автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.15, диссертация на тему:Формирование качества мучных кондитерских изделий с использованием полбяной муки

На правах рукописи

завах руке

КРЮКОВА ЕКАТЕРИНА ВЛАДИМИРОВНА

ФОРМИРОВАНИЕ КАЧЕСТВА МУЧНЫХ КОНДИТЕРСКИХ ИЗДЕЛИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПОЛБЯНОЙ МУКИ

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

3 ПАР 2015

005560036

Екатеринбург - 2014

005560036

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Уральский государственный экономический университет» Министерства образования и науки Российской Федерации.

Научный руководитель: доктор технических наук, доцент,

Чугунова Ольга Викторовна

Официальные оппоненты:

Струпан Екатерина Анатольевна,

доктор технических наук, доцент, Торгово-экономический институт ФГАОУ ВПО «Сибирский федеральный университет», г. Красноярск, профессор кафедры технологии и организации общественного питания

Ведущая организация:

Табаторович Александр Николаевич,

кандидат технических наук,

Омский институт (филиал) ФГБОУ ВПО «Российский экономический университет им. Г.В. Плеханова», г. Омск, доцент кафедры торгового дела

Бийский технологический институт (филиал) Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова», г. Бийск

Защита состоится 27 марта 2015 года в 16JU часов на заседании диссертационного совета Д 212.089.02 при ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» по адресу: 650056, Кемерово, бульвар Строителей, 47, тел./факс 8(3842) 39-68-88.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке и на официальном сайте ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» (www. kemtipp. ru).

С авторефератом можно ознакомиться на официальных сайтах ВАК Минобрнауки РФ (http://vak.ed.gov.ru) и ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» (mvw.kemtipp.ru).

Автореферат разослан «.-/&•>■> 2015 года.

Ученый секретарь ^ '^Т^/У Попова

диссертационного совета ts/ ''/

Дина Геннадьевна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Одним из основных направлений государственной политики в сфере обеспечения продовольственной безопасности Российской Федерации является осуществление мер по повышению пищевой ценности продуктов и их экономической доступности для всех групп населения.

В настоящее время отмечается увеличение спроса на кондитерские изделия. Следовательно, существует необходимость создания новых видов продукции с заданными свойствами, улучшенным химическим составом и пониженной энергетической ценностью.

Имеются положительные результаты применения муки кукурузы, сои, проса, тритикале и других культур в качестве добавок к пшеничной муке или основного сырья для кондитерских изделий, при приготовлении которых требуется мука с низким содержанием слабой клейковины. Однако производство этих зерновых и продуктов их переработки значительно уступает объему выпуска муки из пшеницы и ржи.

В данной работе рассмотрен нераспространенный в настоящее время вид пшеницы — полба, которая имеет ряд важных биологических особенностей, характеризующих ее как ценную сельскохозяйственную культуру. Прежде всего, нетребовательность к климатическим и почвенным условиям, засухоустойчивость, скороспелость, невосприимчивость к ряду болезней и вредителей, высокая урожайность. Продукты переработки полбы, в том числе полбяная мука, содержат в своем составе значительно больше белков, незаменимых аминокислот, витаминов, макро- и микроэлементов, пищевых волокон по сравнению с продуктами переработки зерна мягких сортов пшеницы аналогичных товарных сортов.

В связи с этим обоснование технологической пригодности полбяной муки в производстве определенных видов полуфабрикатов для мучных кондитерских изделий (МКИ), расширение их ассортимента и повышение пищевой ценности представляются важными и актуальными.

Степень разработанности темы исследования. Значительный вклад в развитие этого направления внесли отечественные ученые JI.M. Аксенова, Т.Н. Иванова, A.A. Кочеткова, С.Я. Корячкина, Т.В. Савенкова, Т.Б. Цыганова и др. Вместе с тем, вопросы использования полбяной муки в производстве МКИ остаются малоизученными и требуют соответствующих решений.

Целью данной работы является разработка рецептур и оценка качества мучных кондитерских изделий с заменой части пшеничной муки на полбяную с добавлением тыквенного порошка.

Для реализации поставленной цели определены следующие задачи:

- обосновать возможность применения в производстве МКИ муки из зерна полбы, произрастающей в Кукморском районе Республики Татарстан и Ленинградской области;

- разработать рецептуры МКИ с применением полбяной муки и тыквенного порошка, оптимизированных по пищевой ценности;

- определить влияние полбяной муки на структурно-механические свойства песочного, сахарного теста и выпеченных изделий;

- дать товароведную оценку разработанным образцам сахарного и сдобного печенья, изучить химический состав и пищевую ценность, органолептические, фи-

зико-химические, микробиологические показатели в процессе производства и хранения;

- разработать техническую документацию на сахарное и сдобное печенье и провести апробацию в условиях промышленного производства.

Научная новизна:

- получены данные химического состава полбяной муки из зерна Волжской полбы и сорта Л133, в т.ч. качественный и количественный состав аминокислот, позволяющие получать кондитерские изделия с повышенной пищевой ценностью;

- установлено положительное влияние полбяной муки в смеси с пшеничной в соотношении 20:80 для сдобного и 40:60 для сахарного печенья на структурно-механические и органолептические свойства теста и готовых изделий;

- показана целесообразность применения тыквенного порошка в изделиях из сахарного и песочного теста;

- установлено положительное влияние полбяной муки и тыквенного порошка на процессы черствения, сроки и режимы хранения сахарного и сдобного печенья.

Теоретическая и практическая значимость работы

Полученные результаты могут быть использованы для дальнейших исследований, связанных с разработкой мучных кондитерских изделий повышенной пищевой ценности и функциональной направленности.

Результаты работы нашли применение в учебном процессе на кафедре технологии питания ФГБОУ ВПО «Уральский государственный экономический университет», используются при подготовке бакалавров и магистров по направлению «Технология продукции и организации общественного питания».

Разработаны рецептуры и параметры технологического процесса получения сахарного и сдобного печенья из смеси полбяной и пшеничной муки. На новые виды изделий разработана и утверждена техническая документация (ТУ и ТИ 9131-001-79124113-2014 «Печенье сахарное «Диетка» из смеси пшеничной и полбяной муки, 9131-006-79124113-2013 «Печенье сдобное «Ромашка» из смеси пшеничной и полбяной муки).

Работа выполнена в рамках научно-исследовательской работы №3076 по базовой части государственного задания Минобрнауки России.

Методология и методы исследования

При решении поставленных задач применяли общепринятые, стандартные и специальные методы исследований: органолептические, физико-химические, микробиологические, инструментальные, статистические.

Положения, выносимые на защиту:

- теоретическое и практическое обоснование возможности и целесообразности использования полбяной муки при производстве сдобного и сахарного печенья на основе ее химического состава и технологических свойств;

- разработанные рецептуры и технологии производства сдобного и сахарного печенья;

- оценка пищевой и биологической ценности разработанных изделий;

- влияние полбяной муки и тыквенного порошка на процессы черствения сдобного и сахарного печенья.

Степень достоверности и апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на конференциях и форумах различных уровней: «Конкурентоспособность территорий и предприятий во взаимосвязанном мире» (г. Екатеринбург, 2008-2013); «Пищевые продукты и здоровье человека»

(г. Кемерово, 2008); «Новый этап развития пищевых производств: инновации, технологии, оборудование» (г. Екатеринбург, 2009); «Региональный рынок потребительских товаров: особенности и перспективы развития, качество и безопасность товаров и услуг» (г. Тюмень, 2009); «Современное хлебопекарное производство: перспективы развития» (г. Екатеринбург, 2013); «Инновационные технологии в сфере питания, сервиса и торговли» (г. Екатеринбург, 2013); «Потребительский рынок Евразии: современное состояние, теория и практика в условиях Таможенного союза и ВТО» (г. Екатеринбург, 2013); «Проблемы и перспективы развития индустрии сервиса, торговли и общественного питания в современной России» (г. Москва, 2014); «Продовольственная безопасность» (г. Екатеринбург, 2014); «Открытые инновации» (г. Москва, 2014); «Технические науки - от теории к практике» (г. Новосибирск, 2014).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 16 работ, в том числе 4 - в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, в т.ч. аналитического обзора научно-технической и патентно-информационной литературы, методической части, результатов исследования и их анализа, выводов, библиографического списка и приложений. Основное содержание изложено на 120 страницах и включает 40 таблиц и 29 рисунков, 142 литературных источника отечественных и зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследования, раскрыта научная новизна, дана характеристика научной и практической ценности работы.

В первой главе представлен анализ научно-технической и патентной литературы по теме диссертации. Приведена характеристика нетрадиционных видов муки, рассмотрены возможности их практического применения в производстве МКИ. На примере печенья проведен анализ ассортимента МКИ из нетрадиционных видов муки, представленного на рынке г. Екатеринбурга.

Во второй главе в соответствии с целью и задачами исследования изложена организация эксперимента. Схема проведения работы приведена на рисунке 1 и включает в себя несколько этапов.

Объектами исследования являлись: полба сорта Волжская, произрастающая в Кукморском районе Республики Татарстан, полба сорта ЛИЗ, произрастающая в Ленинградской области; полбяная мука; тыквенный порошок; сахарное печенье из смеси пшеничной и полбяной муки с добавлением тыквенного порошка; сдобное печенье из смеси пшеничной и полбяной муки с добавлением тыквенного порошка.

Методы исследований. Испытания проводились в трех-пятикратной повтор-ности. Результаты исследований обрабатывались методами расчета статистической достоверности измерений с использованием серии компьютерных программ.

В третьей главе представлены результаты собственных исследований и их обсуждение.

В четвертой главе приведен расчет экономической эффективности производства сдобного и сахарного печенья с применением полбяной муки и тыквенного порошка.

Рисунок 1 - Схема эксперимента

Обоснование выбора полбяной муки для производства МКИ. Изучение продовольственного рынка г. Екатеринбурга показывает, что ассортимент МКИ из нетрадиционных видов муки представлен в полном объеме только в специализированных интернет-магазинах и предприятиях здорового питания г. Екатеринбурга. Ассортимент МКИ с добавлением полбяной муки отсутствует.

Установлено, что основными поставщиками печенья из нетрадиционных видов муки являются Италия, Германия, Польша. Из российских производителей основным поставщиком является предприятие ООО «Макарон-сервис» (г. Москва), которое производит безглютеновые и безбелковые виды печенья.

Проведенный анализ ассортимента МКИ из нетрадиционных видов сырья показал, что значительную долю в данной группе изделий занимает печенье -52%, пряники - 13%, вафли - 12%, рулеты, кексы - 16% и галеты - 7%. (рисунок 2).

Вафщ! и вафельные торты

Пряники 13

Рисунок 2 - Ассортимент МКИ из нетрадиционных видов сырья, %

Анализ химического состава зерна полбы. Пищевая ценность зерновых культур определяется особенностями химического состава: содержанием усваиваемых белков, углеводов, количеством полезных минеральных солей, органических кислот, витаминов и липидным комплексом, содержанием пищевых волокон.

Сравнительный анализ химического состава зерна полбы и пшеницы мягкой показал, что зерно полбы имеет более высокое содержание пищевых волокон, витаминов группы В, минеральных веществ (калий, магний), белков и биологическую полноценность по аминокислотному составу, чем пшеница. Так, количество белка в зерне полбы больше, чем в зерне пшеницы, на 5%, содержание клетчатки выше в 2,5 раза. Зерно полбы содержит 1300 г/кг полифенолов, что почти в два раза больше, чем в зерне обычной пшеницы.

Исследование пищевой ценности полбяной муки. Изучены данные о потребительских свойствах и химическом составе муки из зерна полбы сортов Волжская и Л133. Дана сравнительная характеристика полбяной и пшеничной муки высшего сорта (таблица 1).

Таблица 1 - Сравнительный анализ химического состава пшеничной и полбяной муки, п=5

Содержание, % на сухое вещество

Пищевое вещество пшеничная пшеничная мука из зер- мука из зерна

мука мука первого на полбы полбы JI133

высшего сорта Волжская

сорта

Моно- и дисахариды 0,80±0,05 1,6±0,05 4,02±0,20 3,58±0,22

Крахмал 66,10±3,20 66,3±3,30 62,40±3,22 63,50±3,21

Белок 10,80±1,10 10,30±1,15 13,60±1,20 13,50±1,22

Жиры 1,36±0,02 1,32±0,05 1,55±0,05 1,50±0,03

Целлюлоза 0,22±0,01 0,31 ±0,01 0,67±0,01 0,48±0,02

Гемицеллюлозы 0,90±0,05 1,05±0,05 2,85±0,07 1,98±0,06

Зола 0,70±0,05 0,70±0,05 0,98±0,05 0,85±0,05

Витамины, мг

Пантотеновая кислота Вз 0,30±0,01 0,35±0,01 0,55±0,01 0,48±0,01

Фолиевая кислота Вч 27,10±1,80 35,50±1,50 43,00±4,50 45,00±4,00

Холин 52,00±3,20 55,00±3,50 78,00±5,45 73,00±5,35

Макроэлементы, мг

Калий 122,00 ±6,30 174±7,50 179,00±6,90 175,00±6,91

Магний 16,00±1,55 14±2,40 18,00±1,60 16,5±1,55

Фосфор 86,00±3,50 115,0±3,80 138,00±4,20 140,00±4,10

Микроэлементы 1,55±0,02

Цинк, мг 1,01±0,02 1,01 ±0,01 1,51±0,02

Медь, мкг 180,00±6,75 180,00±6,80 205,00±6,95 195±6,90

Полбяная мука содержит в своем составе относительно большее количество белков, пищевых волокон, макро- и микроэлементов, а также витаминов, чем мука пшеничная высшего и первого сортов. В муке из полбы сорта Волжская отмечено повышенное (в 2,5 раза) содержание моно- и дисахаридов по сравнению с пшеничной мукой, что определяет сладковатый вкус полбяной муки и изделий из нее.

Проведены сравнительные исследования аминокислотного состава и рассчитаны аминокислотные скоры пшеничной муки высшего сорта и муки из зерна сортов Волжская и Л133.

Содержание незаменимых аминокислот в муке из зерна сорта Волжская составляет 29,7% к белку, заменимых - 70,3%. Количество валина, изолейцина, лейцина, суммы метионин+цистеин приближается к «идеальному» белку; скоры этих аминокислот больше 90%.

Проведены исследования фракционного состава белка пшеничной муки и муки из зерна полбы сортов Волжская и Л133 (таблица 2).

Таблица 2 - Фракционный состав белка клейковины пшеничной и полбяной муки, п=5

Сырье Доля фракций белка, % от белкового азота

альбумины глобулины проламины глютелины

Мука пшеничная хлебопекарная высшего сорта Мука из зерна полбы Волжская Мука из зерна полбы Л133 7,75±0,55 39,28±0,50 24,29±0,45 36,61±0,70 23,45±0,45 25,28±0,40 38,38±0,75 28,74±0,50 40,85±0,80 17,26±0,45 8,53±0,50 9,58±0,50

В муке из зерна полбы Волжская установлено пониженное содержание спирто-растворимой фракции глиадина (21,67-28,74%), содержание которого в пшеничной муке составляет 38,38^15,21 %, в муке из зерна полбы сорта Л133 -40,85^45,87 %.

Анализ химического и аминокислотного состава показал целесообразность использования полбяной муки из зерна сорта Волжская в рецептуре сахарного и сдобного печенья исходя из более оптимального количества пищевых веществ, сбалансированности по аминокислотному и фракционному составу, по сравнению с мукой полбяной сорта Л133.

На основании оптических изображений размолотых частиц зерна пленчатой полбы Волжская методом микроскопии определены функции распределения линейных размеров размолотых частиц с аппроксимацией по методу Гаусса, дисперсия, максимальный, минимальный и средний линейные размеры частиц (рисунки 3, 4).

Размер, мкм

(а) (б)

Рисунок 3 - (а) оптическая визуализация частиц муки полбяной; (б) функция распределения линейных размеров частиц

ТТп-п,

О 10 20 30 40 50 Размер, мкм

(б)

Рисунок 4 - (а) оптическая визуализация частиц муки пшеничной хлебопекарной высшего сорта; (б) функция распределения линейных размеров частиц

Максимальный размер частиц полбяной муки составил 43,9±0,5 мкм, в то время как у пшеничной - 10,55±0,2 мкм, что сказывается на технологических и реологических свойствах теста для МКИ.

Сопоставляя результаты собственных исследований и литературные данные химическому составу и биологической ценности пшеничной муки высшего сорта и полбяной муки, можно сделать вывод о возможности повышения пищевой ценности изделий с применением полбяной муки.

Рецептура сдобного печенья из полбяной муки. Разработку начинали с базовой рецептуры продукта при последующем формировании потребительских свойств (изменение химического состава с целью повышения пищевой ценности за счет ингредиентов, содержащихся в полбяной муке, с учетом органолептиче-ской и физико-химической сочетаемости компонентного состава).

Проведенный анализ полбяной муки показал, что для разработки рецептур целесообразнее производить замену части пшеничной муки на полбяную. Поэтому на первом этапе эксперимента разработаны рецептуры сдобного печенья с различным процентным содержанием полбяной и пшеничной муки: 90:10; 80:20; 70:30; 60:40; 50:50.

Варианты образцов представлены на рисунке 5.

На следующем этапе определяли органолептические, физико-химические показатели качества и реологические свойства песочного теста.

По результатам исследований ор-ганолептических показателей установлено, что при замене 10 и 20% муки пшеничной на муку полбяную

I I

Образец Образец Образец Образец Образец Образец №1 №2 №3 N"4 №5 №6 ■ пшеничная мука полбяная мука

Рисунок 5 - Варианты образцов с различным соотношением пшеничной и полбяной муки, %

изменений запаха и вкуса теста не наблюдалось. При замене 30% отмечено появление слабо выраженного орехового вкуса и запаха, который в дальнейшем усиливался с увеличением замены муки пшеничной на муку полбяную, что улучшает органолептические показатели. По мере повышения дозировки полбяной муки в тесте появлялись вкрапления частичек, имеющих коричневый оттенок, цвет теста изменялся от светло-желтого до коричневого.

На рисунке 6 представлен график зависимости пластической деформации песочного теста Нг, мм от дозировки муки полбяной.

Исследование реологических

свойств теста проводили на приборе «Структурометр-1». При увеличении дозировки муки полбяной наблюдалось увеличение пластической деформации с 3,0145 мм (для образца при замене 10% муки пшеничной на полбяную) до 3,8525 мм (для образца с заменой 50% муки пшеничной на

Образец Образец Образец Образец Образец Образец № 1 Ж! >3 №5 №6

Рисунок 6 - Зависимость пластической деформации песочного теста от дозировки муки полбяной

муку полбяную), что объясняется большим размером частиц у полбяной муки по сравнению с мукой пшеничной высшего сорта.

Органолептическую оценку выпеченных изделий проводили при помощи дегустационного анализа, с использованием балловой шкалы органолептической оценки качества кондитерских изделий из безглютеновых видов муки, разработанной Н.В. Лейберовой (2013). Наибольшее количество баллов получили образцы № 3 (4,7 балла), № 4 (4,3 балла), № 5 (3,7 балла). Все изделия имели соответствующую форму, без вздутий, с наличием шероховатой поверхности за счет высокого содержания полбяной муки, отмечался также выраженный ореховый вкус и запах (рисунок 7).

Образец 1 Образец 2 Образец 3 Образец 4 Образец 5

Цвет изделий изменялся от белого с желтоватым оттенком до темно-коричневого.

На основании проведенной органолептической оценки готовых изделий в 2 3 4 5 качестве оптимального образца сдобно-

а форма и поверхность Пцвет Ивкусизапах Овпдвпзломе ГО ПвЧеНЬЯ ПрИНЯТ образец № 3 С КОЛИЧв-

ством полбяной муки 20%. Изучены физико-химические показатели разработанных образцов сдобного печенья из смеси полбяной и пшеничной муки (таблица 3).

Рисунок 7 - Органолептическая оценка готовых образцов сдобного печенья

Таблица 3 - Физико-химические показатели качества готовых изделий, п=5

Показатели качества Образец контрольный Опытный образец исследования

Влажность, % Массовая доля сахара (общего), % Массовая доля редуцирующих Сахаров, % Массовая доля жира. % Щелочность, град Намокаемость, % не менее 5,67±0,01 23,22±0,03 15,36±0,02 25,66±0,29 1,50±0,03 123,29±1,30 5,33±0,01 24,38±0,04 16,42±0,01 26,25±0,15 1,50±0,03 135,29±1,31

Изменение намокаемости сдобного печенья представлено на рисунке 8.

Намокаемость изделий по мере увеличения количества вносимой полбяной муки повышалась. Это связано с более пластичным тестом, что в дальнейшем позволяет получить разрыхленную и хрупкую структуру печенья. С увеличением в рецептуре дозировки муки полбяной отмечено уменьшение влажности печенья.

1"

—145 а

135

------124

123

О 50 100 150 200

Рисунок 8 - Изменение намокаемости печенья в зависимости от содержания в смеси полбяной муки,%

Это объясняется тем, что в момент замеса теста связывание влаги происходит медленнее, следовательно, в момент выпечки свободной влаги в тесте больше и процесс влагоотдачи в пекарную камеру происходит наиболее интенсивно. Щелочность изделий оставалась неизменной.

Реологические свойства определялись по усилию разрушения. На рисунке 9 показан график зависимости усилия разрушения Ро, Н от дозировки полбяной муки, вносимой в рецептуру печенья.

120 100 80 60 40 20 0

I I

Из графика следует, что при увеличении дозировки полбяной муки усилие разрушения уменьшается. Это объясняется постепенным увеличением хрупко-

Образец Образец Образец Образец Образец Образец СТИ ПвЧеНЬЯ И СНИЖвНИвМ вГО ПРОЧНОСТИ

№1 -V!- •N-3 №4 -N-6 за счет увеличения пластичных свойств

Рисунок 9 - График зависимости усилия теста. Замена пшеничной муки на муку разрушения от дозировки полбяной полбяную выше 30% приводит к чрез-

муки в рецептуре печенья мерной хрупкости печенья и отрицатель-

но сказывается при упаковывании и транспортировании изделий.

Проведены исследования по аминокислотному составу сдобного печенья с полбяной мукой, рассчитан аминокислотный скор (рисунок 10).

Установлено, что в опытном образце содержится больше валина (в 1,4 раза), треонина (в 1,1 раза). Лимитирующей аминокислотой является во всех образцах лизин.

^ ^ л*4 На следующем этапе решалась

¿f sk>° ^ задача подбора необходимого сырья,

.¿Р обогащающего сдобное печенье рас-

л?

тительным белком, в том числе лими-

"контрольный образец опытный образец ТИруЮЩеЙ НеЗЭМеНИМОЙ аМИНОКИСЛО-

Рисунок 10 - Аминокислотный скор той - лизином, витаминами и мине-

сдобного печенья, %

ральными веществами. В этом плане наиболее приемлемым сырьевым компонентом является тыквенный порошок, сухие вещества которого представлены в основном углеводами, из них значительную часть составляют моно- и дисахариды, участвующие в формировании вкуса и аромата. Содержание клетчатки и пектиновых веществ соответственно в 29 и 98 раз больше, чем в пшеничной муке первого сорта. Тыквенный порошок в своем составе содержит антиоксиданты, витамины С и Е, (3-каротин, растворимое пищевое волокно - пектин.

Изучено влияние тыквенного порошка из тыквы сорта Витаминная на качество сдобного печенья из смеси пшеничной и полбяной муки. Данный сорт тыквы широко произрастает в Уральском регионе. В качестве контрольного образца взята ранее разработанная рецептура сдобного печенья из смеси пшеничной и полбяной муки. Тыквенный порошок вносили в количестве 3-6% с шагом 1%, одновременно уменьшая соответствующее по сухому веществу количество сахара в рецептуре.

Оптимальные дозировки были установлены по результатам органолептиче-ской оценки. Показатели форма и поверхность в исследуемых образцах не отличались от контрольного. С увеличением количества тыквенного порошка цвет изделий менялся от золотисто-желтого (контрольный образец) до оранжево-коричневого, на изломе - от светло-желтого до светло-оранжевого. Увеличение вводимого тыквенного порошка отразилось на вкусовых достоинствах печенья. Во всех образцах отмечался сладковатый вкус тыквы. С увеличением содержания в рецептуре до 6% тыквенного порошка печенье имело непропеченный вид в изломе, с плохо развитой пористостью.

Характеристика органолептических показателей (вкус и запах) опытных и контрольных образцов сдобного печенья представлена в виде профилограммы (рисунок 11).

Для установления оптимального количества тыквенного порошка в рецептуре сдобного печенья из смеси пшеничной и полбяной муки построена регрессионная модель, описывающая экспериментальные данные и имеющая вид:

г(х,у):—-0,3017+0,1361х + 0,189у- 0,0174хх + 0,0005ху - 0,0120уу, (1)

где у - балловая оценка качества выпеченных изделий;

х - намокаемость;

г - количество тыквенного порошка.

Определено оптимальное количество тыквенного порошка в рецептурах сдобного печенья из смеси пшеничной и полбяной муки, которое составляет 4,55% от массы сахара, входящего в рецептуру печенья.

Результаты исследований аминокислотного состава продукта с оптимальной дозировкой тыквенного порошка представлены в таблице 4. Установлено увеличение лимитирующей аминокислоты лизина в 2,1 раза. В целом биологическая ценность обогащенного печенья превышает данный показатель в контрольных образцах в 1,5 раза.

Таблица 4 - Содержание незаменимых аминокислот и биологическая ценность печенья

Наименование аминокислоты Контроль Вариант 1 (с полбяной мукой) Вариант 2 (с полбяной мукой и тыквенным порошком)

мг/100 г продукта АС, % мг/100 г продукта АС, % мг/100 г продукта АС, %

Лизин 188,34 44.70 223,53 46,20 475,50 98,20

Изолейцин 381,44 95,60 382,64 95,30 531,84 96,25

Лейцин 670,41 94,50 661,64 95,70 995,46 95,80

Валин 482,63 70,20 351,00 96,50 556,50 102,00

Метионин+цистин 380,08 105,20 417,71 108,60 625,50 108,50

Треонин 425,47 98,6 394,61 106,20 572,45 102,80

Триптофан 120,00 97,10 135,00 107,00 205,50 108,59

Фенилаланин+тирозин 610,82 100,20 601,38 101,80 922,50 104,10

Изучение влияния полбяной муки на изменение свойств сдобного печенья при хранении. При определении сроков годности и установлении режимов хранения исследуемые образцы сдобного печенья расфасовывали по 100 г в упаковку из полимерных материалов с вложенным внутрь корексом. Хранение осуществляли при температуре 20±2 °С и относительной влажности воздуха 75% в течение 17 суток (гарантийный срок хранения 15 суток + 15% запаса для нескоропортящихся продуктов). Данные об органолептических и физико-химических показателях при хранении исследуемых образцов приведены в таблицах 5 и 6.

Установлено, что внесение полбяной муки и тыквенного порошка оказывает влияние на сохранность изделий. По истечении 10 дней хранения степень свеже-

Сяи

яичный вкус

Сшшочныи аром. Сдобный аром

¡кус добавки

Сладкий вкус

Ореховый вкус

— — — Контроль -----С полбяной мукой

-С полбяной мукой и тыквенным порошком

Рисунок 11 - Профилограмма вкуса и запаха сдобного печенья с полбяной мукой и тыквенным порошком и контрольного образца

сти контрольного образца была ниже, чем печенья с указанными добавками, особенно отличались показатели, характеризующие вкус и запах.

Таблица 5 - Динамика органолептических показателей качества сдобного печенья в процессе хранения, п= 5_

Образец печенья Продолжительность хранения, сутки

0 | 5 | 10 | 15 | 17

Форма и поверхность (гшп-тах 0,25-1,25), балл

Контроль 1,15±0.2 1,15±0,2 1,15±0,1 1,00±0,1 1,00±0,1

Опытный образец 1,20±0,2 1,20±0,1 1,20±0,1 1,15±0,1 1,10±0,1

Цвет (пип-тах 0,15-0 75), балл

Контроль 0,70±0,1 0,70±0,1 0,65±0,1 0,60±0,1 0,60±0,1

Опытный образец 0,60±0,2 0,60±0,2 0,60±0,2 0,55±0,2 0,50±0,2

Вкус и запах (гшп-тах 0,5-2,5), балл

Контроль 2,00±0,2 2,00±0,2 1,75±0,2 1,50±0,2 1,00±0,2

Опытный образец 2,50±0,2 2,5±0,2 2,25±0,1 2,20±0,1 2,00±0,1

Вид в изломе (гшп-тах 0,1-0,5), балл

Контроль 0,4±0,1 0,40±0,1 0,40±0,1 0,40±0,1 0,40±0,1

Опытный образец 0,5±0,1 0,50±0,1 0,50±0,1 0,40±0,1 0,40±0,1

Сумма баллов (тт-тах 1,0-5,0), балл

Контроль 4,25±0,2 4,25±0,2 3,95±0,2 3,50±0,1 3,00±0,2

Опытный образец 4,80±0,2 4,80±0,2 4,55±0,2 4,30±0,2 4,00±0,1

Таблица 6 - Динамика физико-химических показателей качества сдобного печенья в процессе хранения, п = 5

Образец печенья Продолжительность хранения, сутки

0 | 5 | 10 | 15 | 17

Влажность, %

Контроль 5,65±0,2 5,55±0,2 5,50±0,2 5,40±0,2 5,30±0,2

Опытный образец 6,10±0,2 6,10±0,2 6,05±0,2 6,00±0,2 6,00±0,2

Щелочность, град

Контроль 1,50±0,1 1,50±0,1 1,50±0,1 1,50±0,1 1,50±0,1

Опытный образец 1,70±0,1 1,70±0,1 1,70±0,1 1,70±0,1 1,70±0,1

Намокаемость, %

Контроль 135,30±10 135,20±10 133,55±6 130,25±4 130,00±4

Опытный образец 129,50±5 129,00±6 129,00±5 128,25±6 128,00±7

По результатам динамики изменений физико-химических показателей в процессе хранения установлено, что намокаемость у контрольного образца снизилась на 5%, у образцов с полбяной мукой и тыквенным порошком - на 1,5%.

Микробиологические показатели соответствовали требованиям нормативных документов на протяжении всего срока хранения.

Исследования образцов сдобного печенья из смеси пшеничной и полбяной муки с добавлением тыквенного порошка по содержанию токсичных элементов, микотоксинов, радионуклидов, пестицидов также показали гигиеническое благополучие продукции.

Рецептура и технология сахарного печенья из полбяной муки. По аналогии со сдобным печеньем разработана рецептура и технология производства сахарного печенья «Диетка» из смеси пшеничной и полбяной муки. Установлено оптимальное соотношение пшеничной и полбяной муки в смеси равное 60:40 соответственно.

Технология включает следующие основные стадии: замес теста путем смешивания эмульсии со смесью сыпучих компонентов, состоящей из пшеничной и полбяной муки, в течение 10 минут; формование изделий; выпечка в течение 10 минут при температуре 170 °С в параконвектомате «Rational»; охлаждение изделий.

Дана товароведная оценка выпеченных изделий, исследованы потребительские свойства в процессе производства и хранения.

Установлены регламентируемые показатели качества (таблица 7).

Таблица 7 - Регламентируемые показатели качества сахарного печенья из смеси пшеничной и полбяной муки_

Наименование показателя Требования по ТУ 9131-002-79125113-2014

Форма Правильная, в форме круга (возможны другие формы), без вмятин, края печенья должны быть ровными или фигурными

Поверхность Гладкая, не подгорелая, без вздутий, лопнувших пузырей, с небольшими вкраплениями вносимой добавки. Допускаются изделия с небольшими трещинами на поверхности

Цвет Свойственный данному наименованию печенья - золотисто-желтый, равномерный с более темной окраской на нижней стороне печенья

Вкус и запах Приятный вкус, без посторонних запаха и привкуса. В печенье с добавками — легкий привкус и аромат вносимой добавки

Вид в изломе Хорошо пропеченное изделие с равномерной пористостью, без следов непромеса и пустот

Влажность, %, не более 8,5

Щелочность, град, не более 2,0

Намокаемость, %, не менее 150

Определен срок хранения - 3 месяца со дня изготовления при температуре 18±2 °С и относительной влажности 75%.

Себестоимость 100 г сдобного печенья «Ромашка» из смеси пшеничной и полбяной муки с тыквенным порошком составляет 17 руб. 69 коп, сахарного -19 руб. 43 коп. Разница в стоимости по сравнению с изделиями базовой рецептуры без добавления обогащающих добавок составила 0,53 руб. для сахарного печенья и 0,35 руб. для сдобного, т. е. незначительна.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

МКИ являются одной из самых востребованных групп кондитерских изделий для различных групп населения. Вместе с тем они характеризуются высокой калорийностью и низкой пищевой ценностью, что ставит соответствующие задачи в области разработки новых видов специализированной продукции. Следует отметить недостаточный уровень отечественной продукции на рынке потребительских товаров данной группы.

В настоящей работе представлены исследования по разработке новых видов МКИ с использованием полбяной муки. Полученные материалы можно обобщить в следующих выводах:

1. Обоснована целесообразность применения в производстве МКИ муки из зерна полбы, произрастающей в Кукморском районе Республики Татарстан и отличающейся высоким содержанием белка (на 5% больше, чем в пшенице), пищевых волокон (количество клетчатки выше в 2,5 раза), витаминов (В5, В9, холин), минеральных веществ (содержание калия больше на 5%, магния - 12,5%). Установлено повышенное (в 1,9 раза) содержание моно- и дисахаридов в муке из зерна полбы, что определяет сладковатый вкус изделий на ее основе.

Отмечено, что аминокислотный состав характеризуется сбалансированным скором, обусловливающим повышение биологической ценности. Содержание белков в полбяной муке выше на 3,2%, чем в пшеничной муке высшего сорта.

2. Исследована возможность и целесообразность использования полбяной муки в производстве полуфабрикатов и изделий из песочного и сахарного теста. Разработаны и оптимизированы рецептуры сдобного и сахарного печенья из смеси пшеничной и полбяной муки с добавлением тыквенного порошка в количестве 4,5% и заменой пшеничной муки на полбяную соответственно 20 и 40%. Отмечено повышение уровня лизина - в 2,1 раза, биологической ценности - в 1,5 раза, наряду с увеличением содержания пектиновых веществ (1,8% в пересчете на сухое вещество) и витаминов.

3. Определено, что замена части пшеничной муки полбяной в рецептуре сдобного и сахарного печенья улучшает структурно-механические показатели теста и изделий: пластичность (увеличивается на 11,5 и 24,7% соответственно), усилие разрушения (уменьшается на 26 и 36% соответственно), что повышает способность к намокаемости.

4. Дана товароведная оценка сдобного печенья из смеси пшеничной и полбяной муки с добавлением тыквенного порошка. Установлены регламентируемые показатели: органолептические - форма, поверхность, цвет, вкус и запах, вид в изломе, и физико-химические показатели качества для сдобного печенья - массовая доля влаги не более 5,6%, массовая доля сахара, в пересчете на сухое вещество, не более 16,5%, массовая доля жира, в пересчете на сухое вещество, не более 26,75%, щелочность не более 2,0 град, намокаемость не менее 110%; для сахарного печенья - массовая доля влаги не более 8%, массовая доля сахара, в пересчете на сухое вещество, не более 25,5%, массовая доля жира, в пересчете на сухое вещество, не более 13,5%), щелочность не более 2,0 град, намокаемость не менее 150%, а также показатели безопасности.

5. Установлено, что тыквенный порошок оказывает значительное влияние на замедление процесса усыхания, что продлевает срок годности изделий, на основании чего определены сроки хранения при температуре 20±2 °С и относительной влажности воздуха 75% для сдобного печенья - 15 суток и для сахарного печенья - 3 месяца.

Список работ, опубликованных автором по теме диссертации в рецензируемых журналах из списка ВАК

1. Юков, В.В. Определение линейных размеров частиц зерна полбы методом оптической микроскопии / В.В. Юков, Е.И. Лихачева, Е.В. Крюкова // Хлебопродукты. - 2008. -№7. -С. 58-59.

2. Крюкова, Е.В. Практическое применение полбяной муки при изготовлении песочного теста / Е.В. Крюкова, О.В. Чугунова, Н.В. Заворохина // Технология и товароведение инновационных пищевых продуктов. - 2014. -№ 1. - С. 13-18.

3. Крюкова, E.B. Влияние полбяной муки на качество сдобного печенья/ Е.В. Крюкова и др. // Кондитерское производство. - 2014. - № 3. - С. 15-17.

4. Заворохина, Н.В. Использование полбяной муки для обогащения мучных кондитерских изделий / Н.В. Заворохина, Е.В. Крюкова, О.В. Чугунова // Ползуновский вестник. -2013.-№ 4.-С. 168-172.

Статьи в сборниках научных трудов, тезисы и материалы конгрессов и конференций

5. Юков, В.В. Анализ технологических свойств зерна полбы пленчатых и голых образцов / В.В. Юков, Е.В. Крюкова, Е.И. Лихачева // Современные тенденции развития общественного питания и сервиса: мат. Юбилейной науч.-практ. конф. - Екатеринбург, 2007. -С. 173-176.

6. Крюкова, Е.В. Исследования продуктов помола зерна полбы методом оптической микроскопии / Е.В. Крюкова // Пищевые продукты и здоровье человека: мат. I Всерос. науч.-практ. конф. студентов и аспирантов. - Кемерово, 2008. - С.141-143.

7. Юков, В.В. Определение автолитической активности муки из цельного зерна полбы колориметрическим методом / В.В. Юков, Е.И. Лихачева, Е.В. Крюкова // Новый этап развития пищевых производств: инновации, технологии, оборудование: мат. Всерос. науч.-практ. конф. - Екатеринбург, 2009. - С.90-91.

8. Юков, В.В. Исследование полбяной муки методом оптической микроскопии /

B.В. Юков, Е.И. Лихачева, Е.В. Крюкова // Региональный рынок потребительских товаров: особенности и перспективы развития, качество и безопасность товаров и услуг: мат. Третьей Всерос. заоч. науч.-практ. конф. - Тюмень, 2009. - С. 355-357.

9. Лихачева, Е.И. Реологические характеристики теста из полбяной муки / Е.И. Лихачева, Е.В. Крюкова, В.В. Юков // Конкурентоспособность территорий: мат. XVI Всерос. форума молодых ученых и студентов с междунар. участием. - Екатеринбург, 2013. - С.64-65.

10. Юков, В.В. Определение сахарообразующей способности муки из цельного зерна полбы колориметрическим методом / В.В. Юков, Е.И. Лихачева, Е.В. Крюкова // Современное хлебопекарное производство: перспективы развития: мат. XIV Всерос. науч.-практ. конф. - Екатеринбург, 2013. - С.86-88.

11. Крюкова, Е.В. Влияние полбяной муки на качество мучных кондитерских изделий / Е.В. Крюкова, Н.В. Лейберова, Л.А. Кокорева // Инновационные технологии в сфере питания, сервиса и торговли: мат. Междунар. научн.-практ. конф. - Екатеринбург, 2013. -

C.64-67.

12. Крюкова, Е.В. Аминокислотный и минеральный состав очищенного от пленок зерна Волжской полбы / Е.В. Крюкова, Е.И. Лихачева, В.В. Юков // Инновационные технологии в сфере питания, сервиса и торговли: мат. Междунар. науч.-практ. конф. - Екатеринбург, 2013. - С.62-64.

13. Крюкова, Е.В. Определение психологического типа потребителя продуктов на основе или с использованием фитосырья / Е.В. Крюкова, О.В. Чугунова // Потребительский рынок Евразии: современное состояние, теория и практика в условиях Таможенного союза и ВТО: мат. II междунар. заоч. науч.-практ. конф. - Екатеринбург, 2013. - С. 137-140.

14. Чугунова, О.В. Анализ наиболее значимых для потребителя свойств продукции, содержащей фитосырье / О.В. Чугунова, Е.В. Крюкова, Д.С. Мысаков // Проблемы и перспективы развития индустрии сервиса, торговли и общественного питания в современной России: мат. Междунар. научн.-практ. конф. - М., 2014. - С. 464-471.

15. Крюкова, Е.В. Использование полбяной муки при приготовлении песочного полуфабриката / Е.В. Крюкова, Е.И. Лихачева // Современное хлебопекарное производство: перспективы развития: мат. XV Всерос. науч.-практ. конф. - Екатеринбург, 2014. - С. 80-83.

16. Мысаков, Д.С. Исследование реологических свойств альтернативных видов муки / Д.С. Мысаков, Е.В. Крюкова, О.В. Чугунова // Технические науки - от теории к практике: мат. XXXVIII Междунар. науч.-практ. конф. - Новосибирск, 2014. - С. 105-111.

Подписано в печать 11.02.2015 Формат 60*84/16. Гарнитура Тайме. Бумага офсетная. Печать плоская. Уч.-изд. л. 1,5. Тираж 100 экз. Заказ 89.

Отпечатано с готового оригинал-макета в подразделении оперативной полиграфии Уральского государственного экономического университета 620144, г. Екатеринбург, ул. 8 Марта/Народной Воли, 62/45