Абсолютная вязкость, Па*с

с=0,1% с=0,3% с=0,5% с=0,7% с=1,0%

Альгинат натрия 0,02±0,001 0,028±0,002 0,038±0,002 0,045±0,002 0,06±0,001

Гуаран ММ ЮОкДа 0,03 8±0,002 0,040±0,002 0,045±0,002 0,059±0,001 0,063±0,002

Гуаран ММ 400кДа 0,042±0,003 0,046±0,002 0,049±0,002 0,062±0,002 0,074±0,001

Ксантан 0,040±0,003 0,044±0,002 0,048±0,002 0,060±0,002 0,070±0,001

Фурцелларан 0,036±0,002 0,045±0,002 0,050±0,001 0,055±0,001 0,068±0,002

Результаты исследований, представленные в таблице 2, показывают, что при увеличении концентраций полисахаридов, происходит увеличение вязкости растворов.

На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований свойств ПС, ВПД установлена целесообразность применения их в технологиях соусов.

Влияние полисахаридных компонентов на функционально-технологические свойства соусов. Исследовали возможность получения соусов - яблочного, красного основного и апельсинового с улучшенными структурно-механическими и органолептическими показателями. При полной замене крахмала на исследуемые ПС в

концентрациях 0,1-1,0% в соусе яблочном, при частичной замене муки пшеничной на ВПД в концентрациях 1-4% в соусе красном основном и при частичной замене крахмала на ВПД в концентрациях 0,5-2,0% в соусе апельсиновом.

Результаты исследований по определению параметров набухания и растворения полисахаридных компонентов представлены в таблице 3.

Таблица 3 - Параметры набухания и растворения полисахаридных компонентов

Параметры | Гуаран | Альгинат натрия | ВПД

Параметры набухания

Соотношение Полисахаридный компонент: вода 1:20 1:20 1:2

Время - т, мин 40±2 40±2 20-30

Температура-!, "С 20+2 20+2 20-25

Параметры растворения

Время - т, мин 20±2 40+2 -

Температура -1, "С 80±2 80±2 -

Использование в качестве загустителей ксантана и фурцелларана не дало положительных результатов, в связи с тем, что это приводило к образованию соусов с неоднородной консистенцией с фрагментами студня. Применение гуарана с ММ400кДа приводит к образованию прочных студней. Использование альгината натрия и гуаровой камеди с ММ ЮОкДа в качестве загустителей соуса яблочного при замене крахмала картофельного позволяет получить вязкую, однородную и текучую консистенцию продукта.

В качестве ВПД использовали порошок тыквы, полученный из жома тыквы сорта «Волжская серая», урожая 2008-2010 г. в лабораторных условиях мягким способом сушки в соответствии с ТУ-9164-001-00493497-2005, позволяющим максимально сохранить ею функциональные свойства. Установлено, что ВПД характеризуется высокими массовыми долями: витаминов (аскорбиновая кислота 30,0±0,2 мг/100 г, р-каротин 80,0+0,2 мг/100 г), макро- и микроэлементов (калий 4,3±0,2 г/100 г, кальций 338,0±3,0 мг/100 г, магний 21б,0±2,0 мг/100 г, железо 3,2+0,2 мг/100 г, натрий 72,0±2,0 мг/100 г), ПВ 60,0±0,2%, в том числе пектиновых веществ 15,0±0,2%.

Были проведены исследования по оптимизации рецептур соусов. Для этого применялся метод планирования и моделирования эксперимента, статистические методы анализа и обработки наблюдений.

На основании обработки экспериментальных данных были получены уравнения регрессии (1-8), позволяющие прогнозировать для:

• Соуса яблочного органолептические свойства (у], балл) и активную кислотность (у2, ед.) в зависимости от концентрации альгината натрия (хз, г), количества вносимых яблок (Х2, г) И ВОДЫ (XI, мл)

у1=19,75+0,25x1+1,25хг0,5хз+1,75Х1Х2-0,5х)Хз+0,5х2Хз-0,5X1X2X3, (1)

у2=4,32-0,27Х|+0,075х2+0,15хз+0,32x^2+0,15х2хз-0,05х1хз. (2)

• Соуса красного вязкость (уь Па*с) и массовую долю сухих веществ (у2, %) в зависимости от концентрации ВПД (хз, г), количества вносимой муки (х2, г) и бульона (X), мл)

У1=5,65+0,1x1+0,025x2-0,025хз-0,525Х1Х2+0,1х2х3-0,225х1хз-0,1х1х2хз, (3)

у2=15,4-0,85x1-0,22x2+0,63х3+0,06х[х2-0,11х2х3+0,11х1хз-0,33х1х2х3. (4)

• Соуса апельсинового активную кислотность (уь ед.) и активность воды (уг, ед) в зависимости от концентрации ВПД (хз, г), количества вносимого крахмала (хг, г) и ВОДЫ(Х1, мл)

у,=3,84+0,012x2+0,017хз-0,085Х1Х2+0,ОЗх1Хз+О,0О75х2Хз-0,03х1Х2Хз, (5)

У2=0,981225-0,000125x1+0,000375x2-0,000425хз+0,000075х,х2+0,000175х,хз-0,000025X2X3-0,000175X1X2X3. (6)

Рисунок 2 - Факторная область рациональных значений внесения компонентов в соус яблочный при замене крахмала на альгинат натрия

Рисунок 3 - Факторная область рациональных значений внесения компонентов в соус яблочный при замене крахмала на гуаран

• Соуса яблочного массовую долю сухих веществ (у%) и калорийность (у2, кДж) в зависимости от концентрации гуарана (х3, г), количества вносимых яблок (х2, г) и воды (хь мл)

у,=18,125+0,125x1-0,375х2-0,375хз+0,625х)х2-0,375х1хз-0,375х2хз-0,375х|х2хз, (7)

у2=2б8+0,421x1-0,375х2-0,375хз+0,625х,х2-0,375Х1ХЗ-0,375х2х3. (8)

Графическая интерпретация полученных уравнений в виде поверхности равного отклика позволила построить факторные области рациональных режимов, обеспечивающих необходимые характеристики исследуемым соусам (рисунок 2-5).

рациональных значений внесения значений внесения компонентов в соус

компонентов в соус красный основной при апельсиновый при замене части крахмала на замене части муки на ВПД ВПД

Далее исследования были посвящены экспериментальной проверке найденных рекомендуемых параметров.

Проведены исследования по определению влияния ПС и ВПД на текстурно-реологические свойства соусов. Была изучена зависимость вязкости соуса красного основного от концентрации вносимой ВПД, результаты, полученные с помощью вискозиметра «ЯЬеогез^Л, представлены на рисунке 6.

Рисунок 6 - Зависимость вязкости соуса красного от концентрации ВПД Анализируя данные, представленные на рисунке 6, можно видеть, что при концентрации ВПД до 2% вязкость соуса красного основного практически не изменяется, при концентрациях выше 2% начинается резкий рост вязкости. Увеличение содержания ВПД от 1-2% незначительно увеличивает густоту соуса, что не оказывает отрицательного влияния на качество соуса. Замена муки на ВПД от 3-4%, приводит к существенному изменению внешнего вида и консистенции соуса - она становится подобна пюре.

Результаты по изучению влияния концентраций и природы ПС на вязкость соусов яблочных, полученные с помощь вискозиметра Гепплера, представлены на рисунке 7.

0,08 -0,07 ■ ■

КО,05 50,04

50,03 — 2

§0,02 &

0,01

В

4 5 6 7 Образцы соусов яблочных

□ 1-е крахмалом, с=3%

02- с альгинатом натрия, с-0,1%

■ 3 - с альгинатом натрия, с=0,3 %

□ 4 - с альгинатом натрия, с=0,5 % 05-е альгинатом натрия, с=0,7 %

□ 6-е альгинатом натрия, с-1,0%

■ 7-е гуараном, с=0,1 %

□ 8 - с гуараном, с=0,3 % О Э - с гуараном, с=0,5% 010-е гуараном, с=0,7%

Рисунок 7 - Зависимость вязкости соусов яблочных от концентрации и природы

полисахаридной добавки при полной замене крахмала. Из полученных данных можно сделать вывод о том, что лучший результат по формированию структуры соусов яблочных при полной замене крахмала показали такие концентрации альгината натрия, как 0,3-0,5%, гуарана - 0,5-0,7%. Полученные соусы имели однородную, вязкую консистенцию, присущую соусу с крахмалом. Альгинат натрия с концентрацией 0,7-1,0% и гуаран с концентрацией 1,0% не пригодны к применению в качестве загустителей соуса, т.к. такие концентрации ведут к процессам студнеобразования. Соусы с альгинатом натрия 0,1%, гуараном 0,1-0,3% представляют собой двухфазные системы, что снижает их органолептические показатели.

Разработка технологий и рецептур соусов с полисахаридными компонентами На основе полученного экспериментального материала были разработаны технологии и рецептуры производства соусов - яблочного с альгинатом натрия, яблочного с гуараном, красного основного, обогащенного ВПД, апельсинового, обогащенного ВПД.

Нами установлены технологические режимы введения подготовленных ПС и ВПД в соусы. Подготовленный ПС вводится в соус яблочный за 5 мин до готовности. Время варки соуса красного основного 60 мин, при длительной термической обработке большая часть микронутриентов разрушается, вследствие этого гидратированная ВПД вводится за 10 мин до готовности соуса.

В соус сладкий с апельсинами подготовленная ВПД вводится за 10 мин до добавления крахмала, что позволит ВПД в большей степени проявить загущающие свойства.

Исследование органолептических показателей соусов На базе кафедры «Технология и организация общественного питания» ФГБОУ ВПО «Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова» был произведен органолептический анализ разработанных образцов соусов - яблочного с использованием ПС, красного основного с ВПД и апельсинового с ВПД, в сравнении с соусами приготовленными по традиционной рецептуре. При проведении органолептического анализа применяли 5-балльную шкалу оценки образцов, которая предусматривает характеристику признаков соуса по пята качественным признакам, с учетом разработанных коэффициентов весомости. Результаты по органолептическому анализу соусов представлены на рисунке 8-11.

« Соус яблочный с крахмалом,с =6% —«»—Соус яблочный с альгинат натрия,с=0,1% л* Соус яблочный с альгинат натрия, с=0,3% »«^х*»*« Соус яблочный с альгинат натрия,с=0,5% —ж— Соус яблочный с альгинат натрия,с=0,7% * Соус яблочный с альгинат натрия,с=0.9%

Внешний вид

Рисунок 8 - Профилограмма органолептического анализа соуса яблочного с использованием альгинатом натрия

Внешний вид

—•-Соус красный основной 6% муки

—**— Саус красный основной 4% муки и 1% ВПД —*—Соус красный основной 2% муки и 2% ВГ\Ц Соус красный основной 1% муки и 3% ВИД >11 Соус красный основной 4% ВПД

Рисунок 9 - Профилограмма органолептического анализа соуса яблочного с использованием гуарана

| Соус яблочный с крахмалом, с=6% —в&~~.Соус яблочный с гуараном, с=0,1% —Соус яблочный с гуараном, с=0,3% Соус яблочный с гуараном, с=0 5% —Соус яблочный с гуараном, с=0,7% —Соус яблочный с гуараном, с=0,9%

Внешний вид

« Соус апельсиновый с крахмалом 3,5% —«■—Соус апельсиновый с 2,5% крахмала и 0,5% ВПД —*—Соус апельсиновый с 2% крахмала и1% ВГЩ

Соус апельсиновый с 1,5% крахмала и 1,5% 8ГЩ —»»—Соус апельсиновый с 1% крахмала и 2% ВПД

вид

Рисунок 10 - Профилограмма органолептического анализа соуса красного основного

Рисунок 11 - Профилограмма органолептического анализа соуса апельсинового

Анализируя, данные представленные на рисунках 10-11, рекомендуемыми диапазонами концентраций для соуса яблочного с альгинатом натрия является 0,3-0,5%, с гуараном 0,5-0,7%.

Из результатов исследования, представленных на рисунке 12-13, видно, что рекомендуемый диапазон концентраций ВИД для соуса красного основного составляет 1,02,0%, для соуса апельсинового - 1,0-1,5%. Все полученные соусы характеризуются улучшенными органолептическими показателями.

В ходе эксперимента нами была определена зависимость вязкости соуса яблочного от скорости сдвига, результаты представлены на рисунке 12.

юооо

9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 о

40 50 60 70 Скорости сдвига, с-1

-с крахмалом, с=*3,5% с крахмалом, с—2.0% и ВПД, с= 1,0%

с крахмалом, с=1,5% и ВПД, с=1,5%

Рисунок 12 - Зависимость вязкости соусов от скорости сдвига

Как видно из рисунка 12, с увеличением скорости сдвига, происходит понижение вязкости соуса. Данные системы обладают свойствами псевдо-пластичной жидкости и описываются уравнением Освальда-де-Виля, что подтверждает свойство текучести данной системы.

Проведены исследования по изучению влияния типа и концентрации полисахаридных компонентов на изменения скорости удаления влаги (анализатор влажности МЗ-70), результаты представлены на рисунках 13-15.

О 500 10ОО 1500

Влажность соуса апельсинового, \Ус, %

—Ф— с крахмалом, с=3,5%

с крахмалом, с=2% и ВПД, с=1,0% с крахмалом, с =1,5% и ВПД, с=1,5°

I«ч

S ? 2'Ч

О 500 1000 1500 2000 : Влажность соуса красного основного, Wc, %

—♦— с мукой, с=4% и ВПД, с =1% с мукой, с=2% и ВПД, с=2% с мукой, с=6 %

Рисунок 13 - Кривые скорости сушки соуса Рисунок 14 - Кривые скорости сушки соуса красного апельсинового с ВПД основного с ВПД

1 Ч

Из данных, представленных на рисунках 13-15, можно видеть, что начальный период сушки характеризуется участком, параллельным оси абсцисс. Это показывает, что после нагревания образца и достижения максимальной

скорости испарения, она становится постоянной до определенного момента. Затем наступает переломный момент, скорость сушки

уменьшается - период падающей скорости. По двум периодам можно судить о количестве свободной и связанной воды в продукте.

о

500

1000

1500

Влажность соуса я блочного, %

Рисунок 15 - Кривые скорости сушки соуса яблочного с ПС

Анализ химического состава и энергетической ценности соусов показал, что замена высококалорийных продуктов - крахмала и муки на полисахаридные компоненты ведет к снижению энергетической ценности соусов. Кроме того, происходит увеличение содержания ПВ, в т.ч. пектиновых веществ и таких минеральных веществ, как Ыа, К, Ре, а также витамина С, (З-каротина.

Известно, что гуаран, входящий в состав соуса яблочного, не всасывается в верхних отделах кишечника и поступает в неизмененном виде в толстую кишку, раздражая при этом ее рецепторы, стимулируя двигательную активность, тем самым, оказывая терапевтическое действие на организм. По некоторым данным гуаран способствует снижению уровня глюкозы крови у больных сахарным диабетом. Соус яблочный с альгинатом натрия способствует выведению из организма тяжелых металлов и радионуклидов, является сильным сорбентом холестерина и жирных кислот, снижает концентрацию атерогенных веществ в крови, стимулирует фагоцитоз.

Характеризуя полученные данные, следует отметить, что в соусах с использованием ВПД повышается содержание ПВ, в том числе пектиновых веществ, отличительной особенностью которых является способность связывать и выводить из организма тяжелые металлы и радионуклиды. Кроме того, пектиновые вещества, угнетают гнилостную микрофлору кишечника, тормозят всасывание холестерина и способствуют выведению его из организма, что имеет большое значение при лечении атеросклероза. Известно также, что пектины снижают содержание сахара в крови больных диабетом.

Микробиологические исследования разработанных соусов, в сравнении с соусами, приготовленными по традиционной рецептуре, проводили сразу после их приготовления, и после хранения образцов в холодильной камере при температуре 4±2 °С в течение 48 часов в соответствии с СанПиН 2.3.2.1324-03 и МУК 4.2.1847-04.

Микробиологические показатели соусов после хранения в течение 48 часов полностью отвечают требованиям СанПиН 2.3.2.1078-01: КМАФАнМ во всех образцах было менее 4х102 КОЕ/г, БГКП и другие патогенные микроорганизмы не обнаружены ни в одном из образцов. Следовательно, можно сделать вывод о том что, введение в состав соусов ПС и ВПД не уменьшает сроки годности разработанной продукции. Это связано, с высоким содержанием ПВ и пектиновых веществ, которые, как известно, подавляют развитие патогенной микрофлоры, проявляя антисептические свойства. При хранении более 48 ч микробиологические показатели образцов соусов не отвечают нормам СанПиН 2.3.2.107801, поэтому установлен срок годности соусов, при температуре 4±2 °С не более 48 ч.

Исследование термодинамических свойств соусов.

Одним из важнейших параметров качества и безопасности пищевых продуктов является показатель активности воды, определяющий энергию связи влаги с материалом.

Измерения активности воды проводились криоскопическим методом. Получены термограммы, обрабатываемые программой, позволяющие определить точки перегиба,

которые являются криоскопическими температурами. Далее по формуле (9) производилось вычисление искомого значения активности воды:

Ina,„ =722,3 2,644 (9)

где а,»- активность воды;

Т3 - криоскопическая температура, К°. Результаты по измеренным значениям показателей pH, активности воды и криоскопической температуры, полученных после компьютерной обработки, представлены в таблице 4.

Таблица 4 - Физико-химические показатели образцов соусов__

Образцы соусов Активность воды Криоскопическая температура, °С pH

X | ±S X | ±S X 1 ±s

Соус апельсиновый

с крахмалом, с=3,5% 0,9811 0,0020 -1,962 0,02 4,85 ±0,03

с крахмалом, с=2% и ВПД, с=1,0% 0,9803 0,0004 -2,053 0,04 4,95 ±0,02

с крахмалом, с=1,5% и ВПД, с=1,5% 0,9816 0,0005 -1,913 0,05 4,98 ±0,03

Соус красный основной

с мукой, с=6,0% 0,9896 0,0007 -1,063 0,01 4,29 ±0,03

с мукой, с=4,0% и ВПД, с =1,0% 0,9885 0,0010 -1,192 0,01 4,39 ±0,05

с мукой, с=2,0% и ВПД, с=2,0% 0,9885 0,0002 -1,188 0,00 4,54 ±0,05

Соус яблочный

с крахмалом, с=3,0% 0,9847 0,0006 -1,582 0,01 3,84 ±0,03

с альгинатом натрия, с=0,1% 0,9827 0,0003 -1,823 0,00 4,51 ±0,03

с альгинатом натрия, с=0,3% 0,9822 0,0003 -1,854 0.00 4,52 ±0,02

с альгинатом натрия, с=0,5% 0,9822 0,0005 -1,852 0,01 4,74 ±0,03

с гуараном, с= 0,3% 0,9841 0,0005 -1,652 0,01 4,37 ±0,05

с гуараном, с= 0,5% 0,9829 0,0006 -1,779 0,01 4,45 ±0,05

с гуараном, с=0,7% 0,9834 0,0005 -1,728 0,01 4,11 ±0,02

Полученные результаты свидетельствуют о том, что при увеличении концентрации полисахаридных компонентов происходит незначительное снижение активности воды. При этом минимальные значения активности воды были отмечены в образцах соуса апельсинового. Следует отметить, что такие значения а» практически не влияют на развитие микроорганизмов. Это подтверждают проведенные нами исследования обсемененности соусов.

Барьерный эффект для роста микроорганизмов в этом случае обеспечивают низкие значения показателя рН, в связи с тем, что во всех образцах значения активной кислотности ниже 5. В то же время уровень криоскопической температуры соусов следует учитывать в случае их консервирования замораживанием.

Была изучена зависимость количества вымороженной воды от температуры и химического состава продуктов, данные представлены на рисунках 16-18.

Количество вымороженной воды находилось по формуле (10):

1У = 1-^- (10)

I

где Ц - криоскопическая температура, °С;

¡-температура, для которой вычисляется количество вымороженной воды, °С.

Температура замораживания, С°

• с кр ахм ало м, с=3% я" с альгинато м натрия, с= 0,3% с алъгинатом натрия, с= 0,5% с гуараном, с= 0,5% Ж с туараном, с=0,1%_

Рисунок 16-Зависимость количества вымороженной воды в соусе яблочном от температуры замораживания

-21 -18 -15 -12 -9 -6 -3 Температура замораживания, С°

• с мукой, с=б % -«—с мукой, с=4% и ВОД, с =1% с мукой, с=2% и ВОД, с=2%

Рисунок 17 - Зависимость количества вымороженной воды в соусе красном основном от температуры замораживания

а зц

-24 -21 -18 -15 -12 -9 -6 -3 Температура замораживания, С°

♦ с крахмалом, с=3,5%

с крахмалом, с-2% и ВПД, с=1,0% с крахмалом, с=1,5% и ВПД, с=1,5%

Анализ полученных результатов свидетельствует о том, что увеличение концентрации полисахаридных компонентов увеличивает количество связанной воды, которая не переходит в лед при замораживании. Интерпретируя полученные данные можно отметить, что вымерзание растворимой фазы соусов приводит к увеличению концентрации сухих веществ. Снижение количества вымороженной воды соответственно должно снижать интенсивность необратимых реакций.

Рисунок 18 - Зависимость количества вымороженной воды в соусе апельсиновом от температуры замораживания Обобщая полученные данные, можно сделать вывод о том, что используемые поли-сахаридные компоненты влияют на структурное состояние водной составляющей соусов -количество вымороженной влаги уменьшается на 1-9%, что свидетельствует об их криопро-текторном воздействии.

Криопротекторное действие ПС связывают с тем, что гидроксильные группы не могут образовывать Н-связь в кристаллических решетках льда и тем самым они препятствуют росту больших кристаллов. В случае ВПД связывание воды может быть обусловлено адсорбционным связыванием воды пищевыми волокнами.

Для упрощения технологического процесса на предприятиях общественного питания и для увеличения сроков годности соусов - яблочного, красного основного и апельсинового нами разработаны готовые быстрозамороженные соусы, сохраняющие свои первоначальные

органолептические и структурно-механические свойства после криолитических циклов замораживания-оттаивания.

Далее были проведены исследования по определению влияния криолитических циклов замораживание-оттаивание на органолептические и структурно-механические свойства соусов - яблочного с ПС, красного основного и апельсинового с ВПД.

Замораживание проводилось в холодном воздушном потоке, скорость его движения 35 м/с, температура воздуха -30С°, замораживание производилось до достижения температуры в центре продукта -18±1С°, продолжительность замораживания до 30 минут. Оттаивание производилось при температуре 20-25 С", 60-90 минут.

В ходе эксперимента нами была определена зависимость вязкости соусов с полисахаридными компонентами после оттаивания от скорости сдвига, результаты представлены на рисунках 23-24.

_Скорости сдвига, с-1_

с крахмалом, с=3,5% —с крахмалом, с=2,0% и ВПД, с-1,0%

с крахмалом, с=1,5% и ВПД, с=1,5%

Рисунок 23 - Зависимость вязкости соуса апельсинового, обогащенного ВПД, от скорости сдвига после цикла замораживания-оттаивания

-с мукой, с=6%

-с мукой, с=4,0% и ВПД. с= 1 ,0% с мукой,с =2,0% и ВПД, с— 2,0%

20000,0

0,0

О

5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 10 10

О 5

Скорости сдвига, с-1

Рисунок 24 - Зависимость вязкости соуса красного основного, обогащенного ВПД, от

скорости сдвига после цикла замораживания-оттаивания Вследствие ретроградации крахмала, содержащегося в большом количестве в муке, происходит снижение вязкости соусов приготовленных по традиционной рецептуре.

В ходе исследований, направленных на определение устойчивости соусов к криологическим циклам замораживания-размораживания, были получены следующие результаты. Соусы с полисахаридными компонентами проявляют хорошую устойчивость к процессам замораживания и оттаивания. Соусы приготовленные по традиционным рецептурам не устойчивы к замораживанию-размораживанию, что объясняется ретроградацией крахмальных полисахаридов - переходом их из растворимого в нерастворимое состояния вследствие агрегации молекул, обусловленной появлением вновь образующихся водородных связей. Физически связанная с крахмальными полисахаридами вода вытесняется, что приводит к разделению среды на две фазы с образованием хлопьев.

При проведении органолептического анализа соусов после циклов замораживания-оттаивания применяли 5-балльную шкалу оценки, предусматривающую характеристику признаков по пяти качественным признакам, с учетом разработанных коэффициентов весомости.

Быстрозамороженные готовые соусы с полисахаридными компонентами после размораживания сохраняли все органолептические характеристики, присущие соусам до замораживания.

Микробиологические исследования образцов быстрозамороженных соусов, хранившихся при температуре -18°С в течение 3 месяцев, со дня изготовления, показали, что в течение всего срока хранения наблюдается незначительный рост количества аэробных мезофильных микроорганизмов и КМАФАнМ, не превышающий допустимого уровня.

На основании проведенных исследований разработаны научно обоснованные рецептуры и технологии приготовления соусов с полисахаридными компонентами, в т.ч. быстрозамороженных, с добавлением нескольких операций, связанных с замораживанием и хранением.

По результатам исследования разработаны технические условия на «Соусы с полисахаридными добавками» (ТУ 9199-001-00493497-2011).

ВЫВОДЫ

1. На основании анализа свойств полисахаридных компонентов, разрешенных к применению в пищевой промышленности, показана целесообразность использования в технологиях соусов следующих полисахаридных добавок: апьгината натрия, гуарана и витаминно-полисахаридной добавки.

2. В ходе комплексной оценки текстурно-реологических, термодинамических, микробиологических характеристик соусов определены концентрационные пределы введения полисахаридных компонентов в них и показана целесообразность замены в традиционных рецептурах:

• Крахмала в соусе яблочном при полной его замене на альгинат натрия с концентрацией 0,3-0,5%; на гуаран с концентрацией 0,5-0,7%;

• муки пшеничной в соусе красном основном при ее частичной замене на ВПД с концентрацией 1-2%;

• крахмала в соусе сладком при его частичной замене на ВПД с концентрацией 1,01,5%.

3. На основании корреляционной зависимости между математическими расчетами и экспериментальными данными получены факторные области, позволяющие оптимизировать концентрации рецептурных компонентов, используемых в составе соусов.

4. С учетом органолептических, микробиологических и термодинамических исследований, установлен срок годности соусов с полисахаридными компонентами - 48 ч. и быстрозамороженных - 3 месяца.

5. Проведенный расчет энергетической и пищевой ценности обогащенных соусов показал, что введение в рецептуру ВПД и ПС позволило снизить энергетическую ценность разработанных соусов: в соусе яблочном на 10-11%, в соусе красном основном на 3-10%, в соусе апельсиновом на 1-6%. В соусе яблочном с ПС происходит увеличение количества

пектиновых веществ на 8%, витамина С на 7%, минеральных веществ, в т.ч. К на 8%, Ре на 9%. В соусе красном основном, обогащенном ВПД, происходит увеличение количества ПВ на 92% (в т.ч. пектиновых веществ на 50%), р-каротина в 2 раза. В соусе апельсиновом, обогащенном ВПД, происходит увеличение количества ПВ на 101% (в т.ч. пектиновых веществ на 47%), витамина С на 5%, р-каротина в 54 раза, что позволяет отнести данные соусы к обогащенным продуктам.

6. На основании проведенных исследований разработаны научно обоснованные технологии и рецептуры соусов с полисахаридными компонентами, в т.ч. быстрозамороженных (соус яблочный, соус красный основной, соус апельсиновый) и техническая документация на «Соусы с полисахаридными добавками» (ТУ 9199-00100493497-2011).

7. Проведены маркетинговые исследования потребительского рынка соусов. Обоснована необходимость расширения ассортимента обогащенных соусов, с использованием полисахаридных добавок. В ходе опроса 52% респондентов проявили желание употреблять соусы, обогащенные ПВ, потому как считают употребление таких соусов полезным и целесообразным.

Основные результаты диссертации опубликованы в работах: Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК

1. Евпатченко, Ю.В. Расширение ассортимента сладких соусов с некрахмальными загустителями / Ю.В. Евпатченко, О.Ю. Сафронова, Н.М. Птичкина // Вестник Саратовского госагроуниверситета. - 2011. - № 8. - С. 44-46.

2. Евпатченко, Ю.В. Разработка технологии и рецептур соуса функционального назначения с использованием порошка тыквы / Ю.В. Евпатченко, Н.М. Птичкина // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2011. - №7 — С.34-35.

3. Евпатченко, Ю.В. Маркетинговые исследования потребительских предпочтений соусов и мучных блюд на рынке г. Саратова / Ю.В. Евпатченко, Е.Ю. Вольф, Н.М. Птичкина// Пищевая промышленность. - 2011. - № 8. - С.60-62.

Статьи в научных изданиях

4. Евпатченко, Ю.В. Разработка технологии рецептуры соуса функционального назначения с использованием порошка тыквы / Ю.В. Евпатченко, Н.М. Птичкина // Вавиловские чтения-2009: материалы международной научно-практической конференции. -Саратов: ООО Издательство «КУБиК», 2009. - С. 413-415.

5. Евпатченко, Ю.В. Расширение ассортимента сладких соусов с использованием некрахмальных загустителей / Ю.В. Евпатченко, Н.М. Птичкина // Материалы конференции по итогам научно-исследовательской и производственной работы студентов за 2009 год. -Саратов: ИЦ «Наука», 2010. - С. 75-76.

6. Сафронова, О.Ю. Исследование и разработка кулинарных соусов с добавками полисахаридов / О.Ю. Сафронова, Ю.В. Евпатченко, Н.М. Птичкина. // Молодые ученые -пищевой и перерабатывающей промышленности АПК: Материалы научно- практической конференции, - Саратов: Издательство «КУБиК», 2011. - С. 82-84.

7. Евпатченко, Ю.В. Исследование основных характеристик соуса красного основного при замене части муки на порошок тыквы / Ю.В. Евпатченко, Н.М. Птичкина // Молодые ученые - пищевой и перерабатывающей промышленности АПК: Материалы научно-практической конференции. - Саратов: Издательство «КУБиК», 2011. - С. 32-33.

8. Евпатченко, Ю.В. Разработка технологии соуса сладкого с использованием порошка тыквы и изучение его физико-химических характеристик/ Ю.В. Евпатченко, Н.М. Птичкина // Сборник докладов IV межведомственной научно-практической конференции

«Товароведение, экспертиза, технология и хранение продовольственных товаров». Часть 2 -М.: ООО «Галлея-Принт», 2011. - С. 25-26.

9. Евпатченко, Ю.В. Разработка рецептуры и технологии соуса яблочного с использованием некрахмальных загустителей / Ю.В. Евпатченко, Н.М. Птичкина // Материалы 2-ой Международной научной конференции «Молодежная наука - пищевой промышленности». - Ставрополь: Издательство СевКавГТУ, 2011. - С. 84-88.

10. Симакова, И. В. Соусы 21 века / И.В. Симакова, В.Н. Стрижевская, Ю.В. Евпатченко, Н.М. Птичкина // Шестой Саратовский салон изобретений, инноваций я инвестиций. Часть 2. - Саратов: Саратовский ГАУ, 2011. - С. 80.

11. Евпатченко, Ю.В. Разработка рецептуры и технологии соуса красного с использованием порошка тыквы / Ю.В. Евпатченко, Н.М. Птичкина // Прогресивна техшка та технологп харчових виробництв, ресторанного та готельного господарств 1 торпвл!. Економ1чна стратепя 1 перспективи розвитку сфери торпвл1 та послуг: М1жнародна науково-практична конференцк, 19 травня 2011 р.: [гези : у 4 ч.]; Харк. держ. ун-т харчуваннятаторпвл1.-Харюв :ХДУХТ,2011.-Ч.1.-С.30-31.

12. Евпатченко, Ю.В. Исследование физико-химических показателей соуса красного основного при замене части муки пшеничной на порошок тыквы / Ю.В. Евпатченко, О.Ю. Сафронова, Н.М. Птичкина // Материалы XI всероссийской студенческой научно-практической конференции. - Димитровград: Технологический институт - филиал ФГОУ ВПО «Ульяновская государственная с/х академия», 2011. С. 117-119.

13. Евпатченко, Ю.В. Экологические аспекты использования растительных добавки в составе соуса красного / Ю.В. Евпатченко, Е.А. Давыдова, Н.М. Птичкина // Материалы XVI Международной экологической студенческой конференции «Экология России и сопредельных территорий». - Новосибирск: Новосибирский гос.ун-т, 2011. - С. 292-293.

14. Евпатченко, Ю.В. Возможность решения проблемы формирования системы адекватного питания / Ю.В. Евпатченко, Н.М. Птичкина, Б.А. Баранов // Материалы I Международном конгресса «Экологическая, продовольственная и медицинская безопасность человечества». - М.: ФГБОУ ВПО «РЭУ им. Н.Г. Плеханова», 2011. - С. 234-235.

Автор выражает глубокую благодарность за неоценимую помощь в обсуждении результатов работы д.х.н., профессору, почетному работнику высшего профессионального образования РФ Птичкиной Наталии Михайловне.

Подписано в печать 25.11.201! г. Заказ № 6295 Тираж: 100 экз. ФГБОУ ВПО «Российский экономический университет им. Г.В. Плеханова» 115998, г. Москва, Стремянный пер., 36

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ В ТЕХНОЛОГИЯХ ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ).

1.1 Питание современного человека.

1.2 Физиологические и технологические аспекты применения полисахаридных компонентов в производстве продуктов питания.

1.3 Использование полисахаридных компонентов в продуктах питания. ^

ГЛАВА 2 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

2.1 Организация проведения экспериментов.

2.1.1 Объекты исследований.

2.1.2 Методы исследований.

2.1.3 Маркетинговые исследования рынка соусов.

2.2 Теоретическое обоснование технологий соусов.

2.2.1 Изучение функционально-технологических свойств полисахаридных компонентов.

2.2.2 Поиск рекомендуемых концентраций внесения полисахаридов и других компонентов в соусы с помощью метода планирования и ^ моделирования эксперимента.

2.3 Разработка и обоснование технологий соусов, в том числе гп 6/ быстрозамороженных.

2.3.1 Изучение текстурно-реологических свойств соусов.

2.3.2 Изучение микробиологических свойств соусов.

2.3.3 Изучение термодинамических свойств соусов.

2.3.4 Научное обоснование технологий быстрозамороженных готовых ^ соусов.

2.4 Социально-экономическая эффективность производства соусов.

В соответствии с распоряжением Правительства Российской Федерации от 25 октября 2010 года одной из важных задач в области здорового питания является развитие пищевой промышленности в направлении расширения ассортимента обогащенных продуктов ежедневного потребления.

Большой вклад в создание методологии производства высококачественных продуктов, в том числе обогащенных, внесли исследования В.Г. Щербакова, В.В. Ключкина, В.М. Позняковского, А.П. Нечаева, Г.И. Касьянова, Л.Г. Елисеевой, Т.Н. Ивановой, В.Г. Лобанова, Т. Б. Цыгановой, Мапой Б., 1оЬопбоп Ь.А. и ряда других ученых.

В последнее время широкое распространение получили продукты, обогащенные пищевыми волокнами (ПВ), аминокислотами, витаминами и минеральными веществами. В группу пищевых волокон входят полисахариды (ПС), полученные из сырья растительного, животного или микробного происхождения, обладающие уникальными свойствами структурообразования, гелеобразования, стабилизации пищевых систем. Тем не менее, сегодня уделяется мало внимания разработке новых рецептур и технологий соусов для предприятий общественного питания, находящим применение в повседневном рационе питания человека. Пищевое значение соусов велико. Придавая блюдам сочность, особый вкус и аромат, они повышают органолептические показатели готовых блюд и изделий, обогащают их химический состав.

В основном соусы готовят с использованием в качестве загустителей таких высококалорийных продуктов, как мука и крахмал, которые не содержат в полной мере необходимые для организма нутриенты. Замена традиционных углеводных нутриентов на некрахмальные компоненты и обогащение их ПВ, витаминами и минеральными веществами является актуальной задачей.

С целью оптимизации технологического процесса нами разработаны технологии готовых соусов, в т.ч. быстрозамороженных, обогащенных ПВ, витаминами, минеральными веществами. Производство таких продуктов открывает большие перспективы для организации сбалансированного питания различных групп населения, в том числе и через предприятия общественного питания.

Цель исследования - разработка технологий и рецептур обогащенных соусов, в т.ч. быстрозамороженных, с использованием полисахаридных компонентов: витаминно-полисахаридной добавки (ВПД) - порошка тыквы и ПС - альгината натрия и гуарана.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

-Провести маркетинговые исследования потребительского рынка соусов;

-изучить функционально-технологические свойства полисахаридных компонентов;

-подобрать и научно обосновать концентрацию ВПД и ПС в технологии соусов;

-провести комплексную оценку текстурно-реологических и термодинамических свойств разработанных соусов и установить их сроки годности;

-разработать технологии и рецептуры приготовления соусов, в т.ч. готовых быстрозамороженных;

-разработать и утвердить техническую документацию на новые виды продукции.

Научная новизна работы заключается в следующем:

Разработан комплексный подход и научно обоснованы технологические решения производства новых соусов с полисахаридными компонентами, получены сведения об их потребительских свойствах.

Изучены физико-химические свойства полисахаридных компонентов и установлено их влияние на процессы структурообразования соусов.

Выявлен и научно обоснован диапазон концентраций полисахаридных компонентов в соусах, позволяющих получить обогащенные продукты с улучшенными органолептическими и структурно-механическими свойствами.

На основании термодинамических характеристик (показатель активности воды, криоскопическая температура, количество вымороженной воды) обоснована целесообразность хранения соусов в замороженном состоянии.

Изучены текстурно-реологические свойства соусов до и после криолитических циклов замораживание-оттаивание, позволившие определить концентрационные пределы введения полисахаридных компонентов, обеспечивающие стабильность структуры и органолептических свойств соусов после размораживания.

Оптимизированы рецептуры соусов посредством получения математических зависимостей, адекватно описывающих введение полисахаридных компонентов в состав соусов.

Практическая значимость.

Работа выполнена в рамках договора № 14/01 с Саратовской областной Ассоциацией «Аграрное образование и наука» от 09.04.2010 г. по теме: «Разработка научно-обоснованных технологических решений по созданию ассортимента продукции общественного питания функционального назначения».

По результатам исследования разработаны технические условия на «Соусы с полисахаридными добавками» (ТУ 9199-001-00493497-2011).

Разработаны технологии и рецептуры приготовления соусов, в т.ч. быстрозамороженных, которые испытаны и внедрены на базе предприятия ООО «Кофе и Шоколад» г. Саратов.

Апробация работы. Основные результаты диссертации доложены и обсуждены на: Международной научно-практической конференции «Вавиловские чтения - 2009» (Саратов, 2009); Научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов СГАУ им. Н.И. Вавилова (Саратов, 2010); Конференции по итогам научно-исследовательской и производственной работы студентов за 2009 год (Саратов, апрель 2010); Научно-практической конференции студентов и молодых ученых «Молодые ученые - пищевой и перерабатывающей промышленности АПК»

Саратов, 2011); IV Межведомственной научно-практической конференции «Товароведение, экспертиза, технология и хранение продовольственных товаров» (Москва, 2011); II Международной научной конференции «Молодежная наука - пищевой промышленности» (Ставрополь, 2011); Международной научно-практической конференции «Прогрессивная техника и технологии пищевых производств, гостиничного, ресторанного хозяйств и торговли. Экономическая стратегия и перспективы развития сферы торговли и услуг» (Харьков, 2011); IX Всероссийской студенческой научно-практической конференции (Димитровград, 2011); XVI Международной экологической студенческой конференции «Экология России и сопредельных территорий» (Новосибирск, 2011); I Международном конгрессе «Экологическая, продовольственная и медицинская безопасность человечества» (Москва, 14-17 ноября 2011г.).

Разработанные соусы были представлены на Шестом Саратовском Салоне изобретений, инноваций и инвестиций (Саратов, 23-25 марта 2011г.), продукты пользовались спросом у потребителей и получили положительные отзывы.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 14 печатных работ, в том числе 3 статьи в журналах, рекомендуемых ВАК.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, аналитического обзора литературы, экспериментальной части, выводов, списка литературы, приложений. Содержание диссертации изложено на 183 страницах. Работа содержит 33 таблицы и 50 рисунков. Использованная литература включает 258 наименований, в том числе 49 иностранных источников.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Одним из важнейших аспектов здорового образа жизни человека является питание, которое определяет качество и продолжительность жизни современного человека, осложненной неблагоприятной экологической ситуацией. Нарушение основных принципов рационального питания, связанное с нарушением баланса энергии и пищевых веществ, однообразием пищевых рационов, употреблением в пищу рафинированных продуктов, прошедших глубокую промышленную переработку, привело к уменьшению сопротивляемости организма воздействию окружающей среды и росту хронических заболеваний.

В связи с этим в последнее время широкое распространение получили продукты, обогащенные ПВ, в том числе пектиновыми веществами и другими полисахаридсодержащими компонентами.

Роль ПВ в питании человека многообразна. Она состоит не только в частичном снабжении организма энергией, выводя из него ряд метаболитов пищи и загрязняющих веществ, но и в регуляции физиологических, биохимических процессов в органах пищеварения.

Данная работа посвящена исследованию и разработке технологий соусов с использованием полисахаридных компонентов различной природы (растительного, микробного, водорослевого происхождения) в качестве загустителей в соусах: яблочном, красном основном и апельсиновом.

Были подобраны рекомендуемые концентрации ПС в соусе яблочном (альгинат натрия с=0,3-0,5%, гуаран с=0,5-0,7%), ВПД в соусе красном основном (с=1,0-2,0%) и в соусе апельсиновом (с=1,0-1,5%), изучены оптимальные технологические параметры стадий подготовки ПС и ВПД -температуры, времени процесса, гидромодуля и стадий их внесения в соусы.

На основании изучения текстурно-реологических, термодинамических и микробиологических свойств разработаны технологии и рецептуры соусов, в т.ч. быстрозамороженных, что позволит расширить ассортимент соусов, снизить калорийность и обогатить недостающими микронутриенами.