автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.15, диссертация на тему:Разработка товароведной оценки и технологических приемов производства снеков с улучшенными потребительскими характеристиками

МУСИФУЛЛИНА Эльвира Вилевна

РАЗРАБОТКА ТОВАРОВЕДНОЙ ОЦЕНКИ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ ПРОИЗВОДСТВА СНЕКОВ С УЛУЧШЕННЫМИ ПОТРЕБИТЕЛЬСКИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ

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

19 ДЕК 2013

Работа выполнена на кафедре «Технология пищевых производств и парфюмерно-косметических продуктов» ФГБОУ ВПО «Самарский государственный технический университет», г. Самара и на кафедре «Товароведение и общественное питание» ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств», г. Москва.

Научный руководитель: Макарова Надежда Викторовна,

доктор химических наук, профессор

Официальные оппоненты: Ермолаева Галина Алексеевна,

доктор технических наук, профессор, профессор кафедры «Технология сахаристых, бродильных производств и виноделие» ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств»

Гореньков Эдуард Семенович,

доктор технических наук, профессор, заместитель директора ГНУ ВНИИ консервной и овощесушильной промышленности

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Госуниверситет - Учебно-

научно-производственный комплекс», г. Орёл

Защита состоится «30» декабря 2013 года в 1200 на заседании Совета по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук Д 212.148.08 при ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств» по адресу: 125080, Москва, Волоколамское шоссе, д. 11, ауд. 302.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств».

С авторефератом диссертации можно ознакомиться на сайте ВАК Министерства образования и науки РФ http://vak.ed.gov.ru и на сайте ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств» http://www.mgupp.ru.

Автореферат разослан «29» ноября 2013 года.

Ученый секретарь Совета Д 212.148.08

к.х.н., доц. В.С. Штерман

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Динамичная жизнь современного общества предполагает использование в дополнение к рациону таких продуктов, как снеки. Фундаментальные исследования Гуляева В.Н., Гинзбурга A.C., Горенькова Э.М., Добровольского В.Ф., Королева Д.Д. и ряда других российских ученых внесли существенный вклад в развитие технологий продуктов длительного хранения, что легло в основу оптимизации рациона человека качественных продуктов длительного хранения, содержащих в своем составе физиологически ценные пищевые вещества.

Анализ состояния и тенденции развития рынка снеков свидетельствует о значительном увеличении потребительского спроса на данную продукцию, в частности на фруктовые чипсы. Сегмент мирового рынка фруктовых чипсов широко представлен зарубежными производителями («Healthy Product Group», «Nobilis», «LS Foodstuff Co, Ltd China» и др.). На российском рынке отечественные фирмы-производители ООО «Торговый Дом Ябло-кофф», ИП «Мацурин» и «Натурпродукт» не занимают значительной доли рынка.

Предпочтительными для потребителя в последнее время является продукция не только известных торговых марок, но и имеющая в составе натуральные ингредиенты. Однако качество применяемых компонентов не всегда позволяет получить конечный продукт, содержащий физиологически ценные пищевые вещества.

Поэтому одним из перспективных направлений в этой области может быть разработка снеков ломтиками, имеющих улучшенные товароведные характеристики, обусловленные составом ингредиентов и органолептическими показателями (в т. ч. дескриптором хруста). В этой связи расширение ассортимента и совершенствование технологий производства снеков с улучшенными потребительскими характеристиками является актуальным.

Степень разработанности темы. В научных работах Лабутиной Н.В., Ермолаевой Г.А., Ефимова А.Д., Кочетковой A.A., Подгорновой Н.М., Савенковой Т.В., Тумановой А.Е., Доронина А.П. и др. определены приоритетные направления в использовании инновационных подходов к производству пищевых продуктов и сахарных сиропов с улучшенными потребительскими свойствами.

Цель н задачи исследовании. Цель настоящего исследования состоит в разработке и проведении товароведной оценки новых снеков с улучшенными потребительскими характеристиками.

Для достижения этой цели был поставлен и решен ряд взаимосвязанных задач:

• провести исследование российского рынка снековой продукции, выявить предпочтения потребителей в отношении различных категорий снеков;

• усовершенствовать классификацию снековой продукции, изучить потребительские предпочтения в данном сегменте;

• разработать технологию получения снеков с улучшенными потребительскими характеристиками;

• провести сравнительную оценку сортов ягод, косточковых фруктов, выращиваемых в Самарской области, а также импортных цитрусовых плодов, по содержанию фе-нольных веществ (ФВ), антиоксидантной активности (АОА) и физико-химическим показателям;

• разработать методику органолептической оценки снеков с улучшенными потребительскими характеристиками;

• исследовать показатели качества плодовых снеков с улучшенными потребительскими характеристиками, обосновать продолжительность и условия их хранения, обеспечивающие микробиологическую безопасность, сохранение биологически активных ве-

ществ (БАВ) и потребительских характеристик.

Научная новизна. Выявлена потребность молодежи в особой группе плодовых сне-ков, приготовленных из яблок и плодовых сиропов с оригинальными потребительскими характеристиками.

Доказано, что предварительная обработка яблочных ломтиков в плодовых сиропах при температуре 30 °С обеспечивает наиболее эффективную степень пропитки, предотвращает ферментативное потемнение при взаимодействии ряда ФВ с пероксидазами, а также оказывает высокое влияние на АОА продукта и содержание в нем БАВ.

Установлена зависимость товароведных характеристик плодовых снеков с улучшенными потребительскими свойствами, полученных при «мягких» режимах конвективной сушки, от способа предварительной обработки яблочных ломтиков в плодовых сиропах.

Оптимизированы методы комплексной оценки качества плодовых снеков по органо-лептическим показателям, АОА и содержанию ФВ. Разработан метод органолептической оценки потребительской ценности хрустящих снеков.

Новизна подтверждена заявками на изобретение РФ № 2013104587 (приоритет от 04.02.2013 г.), № 2013104589 (приоритет от 04.02.2013 г.), и № 2013105826 (приоритет от 12.02.2013 г.).

Теоретическая и практическая значимость работы. Теоретическая значимость заключается в обосновании взаимосвязи новых товароведных характеристик плодовых снеков с улучшенными потребительскими свойствами.

Практическая значимость заключается в разработке технологических приемов получения плодовых снеков и адаптированной методики органолептической оценки потребительской ценности хрустящих снеков.

В результате обобщения проведенных исследований для практического использования плодовых снеков разработана нормативно-техническая документация: СТО 39972707002-2013, ТИ 9164-001-39972707-2013 и рецептуры для производства «Плодовые снеки «Классические» РЦ 9164-001-39972707-2013, «Плодовые снеки с аронией черноплодной» РЦ 9164-003-39972707-2013 и «Плодовые снеки с грейпфрутом» РЦ 9164-002-399727072013. Выработку экспериментальных образцов и опытной партии продукции осуществляли на производственных мощностях ООО «ТПП Кулинария» (г. Туймазы, Республика Башкортостан) при производстве плодовых снеков; на предприятии ОАО «Биохиммаш» (г. Москва) при производстве плодовых сиропов; на кафедре «Холодильная техника» ФГБОУ ВПО «МГУПП» (г. Москва) при изучении влияния различных видов сушки. Работа осуществлена в рамках научно-исследовательских проектов № 38/11, 193-1/11, 279/11, 430/11 «Разработка элементов технологии переработки плодов и ягод, произведенных НИИ «Жигулевские сады» г. Самара и Самарской области.

Методологию и методы исследования. Для достижения цели диссертационной работы и подтверждения достоверности полученных результатов были использованы труды отечественных и зарубежных ученых. При организации и проведении исследований по разработке снеков с улучшенными потребительскими характеристиками использованы методы определения общего содержания фенолов с помощью реактива Folin-Ciocalteu, фла-воноидов, антоцианов; АОА (способности улавливать свободные радикалы с использованием реактива DPPH (2,2'-дифенил-1-пикрилгидразил), железосвязывающей силы по методу FRAP, а также способности ингибировать процессы окисления линолевой кислоты); анализа физико-химических, микробиологических показателей, а также показателей безопасности. Также в ходе выполнения работы были использованы математические методы при разработке рецептур, создании графиков, а также статическая обработка результатов исследований. Для определения органолептической оценки использовали разработанную в

данной работе методику сенсорной оценки потребительской ценности хрустящих снеков.

Положения, выносимые на защиту.

1. Результаты выявления потребительских предпочтений молодежи.

2. Результаты научного и экспериментального обоснования технологии плодовых снеков с улучшенными потребительскими характеристиками с использованием предварительной обработки растительного сырья путем насыщения в плодовых сиропах.

3. Моделирование ингредиентного состава исходного сырья для производства снеков с улучшенными потребительскими характеристиками.

4. Результаты исследования технологических процессов предварительной обработки и сушки яблочных ломтиков конвективным способом с использованием «мягких» режимов сушки, а также их влияния на качественные показатели конечного продукта.

5. Улучшение потребительских свойств плодовых снеков путем их пропитки плодовым сиропом.

6. Экспериментальное подтверждение применения разработанной методики органо-лептической оценки хрустящих снеков при одновременной качественной оценки АОА готового продукта.

Степень достоверности и апробации результатов. Основные положения диссертационной работы обсуждались на конференциях: V Международная научно-практическая конференция «Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения», посвященная 70-летию ФГБОУ ВПО «Ульяновская ГСХА им. П.А. Столыпина» (Ульяновск, июнь 2013), VI Всероссийская научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых с международным участием «Технологии и оборудование химической, биотехнологической и пищевой промышленности» (Бийск, май 2013), Международный научный форум «Пищевые инновации и биотехнологии» (Кемерово, апрель 2013), Всероссийская научно-практическая конференция «Современное состояние и перспективы развития индустрии питания и гостеприимства» (Омск, декабрь 2013), III Всероссийская научно-практическая конференция «Экология и безопасность жизнедеятельности» (Комсомольск-на-Амуре, ноябрь 2012), II Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы развития пищевой промышленности и инновационные технологии пищевых производств» (Углич, ноябрь 2012), VI Международная научно-практическая конференция «Технология и продукты здорового питания» (Саратов, ноябрь 2012), XII Ежегодная международная молодежная конференция ИБХФ РАН-ВУЗЫ (Москва, октябрь 2012), Всероссийская научно-практическая конференция «Биотехнология растительного сырья, качество и безопасность продуктов питания» (Иркутск, ноябрь 2012), Международная научно-практическая конференция «Использование электрофизических методов исследования для производства и оценки качества пищевых продуктов» (Санкт-Петербург, сентябрь 2012), VII Всероссийская научно-практическая конференция «Качество продукции, технологий и образования» (Магнитогорск, апрель 2012), Международная научно-практическая конференция «Управление торговлей: теория, практика, инновации» (Вологда, март 2012), II Региональная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Экология и природопользование: прикладные аспекты» (Уфа, март 2012), III Международная заочная научно-практическая конференция, посвященная 25-летию Кировской ГМА «Актуальные проблемы потребительского рынка товаров и услуг» (Киров, февраль 2012), Всероссийская научно-практическая конференция «Актуальные проблемы качества и конкурентоспособности товаров и услуг» (Набережные Челны, март 2012).

Результаты научных исследований удостоены диплома на XII Всероссийской выставке «Научно-технического творчества молодежи» за проект «Функциональные продукты

питания с повышенной антиоксидантной активностью на основе сырья Самарской области» (Москва, 2012). Автор - победитель конкурса научных разработок в секции «Наукоемкие технологические приемы производства и методическое обеспечение безопасности плодовой и винодельческой продукции» V-ой международной дистанционной научно-практической конференции молодых ученых «Параметры адаптивности многолетних культур в современных условиях развития садоводства и виноградарства» (Краснодар, 2013).

Публикации. Основные результаты исследования изложены в 27 печатных работах, из них 7 - в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, заключения, списка литературных источников и приложений. Содержание диссертации изложено на 193 страницах машинописного текста, включает 34 рисунка, 29 таблиц и 13 приложений. Список литературы включает 134 наименования, в том числе зарубежные источники.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проблемы, сформулирована цель работы, определены задачи исследования, показана научная новизна и практическая значимость проведенных испытаний.

В первой главе на основании анализа научной, патентной и технической информации, систематизированы и обобщены современные представления о роли продуктов быстрого питания в жизни человека, вредного влияния блюд фаст-фуд и различной снековой продукции, о технологии снеков и сушки. По результатам изучения научно-технической литературы по данному вопросу предложена группа продуктов «хрустящие снеки» для более точной систематизации существующей продукции. В заключение аналитического обзора сформированы цели и задачи исследования.

Во второй главе представлены схема проведения исследований (рисунок 1), характеристика объектов исследований, методы анализа и методика проведения эксперимента.

Объектами исследований при выполнении экспериментальной части работы служили: яблоки, ягоды, косточковые плоды, цитрусовые фрукты различных сортов; плодовые сиропы, приготовленные из аронии черноплодной, черной смородины, вишни, апельсина, грейпфрута и лимона, а также фруктовые чипсы торговой марки «FitFruits» производитель LS Foodstuff Co., Ltd China различных видов — чипсы клубничные, банановые, грушевые.

Для исследований использовали яблоки сортов: Жигулевское, Спартак, Беркутовка, Куйбышевское по ГОСТ 27572-87 «Яблоки свежие для промышленной переработки. Технические условия» урожая 2011-2012 г.г.; ягоды - арония черноплодная по ГОСТ 350-88 «Рябина черноплодная свежая. Технические условия», жимолость сортов Самарская и Московская 23 по ГОСТ 21-75 «Жимолость свежая съедобная», черная смородина сортов Черный жемчуг и Загадка по ГОСТ 6829-89 «Смородина черная свежая. Требования при заготовках, поставках и реализации»; косточковые фрукты — вишня Владимирская и Люб-ская по ГОСТ 21921-76 «Вишня свежая. Технические условия»; цитрусовые фруюы - лимон сорта Вилла Франка по ГОСТ 4429-82 «Лимоны. Технические условия», апельсин сорта Valencia по ГОСТ 4427-82 «Апельсины. Технические условия», грейпфрут сорта Rio Red по ГОСТ 53596-2009 «Плоды цитрусовых культур для употребления в свежем виде. Технические условия». Для выполнения исследования использовали образцы ягод, выращенные и собранные к. с-х. н. Соболевым Г.И. из коллекции НИИ «Жигулевские сады» в летне-осенний период 2012 г: жимолость сортов Московская 23 и Самарская. Плодовые сиропы, приготовленные из различных видов фруктов, являются собственной разработкой,

что подтверждено соответствующей документацией.

Исследования проводили с использованием современных методов анализа:

- для определения ФВ изучали общее содержание фенолов методом Folin-Ciocalteu, флавоноидов, антоцианов;

- для идентификации АОА изучали способность улавливать свободные радикалы с использованием реактива DPPH (2,2'-дифенил-1-пикрилгидразил), железосвязывающую силу по методу FRAP, а также способность ингибировать процессы окисления линолевой кислоты;

РАЗРАБОТКА ТОВАРОВЕДНОЙ ОЦЕНКИ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ ПРОИЗВОДСТВА СНЕКОВ С УЛУЧШЕННЫМИ ПОТРЕБИТЕЛЬСКИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ

Ч>

Анализ состояния российского рынка снеков, фаст-фуда, а также современных тенденций производства

снековой продукции

лЕ

Разработка новой группы «хрустящие снеки»

ЛЕ.

Исследование потребительских предпочтений хрустящих снеков среди молодежи

Разработка методики органолептической оценки потребительской ценности хрустящих снеков

АУ

Разработка технологии получения снеков с улучшенными потребительскими характеристиками

тг

Исследование исходного плодового сырья по физико-химическим показателям, АОА и содержанию ФВ

ЛЕ

Разработка технологии получения плодовых сиропов

ZZ

Формирование перечня дескрипторов качества

Установление ключевых потребительских характеристик хрустящих снеков

Выбор сортов растительного сырья для производства снеков с улучшенными потребительскими характеристиками

Определение режимов «мягкой»» конвективной сушки

ТУ

Исследование показателей качества снеков с улучшенными потребительскими характеристиками

ЧУ

Сравнительный комплексный анализ потребительских свойств снеков с улучшенными потребительскими характеристиками

тг

Разработка СТО, ТИ, рецептур и технологической схемы производства снеков с улучшенными потребительскими характеристиками

ZSZ

Опытно-промышленная апробация результатов исследований

Рисунок 1 - Схема проведения исследований

- для определения физико-химических показателей использовали метод определения растворимых сухих веществ (СВ) по ГОСТ 28562-90 «Продукты переработки плодов и овощей. Рефрактометрический метод определения растворимых сухих веществ»; титруемой кислотности по ГОСТ 25555.0-82 «Продукты переработки плодов и овощей. Методы определения титруемой кислотности»; влаги и сухих веществ по ГОСТ 5900-73 «Изделия кондитерские. Методы определения влаги и сухих веществ»; редуцирующих веществ (РВ) по ГОСТ 8756.13-87 «Методы определения Сахаров»;

- для микробиологической оценки использовали ГОСТ 10444.12 «Продукты пищевые. Метод определения дрожжей и плесневых грибов»; ГОСТ 10444.15 «Продукты пищевые. Методы определения количества мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов»; ГОСТ Р 52816 «Продукты пищевые. Методы выявления и определения количества бактерий группы кишечных палочек (колиформных бактерий)»; ГОСТ Р 52814 «Продукты пищевые. Метод выявления бактерий рода Salmonella»;

- для определения показателей безопасности использовали метод содержания свинца ГОСТ 26932-86 «Сырье и продукты пищевые. Методы определения свинца»; кадмия ГОСТ 26933-86 «Сырье и продукты пищевые. Методы определения кадмия»; мышьяка ГОСТ 26930-86 «Сырье и продукты пищевые. Метод определения мышьяка»; ртути ГОСТ 2692786 «Сырье и продукты пищевые. Метод определения ртути» и ГОСТ Р 51301-99 «Продукты пищевые и продовольственное сырье. Инверсионно-вольтамперометрические методы определения содержания токсичных элементов (кадмия, свинца, меди и цинка)»; гекса-хлорциклогексана (а, ß, у-изомсры) ГОСТ 30178-96 «Сырье и продукты пищевые. Атомно-абсорбционный метод определения токсичных элементов»; ДДТ и его метаболитов (а, Д у-изомеры) по ГОСТ 30538-97 «Методика определения токсичных элементов атомно-эмиссионным методом»;

- для определения органолептической оценки готового продукта использована разработанная в ходе выполнения данной работы методика сенсорного анализа потребительской ценности хрустящих снеков, основанная на формировании ключевых дескрипторов и оценки их качества.

Обработку экспериментальных данных проводили с помощью ПО Microsoft Office. Достоверность экспериментальных данных оценивали методами математической статистики с помощью компьютерных программ на уровне требований надежности с вероятностью Р=0,95, а также путем аппроксимации опытных данных.

В третьей главе представлены результаты анкетирования, проводимого с целью получения информации о предпочтениях потребителей в отношении хрустящих снеков. Результаты исследования (рисунки 2 и 3) свидетельствуют о большой популярности хрустящих снеков среди молодежи в возрастной группе от 15 до 24 лет и высокой частоте их употребления. На рисунке 4 представлены характеристики при выборе хрустящих снеков, основными из которых являются ценовая категория, внешний вид и вкусовые качества.

Установлено (рисунки 5 и 6), что потребители имеют представление о вреде и пользе различных видов снековой продукции и предпочитают натуральные продукты питания.

В четвертой главе, на основе анализа исследования потребительских предпочтений, разработан алгоритм проектирования новых видов продуктов питания в группе хрустящие снеки. С использованием метода эвристической экспертизы разработана методика органолептической оценки потребительской ценности хрустящих снеков. Сформированы перечни дескрипторов качества, определены ключевые потребительские характеристики и установлены коэффициенты их значимости по 5-ти балльной шкале.

В качестве ключевых потребительских характеристик снеков для оценки качества нового вида хрустящих снеков были выбраны: отсутствие вреда здоровью, хруст, интен-

сивносгь флсйвора (флейвор (/1а*,оиг) - комплексное ощущение в полости рта. вызываемое вкусом, запахом и текстурой пищевого нролукта). низкое содержание влаги и внешний вил (рисунок 7).

ю.о»ч

и.«*ч

* >0.0*4

| :».о»ч

•чо»ч

■ и.ооч 10 мч

>.»оч о.ооч

1 1

1 1 i

ш

т _

• М,*

Рисунок 2 - Распределение респондентов, употребляющих хрустящие снски

и-1'

1

мяч а.». ■

1МИ.

г: ШОк

п

У 1 1 1 1

• м Ыуамв 1 и»* » » ««

Рисунок 3 - Частота употребления хрустящих спеков

Рисунок 4 - Критерии, влияющие на выбор хрустящих снеков

—ч—

17%

Рисунок 5 - Соотношение популярности хрустящих снеков

Рисунок 6 - Соотношение безвредности хрустящих снеков

• Фливор -в-Вю

—»—Окутсяи -Хруст

—Hit*ot соягржнаи шила

Рисунок 7 - Расчет ключевых показателей качества хрустящих снсков

В соответствии с полученным диапазоном органолсптнчсской оценки нового вида хрустящих снсков установлена градация сортности снсков с улучшенными потребительскими характеристиками. представленная в таблице I.

Таблица 1 - Градация нового вида хрустящих снсков по категориям сортности

Категория сортности Средние оценки по единичным показателям без учета коэффициентов весомости, баллы, не ниже Комплексный показатель с учетом коэффициентов весомости, баллы, не ниже

Высший сорт 5.0 100-90

Первый сорт 4.5 89-75

Второй сорт 4.0 74-50

Брак 3.0 <49

И пятой главе представлены экспериментальные данные по влиянию исходных ин- 1 грсдиснюв на состав плодовых сиропов: исследованию вариашов технологии сиропов, предварительной обработки яблочных ломтиков в плодовых сиропах перед сушкой конвективным способом; влиянию режимов (продолжительности, температуры и времени) процесса высушивания яблочных ломтиков; показателей качества снсков с улучшенными потребительскими характеристиками.

Выбор объектов исследования обусловлен рядом показателей: наибольшей степенью востребованности сырья среди потребителей, обеспечением высокого содержания БЛВ и АОА готового продую», обеспечением качественных показателей потребительских | свойств готового продукта, а также промышленной способностью используемого сырья, j Ведущим методом определения АОА является способность ингибировать свободные радикалы с помощью реактива DPPH (2,2'-днфенил-1-пикрилгилратнла), поэтому условно принято, что данный показатель для готового продукта должен составлять 5 < DPPI1 < I.

Исследования по содержанию ФВ. АОА и физико-химических показателей цитрусовых фруктов, ввозимых на территорию РФ, (таблицы 2 и 3) позволили выделить наиболее значимые виды плодов, составляющих основу при приготовлении сиропов. При комттлекс-ной оценке экспериментальных данных, установлено, грейпфрут красный copra Rio Red имеет высшие значения по исследуемым показателям.

Таблица 2 - Содержание ФВ и АОА цитрусовых плодов

Вид продукции Общее содержание ПФ(мг ГК/100 г) Общее содержание флавоноидов (мг К/100 г) DPPH (Безо, мг/см3) FRAP значение, (ммоль Fe2+/1 кг) На модели с ЛК, % ингибирования окисления ЛК

Апельсин сорта Valencia

Сок фруктов 126,01 38,72 108,17 4,68 57,23

Сок фруктов с мякотью 142,56 52,64 61,33 5,31 63,90

Сок фруктов с мякотью и кожурой 189,43 203,01 99,62 5,12 23,74

Грейпфрут красный сорта Шо Нес!

Сок фруктов 174,22 24,08 119,51 5,40 67,90

Сок фруктов с мякотью 188,45 39,39 71,19 5,76 71,55

Сок фруктов с мякотью и кожурой 199,75 207,89 57,33 5,06 36,18

Лимон сорта Вилла Франка

Сок фруктов 102,23 29,47 91,23 3,78 2,11

Сок фруктов с мякотью 109,44 42,52 72,47 4,77 10,60

Сок фруктов с мякотью и кожурой 136,83 257,19 84,33 2,18 2,48

Таблица 3 - Физико-химические показатели цитрусовых плодов

Вид продукции Содержание АК, мг/100 г Содержание СВ, % Титруемая кислотность, % в пересчете на ЯК Содержание РВ, %

Апельсин сорта Valencia

Сок фруктов 47,25 7,32 1,89 10,92

Сок фруктов с мякотью 49,33 7,91 1,75 11,49

Сок фруктов с мякотью и кожурой 59,83 8,33 1,63 10,12

Грейпфрут красный сорта Шо Иес!

Сок фруктов 56,42 8,76 1,63 5,11

Сок фруктов с мякотью 58,33 7,69 2,07 5,62

Сок фруктов с мякотью и кожурой 64,65 6,33 2,31 6,11

Лимон сорта Вилла Франка

Сок фруктов 49,24 9,61 5,43 2,47

Сок фруктов с мякотью 53,41 10,24 6,39 2,91

Сок фруктов с мякотью и кожурой 58,33 10,89 5,99 3,18

Установлено, что в зависимости от изменения состава исследуемого объекта, изменяются показатели. Система оценка полезности сырья зависит, в том числе от моделирования ингредиентного состава пищевой добавки из плодового сырья. В таблице 4 представлены характеристики различных ингредиентных соотношений цитрусового сырья, используемого при приготовлении плодовых сиропов.

Таблица 4 - Варианты управления ингредиентного состава

№ Ингредиенты Характеристика Применение

1 Сок фруктов без мякоти Представляет собой клеточный сок плодов, отделенный от нерастворимой части плодовой ткани. Имеет привлекательный внешний вид, устойчивость при хранении. В производстве соков,в качестве натурального экстракта

2 Сок фруктов с мякотью Кроме собственного сока содержит мелкоизмель-ченную плодовую мякоть. Обладает улучшенным вкусом. Повышенное содержание витаминов, пектиновых, красящих и ароматических веществ, более рациональное использование плодового сырья. В производстве соков,в качестве натурального экстракта

3 Сок фруктов с мякотью и кожурой Сосредоточена наибольшая доля эфирных масел, витаминов, минеральных веществ. Оказывает максимального благотворное влияние на организм человека. В качестве натурального экстракта

Физико-химические показатели, в том числе ФВ, АОА, плодов, произрастающих в Самарской области, представлены в таблице 5. Основополагающим критерием, определившим выбор районированного сырья для плодовых сиропов, стали красящие свойства антоцианов, а также степень доступности сырья. Комплексная оценка представленных данных свидетельствует о значительном преимуществе аронии черноплодной среди анализированных объектов.

Разработка технологии сиропов для енеков с улучшенными потребительскими

характеристиками

Для приготовления плодовых снеков с улучшенными потребительскими характеристиками использовали два вида сиропов: сахарный и на плодово-ягодном сырье. Сахарный сироп изготавливают по традиционной технологии. Для определения наиболее качественного плодового сиропа изучены несколько вариантов его приготовления — холодным (при температуре 20-22 °С) и горячим способами (60-62 °С и 98-100 °С). Плодовое сырье обрабатывали паротермическим способом под вакуумом, измельчали, обрабатывали в растворе лимонной кислоты при pH сырья выше 4,2, методом центрифугирования получали сок, который затем подвергали фильтрации и увариванию до содержания СВ 40 %. Соотношение полученной плодовой основы и сахара 1:2.

В таблице 6 представлены результаты исследования влияния АОА и ФВ плодовых сиропов, приготовленных из районированного сырья в зависимости от температурного режима, а в таблице 7 — плодовых сиропов, приготовленных из цитрусового сырья.

Установлено, что наилучшая температура приготовления плодовых сиропов 60-62 °С, при которой наблюдается максимальное увеличение содержания ФВ и показателей АОА. Лучшие показатели имеют сиропы, приготовленные из аронии черноплодной и грейпфрута сорта Rio Red, что свидетельствует о доминировании данных плодов над остальными, при сохранении своих свойств в составе сиропа.

Таблица 5 - Содержание ФВ, АОА и физико-химических показателей фруктов, произрастающих в Самарской области

Сорт и вид продукции Общее содержание ПФ, мг ГК/100 г Общее содержание флаво-ноидов, мг К/100 г Общее содержание ан-тоцианов, мг ЦГ/100 г "s я-g & * о S и ш FRAP значение, ммоль Fe2+/1 кг На модели с ЛК, % ингиби-рования окисления ЛК Содержание АК, мг/100 г Содержание СВ, % Титруемая кислотность, % в пересчете на ЯК Содержание РВ, %

Черная смородина Загадка 605,25 64,37 41,79 1,83 25,20 90,10 22,54 13,80 0,46 13,80

Черная смородина Черный жемчуг 352,31 62,18 131,34 1,52 13,52 30,70 18,90 13,40 0,48 9,37

Вишня Малиновка 432,51 162,23 115,47 4,94 33,71 - 29,22 15,37 0,30 12,70

Вишня Владимирская 576,08 138,44 158,81 6,70 14,40 18,31 26,60 18,50 0,60 11,41

Арония черноплодная 1123,61 410,11 454,14 0,54 28,05 41,40 15,61 17,40 1,31 6,20

Жимолость Московская 23 879,63 192,09 5373,51 0,90 16,07 70,10 279,05 15,40 4,24 12,50

Жимолость Самарская 829,17 167,04 5425,19 3,10 14,18 71,44 232,01 16,31 5,10 11,71

ГК - галловая кислота, К - катехин, ЦГ - цианидин-3-гликозид, ЛК - линолевая кислота, АК - аскорбиновая кислота, СВ - массовая доля сухих веществ, ЯК - яблочная кислота, РВ - содержание редуцирующих веществ

Таблица 6 - Содержание ФВ и АОА в сиропах из районированного сырья, приготовленных холодным и горячим способами

Объекты Арония черноплодная Черная смородина, сорт Черный жемчуг Вишня, сорт Владимирская

Общее содержание полифенолов (мг ГК/100 г)

Сироп, 20-22 °С 598,44 537,34 421,05

Сироп, 60-62 °С 624,75 608,39 477,77

Сироп, 98-100 "С 1286,09 344,15 178,31

Общее содержание флавоноидов (мг К/100 г)

Сироп, 20-22 "С 163,23 86,22 68,44

Сироп, 60-62 °С 350,54 184,14 112,10

Сироп, 98-100 °С 398,78 31,79 56,27

Общее содержание антоцианов (мг ЦГ/100 г)

Сироп, 20-22 °С 148,70 132,20 97,10

Сироп, 60-62 °С 161,31 149,27 154,11

Сироп, 98-100 °С 215,40 71,51 20,56

FRAP (ммоль Fe /+/1 кг)

Сироп, 20-22 °С 27,00 13,23 9,45

Сироп, 60-62 °С 12,51 12,33 8,82

Сироп, 98-100 °-С 10,33 5,22 2,21

DPPH (Ес5о, мг/см3)

Сироп, 20-22 °С 7,10 4,10 25,30

Сироп, 60-62 °С 0,81 6,24 9,01

Сироп, 98-100 °С 0,92 16,17 43,40

На модели с ЛК, % ингибирования окисления J1K

Сироп, 20-22 °С 95,64 93,93 93,05

Сироп, 60-62 °*С 93,80 93,93 95,96

Сироп, 98-100 °С 96,86 47,01 71,11

Таблица 7 — Содержание ФВ и АОА в сиропах из цитрусового сырья, приготовленных горячим способом

Объекты Общее содержание ФВ (мг ГК/100 г) Общее содержание флавоноидов (мг К/100 г) DPPH (Ес50, мг/ см3) FRAP (ммоль Fe 2+/1 кг) На модели с ЛК, % ингибирования окисления ЛК

Апельсин сорта Valencia

Сироп, 60-62 "С 234,17 319,41 93,19 5,43 4,28

Сироп, 98-100 °С 219,04 295,26 120,11 3,33 18,43

Грейпфрут красный сорта Шо Нес!

Сироп, 60-62 °С 239,67 354,32 103,28 3,96 5,91

Сироп, 98-100 "С 222,49 336,39 157,42 9,72 2,34

Лимон сорта Вилла Франка

Сироп, 60-62 °С 223,34 328,29 71,91 7,02 1,15

Сироп, 98-100 °С 198,77 317,68 118,04 1,71 1,07

Обоснование технологических режимов получения снсков с улучшенными потребительскими характеристиками

Влияние толщины ломтиков на качество готовых снсков изучали также но ряду характеристик: ортшюлсшичсских показателей готового продукта и времени насыщения сиропом яблочного ломтика перед сушкой (рисунок 8). Наилучшей толщиной является 2±0.1

Рисунок 8 - Структу ра яблочного ломтика под микроскопом Бномсд-4 LED (у величение * 800)

Для установления продолжительности и температуры пропитки яблочного ломтика в плодовом сиропе в качестве контрольной точки выбран показатель содержания РВ. Яблочные ломтики выдерживали в сиропе от 30 до 2040 минут при различной температуре (20 °С - 50 вС). В результате проведения расчета по определению взаимосвязи содержания РВ в яблочном ломтике (Y,). продолжительности (X,) и температуры (X,) насыщения в сиропе были получены следующие зависимости, которые представлены в виде моделей на рисунке 9:

yI(%)w20-6,3449e-14*Xi+),4749e-13*X2-2.94i3e-19*Xi,+2,i91e-15*Xi,Xj-i.9833E-i5*Xjj (1) Yi (%)=30-3.l086b-l5,Xi-6.x545e-l4,Xj+l,5736e-19,X|i+S,996*U-i7,Xi*X;*+ I.4596E-I5*XjJ (2) yj(%)=40-4.6674e-13,X|-«-l.l792e-12,Xr6.799ie-l8,Xi2+i.0626e-l4,Xi,X-'-2.3032e-14*XiJ (3) y|(%)"50-3,3473e-i3*X|-3.2426e-13*x2-4.9455e-18*X|j+1,i I84e-i4*X|*Xj+1,7069e*X2i (4)

мм.

1) Структура исходного яблочного ломтика

2) Структу ра яблочного ж>мтика после насыщения сиропом

I)

2)

3)

4)

Рисунок 9 - Регрессионная модель зависимости содержания РВ в яблочном ломтике (%) от продолжительности (мин) и температуры (®С) насыщения в сиропе

Установлено, что при температуре 30 "С в течение 90 минут наблюдается наилучшее диффундирование сиропа в клеточную структуру яблочных ломтиков.

Нтученне режимов конвективной сушки для получения плодовых с иски и На рисунке 10 представлен выбор параметров режима сушки конвективным способом при температурах сушильного агента 60-90 "С. при которых с интервалом в 15 мин измеряли изменение массы яблочных ломтиков. Установлено, что наилучшим температурным сушильным агентом является 75 "С, так как высушивание яблочных ломтиков оптимально и составляет 180 минут. Зависимость температуры сушильного агента (Yj) от массы яблочного ломтика (X,) продолжительности сушки (Х2) представлены в виде моделей на рисунке 10:

Yj(%)»60+4,435SE-I I*X|+5.49I lF.-9,X,+8.377E-15'X,J-4.495E-U*X,,Xrl.8106H-9'X/ (1) Yj(%)"75-2,7935E-I 1*Х|-3,6697Е-9*Х1+2.8364Е-15*Х|2+2Д542Е-1 1*Xi*Xi+1,1527E-9,X2} (2) Y->(%)=95+l,3774E-l l*X|+2,3l67E-9*Xi-2,l4X3E-l4,X|J-4.7941E-l2*Xi*X>-4.SI27E-l0*Xji (3)

Рисунок 10 - Изучение режимов конвективной сушки

3)

При этом спеки с улучшенными потребительскими характеристиками имеют низкий процент лома 3-5 % и сохраняют в своем составе максимальное количество питательных веществ.

Оценки пригодности различных районированных сортов яблок дли получения снск-ов с улучшенными потребительскими характеристиками

Результаты анализа содержания ФВ и АОЛ снеков с улучшенными потребительскими характеристиками конвективным способом сушки из различных сортов местных яблок: Жигулевское, Спартак (осенние), Бсркутовка, Куйбышевское (зимние), представлены в таблице 8. Путем ранжирования полученных данных по основному показателю ЛОЛ. рекомендовало использовать яблоки осенних сортов Жигулевские и'зимних сортов Кчйбы-■невские.

Таблица 8 - Содержание ФН и ЛОЛ снеков с улучшенными потребительскими характеристиками

Сор» и вил продукции Общее содержание ПФ (мг ГК/100 г) Общее содержание флавоноидов (мг К/100 г) ИРРН (Ее». МГ/СМ ) РИАР значение (ммоль Кег'/1 кг) На модели с ЛК. % ингибн-роваши окисления ЛК

Плодовые спеки «Жигулевские» 706.31 374.42 1.10 19.53 из

Плодовые спеки «Спарток» 218,28 112.63 8.12 9.90 5.3Х

Плодовые спеки «Берк)-товка» 416.43 274,22 8.25 11,77 3.86

Плодовые сиеки «Куйбышевские» 499,68 292.84 0,93 13.53 0.49

Исследование процесса хранении плодовых снсков

Экспериментальные образцы снсков расфасовывали в пакеты из фольга и бумаги, ламинированные термосваривающимися материалами, по ГОСТ 12003-76 и ли в пакеты из комбинированного материала полимер-фольга-полнмер с вакуумированием или с газона-

полнением. разрешенные к применению учреждениями Роспотребнадзора РФ. и обеспечивающие сохранность качества продукции при хранении и транспортировании. Заложенные на хранение упакованные скски оценивали по сроку годности, органолсптичсским показателям и содержанию АОЛ и ФВ с периодом 3 мес. Рекомендуемый срок хранения при конвективном способе сушке составляет 12 мсс при относительной влажности воздуха 60 % и температуре + 22 сС. В результате проведения расчета по определению взаимосвязи содержания РВ (У3) от титруемой кислотности (X,) и массовой доли влаги (Х2) были получены следующие зависимости, которые представлены в виде модели на рисунке II:

Уз=22.71+1 *Х|+1.754Е-10*Х3

Рисунок 11 - Изменение физико-химических показателей снсков с улучшенными потребительскими характеристиками в течение 12 мес

Исследования ФВ и ЛОА плодовых снсков показало, что в процессе хранения показатели практически не изменялись (таблица 9).

Таблица 9 - Содержание ФВ и ЛОЛ снеков с улучшенными потребительскими характеристиками в течение 12 мсс

Продукция и продолжительность хранения Общее содержание ПФ(мг ПС/100 г) Обшее содержание ф.тавоноилов (мг К/100 г) ОРРН (Еоо. мг/см ) ШАР значение (ммоль Ре2*/! кг) На модели с ЛК, % ингибн-ровання окисления Л К

Плодом» ш«™ 7ПАТ1 374.42 1.10 19.53 1.33

Плодовые скски (3 мсс хранения) 706.33 374,71 1.09 18.97 1.30

Плодовые снскн (6 мсс хранения) 706.21 373,43 1.12 19,13 1,29

Плодовые снскн (9 мсс хранения) 705.83 373.84 из 18.29 1,27

1 (лодовые снскн (12 мсс хранения) 705,4$ 373,67 1,15 18.48 1.27

Свсжсвыработанныс образцы также были изучены на продолжительность хранения по содержанию массовой доли влаги с периодом времени 3 ч. Установлено, что при вскрытой упаковке в течение времени показатель хруста уменьшается, полошу не рекомендуется хранить вскрытую упаковку более 38 ч. Критическое содержание влаги составляет 8 %. ПК как при более высокой влажности продукта происходит развитие микробиоты (рисунок 12). Данные физико-химических показателей снсков с улучшенными характеристиками, приготовленных методом конвективной сушки, (таблица 10). соответствуют Техническому регламенту Таможенного союза ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции».

♦

V

я ♦ —

т

я и » я

Врацш

Рисунок 12 - Изменение содержания влаги в готовом продукте без упаковки

Показатели Фактическое значение

Содержание СВ. % 95.3

Титруемая кислотность. % в нсресчстс на ЯК 2.4

Массовая доля влаги. % 4,7

Содержание РВ. % 27.4

Таблица 10-Физико-химические показатели плодовых снсков

Химический состав снсков. с улучшенными потребительскими свойствами представлен в таблице II.

Таблица 11 - Химический состав снсков. с улучшенными потребисльскнми свойст-

Наименование показателей Содержание в 100 т

Плодовые снекн с аронией черноплодной Плодовые снекн «Классические» Плодовые снекн с грейпфрутом

Массовая лоля влаги, не более % 4.70 4.70 4.70

Массовая лоля белка. % 4.30 3.60 2.90

Массовая лоля жира. % 3.63 3.30 1.27

Массовая .юля общих уиквилов. % 81.87 82,90 85.93

Массовая лоля полнфенольных соединений. % 0.89 1.08 0,80

Органические кислоты, % 8.90 7,80 7.60

Массовая доля золы, не растворимой я соляной кислоте. % 5.50 5.50 5.20

Минеральные вещества. мг/100г: 11атрнй Калий Магний КалышЛ 220 2078 90 158 208 2023 70 141 216 2026 72 132

Продолж ение таблицы II

Фосфор 110 90 92

Витамины. мг/ЮОг Тиамнн (В|) Рибофлавин (В!) Никотиновая кислота (РР) 0.26 0,20 0,40 0,20 0,20 0,40 0.10 0.05 0.50

Энергетическая ценность, ккал 377.30 375.70 366.75

Производство плодовых снсков с применением сушки конвективным способом осуществлялось по следующей технологической схеме (рисуиок 13).

Рисунок 13 - Технологическая схема производства снсков с улучшенными потребительскими характеристиками конвективным способом сушки

В шестой главе по разработанной методике (гл. 4) была дана органолсптичсская оценка плодовым снекам с улучшенными потребительскими характеристиками и традиционными фруктовыми чипсами. Па рисунке 14 отражены результаты дегустации хрустящих снсков. согласно которой разработанные плодовые снски превосходят контрольный образец - фруктовые чипсы из торговой сети марки «тРгиНз». приготовленных с применением сушки лиофилизации.

Рисунок 14 - Сравнительная ор| анолептическая оценка потребительской ценности контрольного образца (1) и снеков с улучшенными потребительскими характеристиками (2)

Для определения границы полезности снеков с улучшенными потребительскими характеристиками с имеющейся на российском рынке фруктовой снековой продукции было изучено содержание ФВ и ЛОЛ (таблица 12).

Таблица 12 - Сравнительные данные по содержанию ФВ и ЛОЛ снеков с улучшенными потребительскими свойствами с традиционными фру ктовыми чипсами

Вид продукции Общее содержание Г1Ф. мг ГК/100 г Общее содержание флавонои-дов. мг К/100 г Общее содержание атпоцна- нов. мг ЦГ7 100 мг ОРРН Ее», мг/ем1 РЯЛР значение, ммоль Ре1*/! кг На модели сЛК.% ннгибиро- нания окисления ЛК

11лоловые снеки классические 706Л 374.42 - 1.10 19.53 из

11 лоловые снеки с грейпфрутом 507,16 293.71 ■ 5.41 33.71 33.05

Плодовые снеки с аронией черноплодной 594.34 283.45 18.47 1.75 35.60 40.51

Ьанаиовые чипсы Ь'нЬУши 522,43 113.61 - 8.90 6.39 60.42

1 рушевые чипсы ГиЬгиия 334,78 52.37 • 168.0 7 5,49 46,35

Клубничные чипсы Ь'чЬ'гичх 1008.24 124.18 41.10 0.84 17.55 34.11

Заключение

1. Разработана товароведная оценка плодово-ягодных снеков с улучшенными потребительскими характеристиками (обогащенных БАВ) и технологические приемы их производства, предусматривающие пропитку ломтиков яблок плодовыми сиропами.

Путем введения новой группы - хрустящие снеки, точнее систематизированы существующие на российском рынке различные виды снеков.

2. Разработана методика органолептической оценки потребительской ценности хрустящих плодовых снеков, в основе которой лежит метод эвристической экспертизы, а также определены ключевые потребительские характеристики для данной группы снеков и уровни качества.

3. Обоснована и экспериментально доказана эффективность предварительной обработки перед сушкой яблочных ломтиков в плодовом сиропе, так как за счет этого увеличивается содержание БАВ и АОА в готовом продукте.

4. На основе комплексного исследования химического состава и АОА, а также степени доступности нескольких видов и сортов плодово-ягодного сырья установлено, что для производства снеков с улучшенными потребительскими характеристиками, предпочтение следует отдать сладким яблокам осенних сортов, в частности яблокам сорта Жигулевские, а для получения плодовых сиропов - грейпфруту сорта Rio Red и аронии черноплодной.

5. Установлено, что высокие показатели содержания фенолов, флавоноидов (анто-цианов для ягод и косточковых фруктов) и АОА имеет плодовый сироп, приготовленный при температуре 60-62 °С.

6. Определены технологические параметры приготовления хрустящих плодовых снеков: толщина яблочных ломтиков 2±0,1 мм, температура и продолжительность пропитки 30 °С и 90 мин, температура высушивания яблочных ломтиков, приготовленных конвективной сушкой, составляет 75 °С, продолжительность высушивания 180 мин. При выбранных параметрах снеки имеют низкий процент лома 3-5 %.

7. Предлагаемая технология улучшает потребительские свойства снеков, что делает продукт наиболее востребованным среди молодежи и повышает экономическую эффективность промышленного производства.

8. Разработаны и утверждены стандарт организации СТО 39972707-002-2013, технологические инструкция по производству снеков с улучшенными потребительскими характеристиками ТИ 9164-001-39972707-2013, рецептуры РЦ 9164-001-39972707-2013 «Плодовые снеки «Классические», РЦ 9164-002-39972707-2013 «Плодовые снеки с грейпфрутом», РЦ 9164-003-39972707-2013 «Плодовые снеки с аронией черноплодной» и выработаны опытные партии продукции.

Список работ, опубликованных автором по теме диссертации

В изданиях, рекомендованных ВАК

1. Макарова Н.В. Исследование антиоксидантных свойств жимолости / Н.В. Макарова, Э.В. Мусифуллина, А.Н. Дмитриева, Г.И. Соболев, О.И. Азаров // Пищевая промышленность. - 2012. - № 12. - С. 56-58.

2. Макарова Н.В. Пищевые продукты с антиоксидантным действием на основе цитрусовых фруктов / Н.В. Макарова, Э.В. Мусифуллина // Известия вузов. Пищевая технология.-2013.-№ 1.-С. 30-32.

3. Макарова Н.В. Фрукты - перспективное сырье антиоксидантного действия / Н.В. Макарова, Э.В. Мусифуллина // Пищевая промышленность. - 2013. - №1. - С. 39-41.

4. Макарова Н.В. Химический состав и антиоксидантные свойства фруктовых чипсов / Н.В. Макарова, Э.В. Мусифуллина, А.Н. Дмитриева // Пищевая промышленность -2013.-№ 2. -С. 76-78.

5. Мусифуллина Э.В. Влияние технологии сушки на химический состав и антиокси-дантную активность яблочных чипсов / Э.В. Мусифуллина, Н.В. Макарова // Пищевая промышленность. -2013. -№ 3. - С. 36-38.

6. Макарова Н.В. Ягоды - исходное сырье с антиоксидантными свойствами / Н В Макарова, А.Н. Дмитриева, Э.В. Мусифуллина, А.Д. Стрюкова, Г.И. Соболев, М.И. Антипенко, О.И. Азаров // Пищевая промышленность. - 2013. - № 4. - С. 25-27.

7. Мусифуллина Э.В. Исследование степени окисления жировой составляющей в картофельных чипсах / Э.В. Мусифуллина, Н.В. Макарова, А.Н. Дмитриева, О.С. Тумасова // Пищевая промышленность. - 2013. -№ 5. - С. 72-73.

В сборниках докладов и материалов конференций

8. Макарова Н.В. Ягодные полуфабрикаты как источники полезных свойств / Н.В. Макарова, Э.В. Мусифуллина // Актуальные проблемы качества и конкурентоспособности товаров и услуг: сб. материалов всероссийской конференции. - Набережные Челны-НГТТИ, 2012. -С. 148-150.

9. Мусифуллина Э.В. Сахарные сиропы сока ягод Поволжского региона как антиок-сиданты / Э.В. Мусифуллина, Н.В. Макарова // Актуальные проблемы потребительского рынка товаров и услуг: сб. материалов III международной научно-практической конференции. -Киров: КГМА, 2012. - С. 198-199.

10. Мусифуллина Э.В. Ягодные биофлавоноиды в качестве средств, предотвращающих последствия экологического стресса на организм / Э.В. Мусифуллина // Экология и природопользование: прикладные аспекты: сб. материалов II Региональной научно-практической конференции. - Уфа: БГПУ им. М. Акмуллы, 2012. - С. 84-85.

11. Макарова Н.В. Антиоксидантные свойства цитрусовых фруктов и соков / Н.В. Макарова, Э.В. Мусифуллина // Управление торговлей: теория, практика, инновация: сб. материалов международной научно-практической конференции. - Вологда: ВИБ, 2012. -

12. Макарова Н.В. Антиоксидантная активность цитрусовых фруктов / Н.В. Макарова, Э.В. Мусифуллина // Качество продукции, технологий и образования: сб. материалов VII всероссийской научно-практической конференции. - Магнитогорск- МГТУ им Г И Носова, 2012.-С. 344-348. '

13. Мусифуллина Э.В. Яблочные чипсы как продукт с направленным антиоксидантным действием / Э.В. Мусифуллина, Н.В. Макарова // Использование электрофизических методов исследования для производства и оценки качества пищевых продуктов: сб. мате-

23

риалов международной научно-практической конференции. - Санкт-Петербург: СПбТЭИ, 2012.-С. 183-187.

14. Макарова Н.В. Контроль исследования химического состава и антиоксидантной активности различных сортов жимолости / Н.В. Макарова, Э.В. Мусифуллина, А.Н. Дмитриева, Г.И. Соболев // Биотехнология растительного сырья, качество и безопасность пищевых продуктов: сб. материалов всероссийской научно-практической конференции. - Иркутск: ИрГТК, 2012.-С. 171-172.

15. Мусифуллина Э.В. Химический состав и антиоксидантная активность яблок, высушенных сублимационной сушкой / Э.В. Мусифуллина, Н.В. Макарова // Биохимическая физика: сб. материалов XII ежегодной международной молодежной конференции. - М.: ИБХФ РАН-ВУЗЫ, 2012.-С. 123-125.

16. Дмитриева А.Н. Антиоксидантные свойства четырех сортов вишни / А.Н. Дмитриева, Н.В. Макарова, Э.В. Мусифуллина, М.И. Антипенко // Биохимическая физика: сб. материалов XII ежегодной международной молодежной конференции. - М.: ИБХФ РАН-ВУЗЫ, 2012.-С. 52-54.

17. Мусифуллина Э.В. Сублимационная сушка как метод получения яблочных чипсов с антиоксидантным действием / Э.В. Мусифуллина, Н.В. Макарова, А.Н. Дмитриева // Технология и продукты здорового питания: сб. трудов VI международной научно-практической конференции. - Саратов: СГАУ им. Н.И. Вавилова, 2012. - С. 121-124.

18. Макарова Н.В. Анализ возможности использования черной смородины и малины как антиоксидантна в новых продуктах / Н.В. Макарова, А.Н. Дмитриева, Э.В. Мусифуллина / Технология и продукты здорового питания: сб. трудов VI международной научно-практической конференции. - Саратов: ВПО СГАУ им. Н.И. Вавилова, 2012. - С. 105-108.

19. Мусифуллина Э.В. Чипсы, полученные из яблок, как инновационный продукт, обладающий антиоксидантными свойствами / Э.В. Мусифуллина, Н.В. Макарова, А.Н. Дмитриева // Актуальные проблемы развития пищевой промышленности и инновационные технологии пищевых производств: сб. материалов II международной научно-практической конференции. - Углич: МГУТУ им. К.Г. Разумовского, 2012. - С. 72-74.

20. Макарова Н.В. Редкие виды ягод как источники антиоксидантных веществ / Н.В. Макарова, А.Н. Дмитриева, Э.В. Мусифуллина, Г.И. Соболев // Актуальные проблемы развития пищевой промышленности и инновационные технологии пищевых производств: сб. материалов II международной научно-практической конференции. - Углич: МГУТУ им. К.Г. Разумовского, 2012. - С. 60-62.

21. Мусифуллина Э.В. Яблочные чипсы как продукт с антиоксидантными свойствами / Э.В. Мусифуллина, Н.В. Макарова, А.Н. Дмитриева // Экология и безопасность жизнедеятельности: сб. материалов III всероссийской научно-практической конференции. -Комсомольск-на-Амуре: АмГПГУ, 2012 - С. 28-36.

22. Мусифуллина Э.В. Яблочные чипсы сублимационной сушки / Э.В. Мусифуллина, Н.В. Макарова, А.Н. Дмитриева // Современное состояние и перспективы развития индустрии питания и гостеприимства: сб. материалов всероссийской научно-практической конференции. - Омск: ОЭИ, 2012.-С. 105-109.

23. Мусифуллина Э.В. Микробиологическая оценка качества яблочных чипсов / Э.В. Мусифуллина, Н.В. Макарова // Пищевые инновации и биотехнологии: сб. материалов международного научного форума. - Кемерово: КемТИПП, 2013. - С. 415-419.

24. Мусифуллина Э.В. Яблочные чипсы, приготовленные методом конвективной сушки, как инновационный продукт с антиоксидантным действием / Э.В. Мусифуллина, Н.В. Макарова, А.Н. Дмитриева // Пищевые инновации и биотехнологии: сб. материалов

международного научного форума. - Кемерово: КемТИПП, 2013. - С. 410-415.

25. Муеифуллина Э.В. Влияние режима переработки на химический состав и анти-оксидантную активность вишни, аронии, черной смородины / Э.В. Муеифуллина, Н.В. Макарова / Параметры адаптивности многолетних культур в современных условиях развития садоводства и виноградарства: сб. материалов V международной дистанционной научно-практической конференции. - Краснодар: СКЗНИИСиВ, 2013.

26. Муеифуллина Э.В. Технологические параметры приготовления яблочных чипсов / Э.В. Муеифуллина, А.Н. Дмитриева // Технологии и оборудование химической, биотехнологической и пищевой промышленности: сб. материалов VI всероссийской научно-практической конференции. - Бийск: БТИ АлтГТУ, 2013. - С. 368-371.

27. Муеифуллина Э.В. Оценка качества картофельных чипсов / Э.В. Муеифуллина, Н.В. Макарова, А.Н. Дмитриева / Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения: сб. материалов V международной научно-практической конференции. - Ульяновск: УГСА им. П.А. Столыпина, 2013. - С. 228-230

Список сокращении

АК - аскорбиновая кислота АОА - антиоксидантная активность БАВ - биологически активные вещества ГК — галловая кислота К - катехин

ЛК - линолевая кислота ПФ — полифенолы

РВ - содержание редуцирующих веществ СВ - массовая доля сухих веществ ФВ - фенольные вещества ЦТ - цианидин-3-гликозид ЯК - яблочная кислота

DPPH- способность ингибировать свободные радикалы FRAP — железосвязывающая сила t - температура, °С w - влажность, % т — время, минуты

Подписано в печать 29.11.13. Формат 60><90 716 Печ. л. 1,5. Тираж 150 экз. Изд. № 48. Заказ 150. Издательский комплекс МГУПП 125080, Москва, Волоколамское ш., 11

Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего

профессионального образования «МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПИЩЕВЫХ

ПРОИЗВОДСТВ»

На правах рукописи

МУСИФУЛЛИНА ЭЛЬВИРА ВИЛЕВНА

РАЗРАБОТКА ТОВАРОВЕДНОЙ ОЦЕНКИ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ ПРОИЗВОДСТВА СНЕКОВ С УЛУЧШЕННЫМИ ПОТРЕБИТЕЛЬСКИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ

Специальность: 05.18.15 - Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания

диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель: д.х.н., профессор Макарова Н.В.

Москва-2013

Оглавление

Введение.............................................................................................5

ГЛАВА 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.................................11

1.1 Роль продуктов быстрого питания в жизни человека................................11

1.1.1 Влияние продуктов быстрого питания на организм человека...................15

1.2 Состояние российского рынка снековой продукции.................................18

1.2.1 Классификация группы снеков.........................................................22

1.2.2 Общая характеристика отдельных представителей группы снеков.............26

1.3 Современные технологии производства снековой продукции из растительного сырья................................................................................................32

1.4 Заключение, цели и задачи исследования..............................................39

ГЛАВА 2 ОБЪЕКТЫ, МЕТОДЫ И ОРГАНИЗАЦИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ...............................................................................41

2.1 Объекты исследования.....................................................................41

2.2 Методы исследования......................................................................42

2.2.1 Методы определения содержания фенольных веществ...........................44

2.2.1.1 Определение общего содержания полифенолов в плодах методом Folin-Ciocalteu............................................................................................44

2.2.1.2 Определение общего содержания флавоноидов в плодах.......................45

2.2.1.3 Определение общего содержания антоцианов в плодах........................46

2.2.2 Методы исследования антиоксидантной активности..............................47

2.2.2.1 Определение антиоксидантной активности плодов по методу DPPH.......47

2.2.2.2 Определение антиоксидантной активности по методу восстанавливающей силы FRAP.........................................................................................49

2.2.2.3 Метод определения антиоксидантной активности в системе линолевая кислота..............................................................................................50

2.2.3 Методы определения показателей качества.........................................51

2.2.4 Метод проведения социологического исследования..............................52

2.3 Математическая обработка результатов анализа......................................53

ГЛАВА 3 ИССЛЕДОВАНИЕ ПОТРЕБИТЕЛЬСКИХ ПРЕДПОЧТЕНИЙ ЖИТЕЛЕЙ Г. САМАРА В ОТНОШЕНИИ ХРУСТЯЩИХ СНЕКОВ.................54

ГЛАВА 4 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОРГАНОЛЕПТИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ ПОТРЕБИТЕЛЬСКОЙ ЦЕННОСТИ ХРУСТЯЩИХ СНЕКОВ........................65

4.1 Формирование перечня дескрипторов качества методом эвристической экспертизы.........................................................................................68

4.2 Выбор коэффициентов значимости ключевых потребительских характеристик хрустящих снеков................................................................................76

ГЛАВА 5 РАЗРАБОТКА СНЕКОВ С УЛУЧШЕННЫМИ ПОТРЕБИТЕЛЬСКИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ.......................................................................79

5.1 Задачи получения снеков с улучшенными потребительскими характеристиками................................................................................79

5.2 Разработка пищевой добавки из цитрусового сырья путем моделирования ингредиентного состава.........................................................................80

5.3 Разработка пищевой добавки из районированного плодового сырья.............85

5.4 Технологии получения плодовых сиропов для производства снеков с улучшенными потребительскими характеристиками.....................................88

5.4.1 Разработка технологии получения сиропов на основе районированного сырья................................................................................................90

5.4.2 Разработка технологии получения сиропов на основе цитрусового сырья................................................................................................94

5.5 Обоснование технологических режимов получения снеков с улучшенными

потребительскими характеристиками.......................................................97

5.5.1 Изучение режимов конвективной сушки для получения плодовых снеков..............................................................................................100

5.6 Оценка пригодности различных районированных сортов яблок для получения снеков с улучшенными потребительскими характеристиками.......................104

5.7 Оценка влияния технологии сушки на свойства плодовых снеков..............106

5.7.1 Сравнение физико-химических показателей плодовых снеков в зависимости от технологии сушки...........................................................................111

5.8 Расчет рецептур снеков с улучшенными потребительскими характеристиками..............................................................................113

5.9 Исследование безопасности снеков с улучшенными потребительскими характеристиками...............................................................................115

5.10 Исследование процесса хранения плодовых снеков..............................118

5.11 Предлагаемая схема получения снеков с улучшенными потребительскими характеристиками...............................................................................121

ГЛАВА 6 СРАВНИТЕЛЬНАЯ ТОВАРОВЕДНАЯ ОЦЕНКА СНЕКОВ С УЛУЧШЕННЫМИ ПОТРЕБИТЕЛЬСКИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ С ТРАДИЦИОННЫМИ ФРУКТОВЫМИ ЧИПСАМИ..............Г....................126

6.1 Сравнительная оценка снеков с улучшенными потребительскими характеристиками с фруктовыми чипсами из торговой сети..........................126

6.2 Товароведная экспертиза снеков с улучшенными потребительскими характеристиками с фруктовыми чипсами из торговой сети..........................129

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ПРИЛОЖЕНИЯ............

135 137 149

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Динамичная жизнь современного общества предполагает использование в дополнение к рациону таких продуктов, как снеки. Фундаментальные исследования Гуляева В.Н., Гинзбурга A.C., Горенькова Э.М., Добровольского В.Ф., Королева Д.Д. и ряда других российских ученых внесли существенный вклад в развитие технологий продуктов длительного хранения, что легло в основу оптимизации рациона человека качественных продуктов длительного хранения, содержащих в своем составе физиологически ценные пищевые вещества.

Анализ состояния и тенденции развития рынка снеков свидетельствует о значительном увеличении потребительского спроса на данную продукцию, в частности на фруктовые чипсы. Сегмент мирового рынка фруктовых чипсов широко представлен зарубежными производителями («Healthy Product Group», «Nobilis», «LS Foodstuff Co., Ltd China» и др.). На российском рынке отечественные фирмы-производители ООО «Торговый Дом Яблокофф», ИП «Мацурин» и «Натурпродукт» не занимают значительной доли рынка.

Предпочтительными для потребителя в последнее время является продукция не только известных торговых марок, но и имеющая в составе натуральные ингредиенты. Однако качество применяемых компонентов не всегда позволяет получить конечный продукт, содержащий физиологически ценные пищевые вещества.

Поэтому одним из перспективных направлений в этой области может быть разработка снеков ломтиками, имеющих улучшенные товароведные характеристики, обусловленные составом ингредиентов и органолептическими показателями (в т. ч. дескриптором хруста). В этой связи расширение ассортимента и совершенствование технологий производства снеков с улучшенными потребительскими характеристиками является актуальным.

Степень разработанности темы. В научных работах Лабутиной Н.В., Ермолаевой Г.А., Ефимова А.Д., Кочетковой A.A., Подгорновой Н.М.,

Савенковой Т.В., Тумановой А.Е., Доронина А.П. и др. определены приоритетные направления в использовании инновационных подходов к производству пищевых продуктов и сахарных сиропов с улучшенными потребительскими свойствами.

Цель и задачи исследований. Цель настоящего исследования состоит в разработке и проведении товароведной оценки новых снеков с улучшенными потребительскими характеристиками.

Для достижения этой цели был поставлен и решен ряд взаимосвязанных

задач:

• провести исследование российского рынка снековой продукции, выявить предпочтения потребителей в отношении различных категорий снеков;

• усовершенствовать классификацию снековой продукции, изучить потребительские предпочтения в данном сегменте;

• разработать методику органолептической оценки снеков с улучшенными потребительскими характеристиками;

• разработать технологию получения снеков с улучшенными потребительскими характеристиками;

• провести сравнительную оценку сортов ягод, косточковых фруктов, выращиваемых в Самарской области, а также импортных цитрусовых плодов, по содержанию фенольных веществ, антиоксидантной активности и физико-химическим показателям;

• исследовать показатели качества плодовых снеков с улучшенными потребительскими характеристиками, обосновать продолжительность и условия их хранения, обеспечивающие микробиологическую безопасность, сохранение биологически активных веществ и потребительских характеристик.

Научная новизна. Выявлена потребность молодежи в особой группе плодовых снеков, приготовленных из яблок и плодовых сиропов с оригинальными потребительскими характеристиками.

Доказано, что предварительная обработка яблочных ломтиков в плодовых сиропах при температуре 30 °С обеспечивает наиболее эффективную степень

пропитки, предотвращает ферментативное потемнение при взаимодействии ряда фенольных веществ с пероксидазами, а также оказывает высокое влияние на антиоксидантной активности продукта и содержание в нем биологически активных веществ.

Установлена зависимость товароведных характеристик плодовых снеков с улучшенными потребительскими свойствами, полученных при «мягких» режимах конвективной сушки, от способа предварительной обработки яблочных ломтиков в плодовых сиропах.

Оптимизированы методы комплексной оценки качества плодовых снеков по органолептическим показателям, антиоксидантной активности и содержанию фенольных веществ. Разработан метод органолептической оценки потребительской ценности хрустящих снеков.

Новизна подтверждена заявками на изобретение РФ № 2013104587 (приоритет от 04.02.2013 г.), № 2013104589 (приоритет от 04.02.2013 г.) и № 2013105826 (приоритет от 12.02.2013 г.).

Теоретическая и практическая значимость работы. Теоретическая значимость заключается в обосновании взаимосвязи новых товароведных характеристик плодовых снеков с улучшенными потребительскими свойствами.

Практическая значимость заключается в разработке технологических приемов получения плодовых снеков и адаптированной методики органолептической оценки потребительской ценности хрустящих снеков.

В результате обобщения проведенных исследований для практического использования плодовых снеков разработана нормативно-техническая документация: СТО 39972707-002-2013, ТИ 9164-001-39972707-2013 и рецептуры для производства «Плодовые снеки «Классические» РЦ 9164-001-39972707-2013, «Плодовые снеки с аронией черноплодной» РЦ 9164-003-39972707-2013 и «Плодовые снеки с грейпфрутом» РЦ 9164-002-39972707-2013. Выработку экспериментальных образцов и опытной партии продукции осуществляли на производственных мощностях ООО «ТПП Кулинария» (г. Туймазы, Республика Башкортостан) при производстве плодовых снеков; на предприятии ОАО

«Биохиммаш» (г. Москва) при производстве плодовых сиропов; на кафедре «Холодильная техника» ФГБОУ ВПО «МГУПП» (г. Москва) при изучении влияния различных видов сушки. Работа осуществлена в рамках научно-исследовательских проектов № 38/11, 193-1/11, 279/11, 430/11 «Разработка элементов технологии переработки плодов и ягод, произведенных НИИ «Жигулевские сады» г. Самара и Самарской области.

Методологию и методы исследования. Для достижения цели диссертационной работы и подтверждения достоверности полученных результатов были использованы труды отечественных и зарубежных ученых. При организации и проведении исследований по разработке снеков с улучшенными потребительскими характеристиками использованы методы определения общего содержания фенолов с помощью реактива Folin-Ciocalteu, флавоноидов, антоцианов; антиоксидантной активности (способности улавливать свободные радикалы с использованием реактива DPPH (2,2'-дифенил-1-пикрилгидразил), железосвязывающей силы по методу FRAP, а также способности ингибировать процессы окисления линолевой кислоты); анализа физико-химических, микробиологических показателей, а также показателей безопасности. Также в ходе выполнения работы были использованы математические методы при разработке рецептур, создании графиков, а также статическая обработка результатов исследований. Для определения органолептической оценки использовали разработанную в данной работе методику сенсорной оценки потребительской ценности хрустящих снеков.

Положения, выносимые на защиту.

1. Результаты выявления потребительских предпочтений молодежи.

2. Результаты научного и экспериментального обоснования технологии плодовых снеков с улучшенными потребительскими характеристиками с использованием предварительной обработки растительного сырья путем насыщения в плодовых сиропах.

3. Моделирование ингредиентного состава исходного сырья для производства снеков с улучшенными потребительскими характеристиками.

4. Результаты исследования технологических процессов предварительной обработки и сушки яблочных ломтиков конвективным способом с использованием «мягких» режимов сушки, а также их влияния на качественные показатели конечного продукта.

5. Улучшение потребительских свойств плодовых снеков путем их пропитки плодовым сиропом.

6. Экспериментальное подтверждение применения разработанной методики органолептической оценки хрустящих снеков при одновременной качественной оценки антиоксидантной активности готового продукта.

Степень достоверности и апробации результатов. Основные положения диссертационной работы обсуждались на конференциях: V Международная научно-практическая конференция «Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения», посвященная 70-летию ФГБОУ ВПО «Ульяновская ГСХА им. П.А. Столыпина» (Ульяновск, июнь 2013), VI Всероссийская научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых с международным участием «Технологии и оборудование химической, биотехнологической и пищевой промышленности» (Бийск, май 2013), Международный научный форум «Пищевые инновации и биотехнологии» (Кемерово, апрель 2013), Всероссийская научно-практическая конференция «Современное состояние и перспективы развития индустрии питания и гостеприимства» (Омск, декабрь 2013), III Всероссийская научно-практическая конференция «Экология и безопасность жизнедеятельности» (Комсомольск-на-Амуре, ноябрь 2012), II Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы развития пищевой промышленности и инновационные технологии пищевых производств» (Углич, ноябрь 2012), VI Международная научно-практическая конференция «Технология и продукты здорового питания» (Саратов, ноябрь 2012), XII Ежегодная международная молодежная конференция ИБХФ РАН-ВУЗЫ (Москва, октябрь 2012), Всероссийская научно-практическая конференция «Биотехнология растительного сырья, качество и безопасность продуктов питания» (Иркутск, ноябрь 2012),

Международная научно-практическая конференция «Использование электрофизических методов исследования для производства и оценки качества пищевых продуктов» (Санкт-Петербург, сентябрь 2012), VII Всероссийская научно-практическая конференция «Качество продукции, технологий и образования» (Магнитогорск, апрель 2012), Международная научно-практическая конференция «Управление торговлей: теория, практика, инновации» (Вологда, март 2012), II Региональная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Экология и природопользование: прикладные аспекты» (Уфа, март 2012), III Международная заочная научно-практическая конференция, посвященная 25-летию Кировской ГМА «Актуальные проблемы потребительского рынка товаров и услуг» (Киров, февраль 2012), Всероссийская научно-практическая конференция «Актуальные проблемы качества и конкурентоспособности товаров и услуг» (Набережные Челны, март 2012).

Результаты научных исследований удостоены диплома на XII Всероссийской выставке «Научно-технического творчества молодежи» за проект «Функциональные -продукты питания с повышенной антиоксидантной активностью на основе сырья Самарской области» (Москва, 2012). Автор -победитель конкурса научных разработок в секции «Наукоемкие технологические приемы производства и методическое обеспечение безопасности плодовой и винодельческой продукции» V-ой международной дистанционной научно-практической конференции молодых ученых «Параметры адаптивности многолетних культур в современных условиях р