автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.06, диссертация на тему:Разработка эффективной технологии и рецептуры диетического майонеза

ггз од

На правах рукописи

; 2 19ЯЗ

ИЛЬИНОВА Светлана Александровна

РАЗРАБОТКА ЭФФЕКТИВНОЙ ТЕХНОЛОГИИ И РЕЦЕПТУРЫ ДИЕТИЧЕСКОГО МАЙОНЕЗА

Специальность 05.18.06 - Технология жиров, эфирных масел и парфюмерно-косметических продуктов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Краснодар - 1998

Работа выполнена в Кубанском государственном технологическом университете.

Научные руководители:

кандидат технических наук, старший научный сотрудник Е-А.Бутана.

Официальные оппоненты:

заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, профессор В.Г. Щербаков; кандидат технических наук, Т.М. Багалий,

Ведущая организация: Северо-Кавказский филиал ВНИИжиров.

Защита состоится 12 мая 1998 года в 1422 часов на заседании диссертационного совета Д 063.40.01 при Кубанском государственном технологическом университете по адресу:

350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета (ул. Московская, 2).

Автореферат разослан 11 апреля 1998 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук доцент

1.ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1.1. Актуальность темы. В решении задачи расширения ассортимента низкокалорийных диетических и лечебно-профилактических продуктов важное место занимает создание продуктов на основе водно-жировых эмульсий, обусловленное широкими возможностями варьирования их компонентного состава при получении продуктов с заданными свойствами. Среди продуктов на основе водно-жировых эмульсий наиболее распространены майонезы. Ассортимент майонезов, выпускаемых в России, ограничен. Так майонезов, обладающих низкой калорийностью и лечебно-профилактическими свойствами, выпускается недостаточно. В суммарном объеме выпускаемого в стране майонеза преобладает традиционный майонез «Провансаль», отличающийся высокой калорийностью, а также содержащий яичный порошок с высоким количеством холестерола, что значительно ограничивает использование этого майонеза в диетическом и лечебно-профилактическом питании.

В связи с этим актуальным является разработка технологии и рецептуры получения среднекалорийного майонеза диетического и лечебно-профилактического назначения со специальными добавками растительного происхождения.

Диссертационная работа выполнялась в соответствии с научно-технической программой "Экология Кубани", раздел "Разработка технологии биологически активных добавок и рецептур новых видов пищевых продуктов диетического и лечебно-профилактического назначения" (№ госрегистрации 001684).

1.2. Цель работы. Целью работы явилась разработка технологии и рецептуры нового вида диетического среднекалорийного майонеза с пониженным содержанием растительного масла и вводом специальных эмульгаторов и стабилизаторов растительного происхождения.

1.3. Основные задачи исследования:

- выбор эмульгатора на основе анализа фосфолипидов, выпускаемых отечественной промышленностью;

- изучение условий подготовки и способов ввода фосфолипидов в состав водно-жировых эмульсий, обеспечивающих их наибольшую эмульгирующую способность;

-выявление эффективной концентрации фосфолипидов, обусловливающей получение стабильных майонезных эмульсий;

- подбор и оценка эффективности действия стабилизаторов углеводной природы;

- изучение условий подготовки стабилизаторов и способов их ввода в майонезную эмульсию, обеспечивающих наибольшую стабильность эмульсий;

- определение оптимальных дозировок эмульгатора и стабилизаторов для получения майонезов заданной степени устойчивости и вязкости;

- разработка рецептуры диетического среднекалорийного майонеза, обладающего лечебно-профилактическим действием;

- разработка технологии получения диетических майонезов с пониженной калорийностью;

- проведение опытно-промышленных испытаний разработанной технологии и рецептуры диетического майонеза;

- исследование структурно-реологических, физико-химических и органолептических показателей свежевыработанного диетического майонеза и в процессе его хранения;

- оценка экономической эффективности от внедрения разработанной технологии и рецептуры.

1.4. Научная новизна. Экспериментально показано, что высокая эмульгирующая способность фосфолипидов, полученных с использованием электромагнитной и химической активации, обусловлена высоким удельным содержанием в их составе фосфатидилсерина, фосфатидилинозитола, фосфатидных и полифосфатидных кислот. Выявлено, что наиболее устойчивые эмульсии прямого типа при наименьшем расходе фосфолипидов

могут быть получены при предварительном растворении фосфолипидов в масляной фазе перед введением их в эмульгируемую систему. Экспериментально показано и теоретически обосновано, что обработка масляных растворов фосфолипидов определенной концентрации в переменном вращающемся электромагнитном поле найденных параметров позволяет значительно повысить их поверхностную активность и эмульгирующую способность. Впервые методом симплексных решеток оптимизирован компонентный состав используемых эмульгатора и стабилизаторов в целях получения высококачественных диетических майонезов. Впервые показана принципиальная возможность и высокая эффективность гомогенизации майоиезной эмульсии в электромагнитном активаторе специальной конструкции и определены оптимальные технологические режимы процесса.

1.5. Пра1гтическая значимость. Разработана рецептура диетического среднекалорийного майонеза с биологически ценными добавками-растительными фосфолипидами, альгинатом натрия и камедью, рекомендуемого для диетического питания. Разработана технология получения диетического майонеза с использованием эмульгаторов и стабилизаторов из растительного сырья, включающая подготовку масляного раствора эмульгатора во вращающемся электромагнитном поле и гомогенизацию майонезной эмульсии в электромагнитном активаторе специальной конструкции.

1.6. Реализация результатов исследования. Разработан и утвержден комплект нормативной документации, включающий техническое описание ТО 9146-004-02067953-97 и рецептуру на среднекалорийный майонез "Вита".

Разработана технологическая инструкция на производство »

среднекалорийного майонеза "Вита".

Предлагаемая рецептура и разработанная технология майонеза приняты к внедрению на Сочинском молокозаводе во 2 квартале 1998 г. Ожидаемый экономический эффект от внедрения разработанной технологии

и от производства и реализации 94 т/год майонеза "Вита" составит 82 тыс. 720руб.

1.7. Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на Международной конференции "Научно-технический прогресс в перерабатывающих отраслях АПК", г. Москва, 1995 г; на Всероссийской научно-технической конференции "Прогрессивные экологически безопасные технологии хранения и комплексной переработки с/х продукции для создания продуктов питания повышенной пищевой и биологической ценности" г. Углич, 1996 г; на конференции "Пищевая промышленность России на пороге XXI века", г. Москва, 1996 г; на Международном симпозиуме "Натуральные биокорректоры: питание, здоровье, экология", г. Москва, 1996 г; на международной научной конференции "Рациональные пути использования вторичных ресурсов агропромышленного комплекса", г. Краснодар, 1997 г.

1.8. Публикации. По материалам работы опубликовано 5 тезисов докладов, получено 2 решения о вьщаче патентов Р Ф и 3 патента РФ .

1.9. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, аналитического обзора, методической части» экспериментальной части, содержащей 10 разделов, раздела по опытно-промышленным испытаниям, выводов и рекомендаций, списка литературы и 10 приложений. Основная часть работы выполнена на 115 страницах машинописного текста, включает 26 таблиц, 19 рисунков. Список литературы включает 155 наименований, из них 50 на иностранных языках.

^ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 2.1. Методы исследования. При проведении исследований использовали современные методы физико-химического анализа: тонкослойная (ТСХ) и высокоэффективная жидкостная (ВЭЖХ) хроматографии, ИК- и УФ-спектроскопия, ротационная вискозиметрия, адсорбционный анализ, метод определения магнитной восприимчивости,а также стандартные методики, рекомендуемые НЛО "Мгсложирпром". При

разработке рецептуры устойчивой майонезной эмульсии с необходимыми структурно-вязкостными характеристиками и технологии ее получения были использованы математические методы планирования эксперимента: метод симплексных решеток и метод двухфакторного симплекс суммируемого плана.

2.2. Объекты исследования. Объектами исследований служили стандартные продукты, применяемые для производства майонеза, представленные Краснодарским масложировым комбинатом, Кропоткинским и Лабинским МЭЗами и Сочинским молокозаводом, эмульгаторы и стабилизаторы, полученные из растительного сырья, а также водно-жировые эмульсии прямого типа, которые были получены в лабораторных и производственных условиях. Сравнительный анализ физико-химических свойств и группового состава фосфолипидов, применяемых в работе, приведен в таблице!. Данные таблицы 1 показывают, что фосфолипиды, полученные методом электромагнитной и химической активации, имеют высокое содержание собственно фосфолипидов и повышенную стойкость к окислению.

Учитывая, что поверхностно-активные свойства природных фосфолипидов во многом определяются групповым составом, который в свою очередь зависит от технологии их получения, был изучен групповой состав исследуемых фосфолипидов ( таблица 2). Анализ представленных данных показывает, что в групповом составе фосфолипидов, полученных с использованием электромагнитной и химической активации, преобладают фосфатидилсерины, фосфатидилинозитолы, фосфатидные и полифосфатидные кислоты. Принимая во внимание литературные данные о том, что эмульгирующие свойства фосфатидилхолина, обусловливающего образование эмульсии типа "масло-вода", прямо пропорциональны его влагоудерживающей способности, которая повышается«в присутствии кислых форм фосфолипидов, можно сделать вывод, что данные фосфолипиды будут обладать наибольшей поверхностной активностью и, следовательно, являются наиболее перспективным эмульгатором.

Таблица 1 - Физико-химические показатели фосфолипидов

Показатели Пищевые подсолнечные фосфолипиды, полученные методом

электромагнитной активации электромагнитной и химической активации

Цветное число, мг Зг 5 5

Массовая доля, %:

влага в летучих веществ 0,32-0,35 030-0^2

фосфолипидов 57,50-62,10 66,00-67,10

масла 36,03-40,68 31,10-32Д1

веществ, нерастворимых

в этиловом эфире 1,50-1,52

продуктов окисления,

нерастворимых в

этиловой эфире 0,85-0,90 0,45-0,50

лимонной кислоты отсутствует 0,05

янтарной кислота отсутствует 0,03

Кислотное число масла, -

выделенного до

продукта, мг КОН/г 9,50-13,00 8,90-10,10

Перекисное число,

1/2 ымоль О/кг 4,40-5,00 230-ЗДО

Коэффициенты

поглощения, при длине

волны, нм

232 0,52-0,60 0,45-0,50

268 0,44-0,50 0,40-0,45

Межфазное натяжение -

0,2%-ного раствора

продукта в модельном

масле на границе фаз с

водой при температуре

45° С, н/м* 103 5,0-6,0 3,2-4,5

Таблица 2- Групповой состав пищевых подсолнечных фосфолипвдов

Наименование групп Массовые доли индивидуальных, групп, %

Пгадазые подсолнечные фосфолштияы. полученные методом

электромагнитной ехтивздни электромагнитной и химической активация

Сумма нейтральных

Днпидоз 36,0-40,7 31,1-32,2

Фосфатидялияознтолы 8,2-8,3 10,5-11,2

ФосфЭТЮТЕШШШЫ 17,3-18 Д 17,5-18,2

Фосфатидгсхсерщщ 7,4-8,6 8,7-9,8

Фосфатидшотаноламкны 14,5-16,2 14,8-16,5

Фосфатидные н

полифосфаткяныг

кислоты * 10,0-10,9 12,5-13,4

23-Опргдглгнпе эффективного спсссЕг подготовки п введения эяульгаторз. Эксперименты проводили на модельных эмульсиях, состоящих из дезодорированного маета и дистиллированной воды в соотношении 50:50, с использованием в тачестзе эмульгатора выбранных фосфолипидов. Фосфэшшнды вводили в эмульгируемую систему двумя способами- с предварительным расгзорепкем з водной фазе п в масляной фазе при ранее установленных режимах: температура 25-30 СС, время смешивания 20 мкнуг, скорость вращения мешалки 10 с1. Анализ полученных данных показал, что наиболее эффективным является введение в эмульгируемую систему «зола-масло» фосфолипидов, пргдварзгггльно растворенных в наел г, так как з этом стучав расход фосфолтшяоз для получения эмульсий одинаковой степени устойчивости сокращается более чем з даа раза по сравнению с использованием фосфолипидов, предварительно растзоренных в воле. Ранее было показано, что использование врзшзющегося- переменного электромагнитного поля приводит к: увеличению поверхностной активности фосфолипидов. Для выявления влияния переменных врзшающихся электромагнитных полей на свойства фосфолипидов масляные растворы последних обрабатывали перемешшм электромагнитным полем, при этом

варьировали величину магнитной индукции поля от 0,1 до 0,5 Тл и массовую долю фосфолипидов в модельном рафинированном дезодорированном масле от 0,01 до 1,00 %. Оценку влияния электромагнитных полей на свойства растворов фосфолипидов проводили путем измерения магнитной восприимчивости исходных и обработанных в электромагнитном поле образцов. Установлено, что обработка в электромагнитном поле не оказывает влияния на величину магнитной восприимчивости модельного дезодорированного масла. Наибольшее влияние на магнитную восприимчивость растворов фосфолипидов в масле оказывает переменное электромагнитное поле с магнитной индукцией ОД Тл. Анализ данных таблицы 3 позволяет сделать вывод о целесообразности использования электромагнитных полей для обработки фосфолипидов в виде масляного раствора с массовой долей не более 0,5 %.

Таблица 3 - Магнитная восприимчивость растворов фосфолипидов в

модельном масле

Массовая доля фосфолипидов, % Изменение магнитной восприимчивости, % Магнитная восприимчивость, ц» 10*

Исходный образец Образец, обработанный в электро магнитном поле

При ОД Тл

0,005 69,9 -0,60 -0,18

0,010 69,8 -0,63 -0,19

0,100 63,6 -0,66 -0Д4

0,500 48,5 -0,68 -0,35

1,000 14,5 -0,69 ' -0,59

Показано (рисунок 1), что переменное вращающееся

электромагнитное поле с установленной величиной магнитной индукции наиболее существенно снижает межфазное натяжение растворов фосфолипидов в модельном масле.

£

30

25

20

15

*

\ / у

\

¿'.....

0,0 10 4,0 6,0 8,о 10,0

0.0 • 0,020 0.С55 0,059 0.070 0,100 Концентрация фосфолкпидоэ, С

Рисунок 1- Изотермы межфазного натяжения на границе раздела фаз "фосфолипиды-модельное масло-вода": 1, Г - до и после обработки в электромагнитном поле при температуре 20 0 С; 2,2'- до и после обработки в электромагнитном поле при температуре 40 0 С

миопь/я-10-4

%

Таблица 4- Влияние электромагнитной активации на характеристики межфазного адсорбционного слоя

Температура, °С Характеристики

Максимальная адсорбция Гиббса, Гт-Юб, моль/м2 Поверхностная активность, -(¿ЫбОтях. Н/МОЛЬ моль/л Условная площадь полярной части молекулы, Бо.мЧОМ

до после до после до после

20 40

1,240 1,525

1.794 1,830

424 765

572 801

133,9 108,9

92,5 90,7

Кроме того, согласно данным таблицы 4 электромагнитная активация приводит к увеличению мольной концентрации фосфолнпвдов на поверхности раздела фаз, а также к снижению условной площади полярной части фосфолнЬидных молекул. Это позволяет сделать обоснованное предположение об увеличении в фосфолипидном комплегебечкела активных индивидуальных молекул и повышении плотности их упаковки на межфазной поверхности, что служит свидетельством возрастания эмульгирующих и поверхностно-активных саойстз фосфолипидов. На

основании этих данных был сделан вывод о целесообразности использования в качестве эмульгатора растворов фосфолипидов в дезодорированном масле с последующей их активацией в переменном вращающемся электромагнитном поле с магнитной индукцией 0,2 Тл.

2.4. Исследование влияния параметров предварительной обработки фосфолипидов на устойчивость водно-жировых эмульсий. В целях подтверждения вывода о целесообразности проведения предварительной электромагнитной обработки растворов фосфолипидов в масле определенной концентрации исследовали устойчивость водно-жировых эмульсий, полученных с использованием в качестве эмульгатора различным образом обработанных фосфолипидов. В качестве водно-жировых эмульсий использовали модельные эмульсии, состоящие из воды и дезодорированного подсолнечного масла, в соотношении 50:50. Количество вводимых фосфолипидов было постоянным и составляло 0,25 % к массе эмульсии. Предварительными экспериментами было показано, что данное количество фосфолипидов позволяет получить достаточно устойчивую водно-жировую эмульсию. Обработку растворов фосфолипидов в масле концентрацией 0,5 % и 1% проводили при наилучшем значении величины магнитной индукции 0,2 Тл. Для сравнения были взяты растворы фосфолипидов в масле не обработанные в электромагнитном поле. Данные экспериментов приведены на рисунке 2.

Рисунок 2 - Диаграмма устойчивости модельных водно-жировых эмульсий с использованием растворов фосфолипидов в масле: 1,2- без обработки в электромагнитном поле с концентрацией: 1-0,5%; 2-1%; 2,2' - обработанных в электромагнитном поле в виде масляного раствора с концентрацией: Г-0,5%; 24%

80 |. ео

I

и

В Воя» □Эмульсия ВЦасло |

Показано, что устойчивость модельной водно-жировой эмульсии с вводом фосфолипидов, обработанных в электромагнитном поле в виде 0,5% масляного раствора, наиболее высокая по сравнению с другими исследуемыми эмульсиями. Выявлено, что для получения устойчивой водио-жировой эмульсии наиболее эффективной является обработка растворов фосфолипидов в масле концентрацией 0,5%, так как это способствует существенному повышению эмульгирующей способности фосфолипидов. Таким образом, проведенные исследования подтверждают ранее сделанный вывод о целесообразности предварительной электромагнитной обработки масляных растворов фосфолипидов.

2.5. Изучение возможности получения диетических майонезов с использованием фосфолипидов в качестве эмульгаторов. Исследования проводили на реальных майонезных эмульсиях. За основу была взята рецептура среднекалорийного майонеза "Любительский", обладающего наилучшими качественными показателями среди отечественных

средиекалорийных майонезов. В опытных образцах яичный порошок заменяли фосфолипидами, количество которых варьировали от 0,1 до 1,0 % к массе майонезнон эмульсии. Показано, что существенное увеличение степени устойчивости майонезных эмульсий наблюдается при введении фосфолипидов з количестве 0,25% к массе майонезной эмульсии. Дальнейшее увеличение количества вводимых фосфолипидов не оказывало существенного влияния на повышение стойкости майонезных эмульсий, при этом устойчивость к расслоению всех опытных эмульсий была ниже контроля. Ранее было установлено, что под влиянием внешних факторов в эмульсиях, стабилизированных фосфолипидами в диапазоне малых концентраций (0,03-1,0%), возможно обращение фаз. В связи с этим для получения майонезных эмульсии с применением в качестве эмульгатора фосфолнпидоз необходимо вводить в их рецептурный состав поверхностно-активные вещества, которые обеспечивали бы образование н поддержание в стабильном состоянии эмульсии прямого типа при практически одинаковом соотношении дисперсных фаз, а также позволили бы получать майонезные эмульсии с заданными структурно-реологическими свойствами.

2.6. Подбор и оценка эффективности действия стабилизаторов углеводной природы. В результате анализа современных разработок в области стабилизации водно-жировых эмульсий прямого типа были выбраны стабилизаторы углеводной природы, выделенные из натурального растительного сырья- альгинат натрия, пищевая ксантановая камедь и смесь альгината натрия и ксантановой камеди в соотношении 1:2 (торговое название стабилизатора "РАЬ50АА1Ш"). Показано, что наибольшей устойчивостью обладает эмульсия, стабилизированная смесью альгината натрия и пищевой ксантановой камеди в соотношении 1:2, в количестве 0,4% к массе майонезной эмульсии.

Методом симплексных решеток установлено, что для созданий высокоустойчивых майонезных эмульсий необходимо вводить фосфолипиды в количестве от 0,2-0,4% к массе майонезной эмульсии, альгината натрия в количестве > 0,24-0,32% и пищевой ксантановой камеди -0,16-0,24% к массе майонезной эмульсии. Наибольшая устойчивость и высокая вязкость получаемой майонезной эмульсии обусловлены, по-видимому, оптимальным взаимодействием между фосфолипидами, альгинатом натрия и ксантановой камедью, в результате которых образуется трехмерная пространственная структура, что предотвращает процессы коалесценции и седиментации и, следовательно, формирует необходимые структурно-механические свойства майонеза.

2.7. Разработка рецептуры среднекалорийного майонеза. Учитывая выявленные оптимальные количества эмульгатора и стабилизаторов, была разработана рецептура диетического среднекалорийного майонеза (таблица 5). -

Полученный майонез обладает высокими органолептическими и физико-химическими показателями и практически не отличается от традиционного майонеза "Провансаль"( таблица 6).

Так как майонез представляет собой структурированную

эмульсионную систему, то наряду с органолептическими и физико-

химическими показателями определяли реологические характеристики майонезов (рисунок 3).

Таблица 5- Рецептура диетического среднекалорийпого майонеза

Содержание, %

Наименование компонентов Майонез Майонез

"Любительский" "Вита Г'

(контроль)

Масло растительное рафинированное дезодорированное Сухое молоко обезжиренное Яичный порошок Пищевые подсолнечные фосфолипиды Сахар (песок) Соль поваренная Горчичный порошок Альгинат натрия Пищевая ксантановая камедь Уксусная кислота (80%-ная) •Натрий двууглекислый Вода

46,0 45,8-46,0

1,6 1,4-2,0

5,00 отсутствует

отсутствуют 0,2-0,4

1,5 1,5

1.1 1,1

0,50 0,50

0,25 0,24-0,32

отсутствует 0,16-0 Д4

0,65 0,60

0,05 0,05

остальное

Таблица 6- Физико-химические показатели майонезов

Показатели "Любительский" Майонез

(контроль) "Вита Г

Массовая доля, %: жира влаги

Кислотность, в пересчете на уксусную кислоту, % Перекисное число, 1/2 ммольО /кг Устойчивость эмульсии, в % неразрушенной эмульсии Эффективная вязкость при предельном напряжении сдвига, Па-с

46,6 45Д

0,84 1,79

98

2,1

46,0-46,2 44,5-45,0

0,84-0,85 0,52-0,54

99

5,7-5,9

Рисунок 3 - Кривые течения майонезных эмульсий при температуре 20°С: 1-"Провансаль"(67%-ной жирности)^-"Любительский;' 3- "Вита I"

О 20 40 СО 80 100

Напряженно cAcura.ti- >Па

Анализ кривых течения исследуемых майонезных эмульсий показал, что майонез "Вита Г' по структурно-реологическим свойствам близок к майонезу "Провансаль", что свидетельствует об оптимально подобранном количестве рецептурных компонентов.

2.8. Исследование влияния величины рН среды на микробиологические и физико-химические характеристики майонезшш эмульсии. Учитывая, что майонезы с пониженной калорийностью легко подвергаются микробиологической порче, в их рецептуру рекомендуется вводить консерванты, способные тормозить развитие большинства видов плесеней, дрожжей и бактерий. Известно, что для продуктов диетического питания ввод консервантов не рекомендуется, повышение устойчивости майонеза к микробиологической порче может быть достигнуто в результате снижения рН среды с 6,0 до 4,0. Принимая во внимание, что при ряде диет следует ограничивать прием продуктов, содержащих уксусную кислоту, величину рН регулировали добавлением лимонной кислоты с одновременным снижением количества уксусной кислоты. Показано, что введение в состав рецептуры лимонной кислоты z количестве 0,1% и снижении количества уксусной кислоты до 0,4% к массе майонеьной

эмульсии позволяет получить устойчивый майонез, характеризующийся величиной вязкости неразрушенной структуры, соответствующей 40 Па-с. Этот факт может быть объяснен тем, что присутствие лимонной кислоты способствует, по-видимому, более активному процессу структурообразования за счет увеличения числа водородных связей между протонизированными карбоксильными группами стабилизаторов.

В таблице 7 приведена уточненная рецептура майонеза, получившего

название " Вита ".

Таблица 7 - Рецептура майонеза «Вита»

Наименование компонентов ) Содержание, % "|

Масло растительное рафинированное

дезодорированное 45,8 - 46,0

Сухое молоко обезжиренное 1.4-2,0

Пищевые подсолнечные фосфолипиды 0,2-0,4

Сахар (песок) 1,5

Соль поваренная 1,1

Горчичный порошок 0,50

Альгинат натрия 0,24-0,32

Пищевая ксантановая камедь 0,16-0,24

Уксусная кислота (80%-ная) 0,40

Лимонная кислота 0,10

Натрий двууглекислый 0,05

Вода 47,39-48,35

З.РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ДИЕТИЧЕСКИХ МАЙОНЕЗОВ

В настоящее время актуальным является разработка рациональной технологии получения майонеза с использованием экономичных гомогенизирующих устройств. В связи с этим нами была исследована возможность использования в качестве гомогенизатора модернизированного электромагнитного активатора (ЭМА), принцип действия которого заключается в сочетании гидродинамических и электромагнитных воздействий на обрабатываемую систему" Для выявления влияния электромагнитного поля на эффективность гомогенизации обработку майонезной эмульсии в ЭМА проводили по двум вариантам. В первом случае использовали только гидродинамические воздействия, а во

втором совмещали их с воздействием электромагнитного поля. Показано (таблица 8), что существенное увеличение устойчивости, вязкости и степени дисперсности майонезной эмульсии достигается при сочетании гидродинамических и электромагнитных воздействий, при этом вклад воздействия электромагнитного поля в суммарное повышение эффективности гомогенизации составил 65 %. Таблица 8 - Качественные характеристики майонезных эмульсий

Показатели Майонезная эмульсия

Майонез доЭМА после ЭМА при

"Провансаль", (грубая гидро- гидроди

полученный в майонезная динами- намиче-

промышлен- эмульсия) ческих скихи

ных условиях воздей- элект-

(контроль) ствиях ромаг-

нитных

воздей-

ствиях

Устойчивость эмульсии, %

неразрушенной эмульсии 99 94 96 99

Эффективная вязкость при

предельном напряжении

сдвига, Па» с 6,0 5,8 6,0 6,7

Степень дисперсности, %, количества жировых шариков с размером, мкм: до 2 64,5 5,1 72,4 85,0

2-4 16,4 6,3 6,0 13,2

4-6 9,0 7,9 7,1 1,4

6-8 3,8 19,0 12,6 ■ 0,4

8-10 3,0 43,1 1,9 -

свыше 10 3,3 18,7 - -

Методом двухфакторного симплекс суммируемого плана определены оптимальные значения процесса гомогенизации в электромагнитном активаторе: магнитная индукция 0,40-0,45 Тл, температура 25-30 СС, скорость потока - 6-8 м/с. Майонез, полученный по оптимальным режимам,

характеризуется высокой устойчивостью, эффективной вязкостью при предельном напряжении сдвига, равной 6,9 Па-с, степенью дисперсности, выраженной в количестве жировых шариков с размером до ОД мкм, составляющей 90%. В таблице 9 приведены основные режимы получения среднекалорийного майонеза "Вита", а на рисунке 4 - разработанная технологическая схема производства диетических майонезов. Физико-химические показатели опытных партий свежевыработанных майонезов и в процессе их хранения представлены в таблице 10. Таблица 9 - Основные технологические режимы производства

диетических майонезов

Наименование операции Величина

показателя

Подготовка эмульгатора

1. Приготовление раствора фосфолипидов в

дезодорированном масле:

Массовая доля, %:

фосфолипидов ОД-0,4

дезодорированного масла 45,8-46,0

Температура, °С 60

Время перемешивания, мин 5-10

2. Обработка раствора фосфолипидов в

электромагнитном активаторе:

Магнитная индукция, Тл ОД

Частота вращения, с1 50

Температура, °С 55-60

Скорость потока, м/с 4-5

Пастеризация молочной пасты

Время, мин. 20-30

Температура, °С 80-90

Ввод стабилизатора

В пастеризованную молочную пасту

Массовая доля, %:

альгината натрия 0Д4-0.32

ксантановор камеди 0,16-0,24

Время перемешивания, мин. 5-7

Температура, °С 25-30

Гомогенизация в электоомагнитном активатопе-гймЪгетпятппе

Магнитная индукция, Тл 0,40-0,45

Частота вращения, с*1 50

Скорость потока эмульсии, м/с 6-8

Температура, °С 25-30

соленого раствора; 4-смсснтсль подготовки горчичного порошка; 5,6,7,8 - песы; 9- смеситель для подготовки раствора фосфолипидов и масле; 10-смеситсль для получения молочной пасты; 11- смеситель для приготовления жиропой фазы; 12,15- насосы; 13- электромагнитный активатор; 14- смеситель для приготовления грубой майонезной эмульсии; 16-эпсктромагиитныП активатор-гомогенизатор; 17- емкость готового майонеза

Таблица 10 -Физико-химические характеристики опытных партий майонезов и изменение их в процессе хранения

Показатели Майонезы

"Любительский" (контроль) «Вита»

Свежевыработанные

46,4 45,7

0,84

2,0

98

2,2

Массовая доля, %: жира влаги

Кислотность, в пересчете на уксусную кислоту, % Перекисное число, 1/2 ммольО/кг Устойчивость эмульсии, % неразрушенной эмульсии Эффективная вязкость при предельном напряжении сдвига, Па» с

После 10 дней хранения при г=0 - 10 0 С Кислотность, в пересчете на уксусную кислоту, % 0,85

Перекисное число,

Ш ммольО/кг 4,2

Устойчивость эмуль сип,% неразрушенной эмульсии ^

После 20 дней хранения при I = 0 -10 0 С Кислотность, в пересчете на уксусную кислоту, % 0,85

Перекисное число,

112 ммольО/кг. 6,2

Устойчивость эмульсии,

неразрушенной эмульсии 97 .-с-

После 30 дней хранения при г = 0 - 10 0 С Кислотность, в пересчете на уксусную кислоту, % 0,92

46,0-46,2 44,9-45,2

0,84-0,85

035-0,40

99-100

5,8-5,9

0,84-0,85 0,9-1,0 99-100

0,84-0,85 1,7-1,9 ' 99

0,84-0,85

Продолжение таблицы 10

Показатели Майонезы

"Любительский" (контроль) «Вита»

Перекисное число, 1/2 ммольО/кг Устойчивость эмульсии, % неразрушенной эмульсии

После 45 дней

Кислотность, в пересчете на

уксусную кислоту, %

Перекисное число,

1/2 ммольО/кг

Устойчивость эмульсии, % неразрушенной эмульсии

Исследование микробиологических показателей опытных партий майонеза показали, что сроки хранения майонеза, полученного по разработанной технологии, могут быть увеличены до 30 дней при температуре хранения 0-10 0 С, т.е. на 10 дней больше, чем для известных среднекалорийных майонезов. Следует отметить, что по истечении 30 дней хранения при температуре 0-10 0 С микробиологические показатели разработанного майонеза "Вита" соответствовали нормам санитарно-бактериологического контроля.

На основании полученных результатов был сделан вывод, что разработанный майонез "Вита" характеризуется повышенной устойчивостью, улучшенными реологическими характеристиками, а также биологической ценностью за счет снижения его калорийности, отсутствия холестеролового комплекса и присутствия в рецептуре биологически ценных пищевых добавок: растительных фосфолипидов, альгината натрия и ксантановой камеди.

18,6 5,1-5,0

75 , 98 хранения при г = 0 -100 С

1,2 0,89-0,90

27,5 7,6-7,8

62 90

ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. На основании сравнительного анализа группового состава и физико-химических свойств фосфолипидов, выпускаемых отечественной промышленйостью, показано, что фосфолипиды, полученные методом электромагнитной и химической активации, отличаются наибольшим удельным содержанием в их составе фосфатидилсеринов, фосфатидилинозитолов, фосфатидных и полифосфатидных кислот, что обусловливает их высокую эмульгирующую способность.

2. Установлено, что наиболее высокие эмульгирующие свойства в системе "масло-вода" при получении эмульсии прямого типа проявляют фосфолипиды, предварительно растворенные в дезодорированном рафинированном масле, что позволяет более чем в два раза сократить расход фосфолипидов по сравнению с использованием последних, предварительно растворенных в воде.

3.Показано, что предварительная активация растворов фосфолипидов в дезодорированном масле концентрацией не более 0,5% в переменном вращающемся электромагнитной поле с величиной магнитной индукции 0,2 Тл приводит к наибольшему изменению магнитной восприимчивости и обеспечивает повышение поверхностной активности фосфолипидов более чем на 28%. Экспериментально показано, что для получения среднекалорийных майонезных эмульсий с полной заменой яичного порошка фосфолипидами, необходимо вводить в состав майонезов высокомолекулярные стабилизаторы углеводной природы.

4. Методом симплексных решеток показано, что для создания высокоустойчивых майонезных эмульсий необходимо осуществлять ввод фосфолипидов в количестве от 0,2-0,4% к массе майонезной эмульсии, альгината натрия в количестве - 0,24-0,32% и пищевой ксантановой камеди -

0,16-0,24% к массе майонезной эмульсии. >

5. Экспериментально показано, что введение в рецептуру майонеза лимонной кислоты в количестве 0,1 % и уксусной кислотьГ'в количестве 0,4 % приводит к получению майонезных эмульсий, устойчивых к микробиологической порче при хранении и обладающих оптимальными структурно-реологическими характеристиками. Разработана рецептура

диетического среднекалорийного майонеза, получившего название "Вита", анализ которого показал, что для него характерны высокие органолептические и физико-химические показатели.

6. Выявлена возможность использования в качестве гомогенизатора электромагнитного активатора специальной конструкции. Экспериментально показано, что майонезная эмульсия, полученная в ЭМА при гидродинамическом и электромагнитном воздействии, обладает более высокой устойчивостью и тонкодисперсной структурой по сравнению с майонезной эмульсией, полученной в ЭМА без воздействия электромагнитного поля. Эффект воздействия электромагнитного поля на качественные характеристики майонезной эмульсии составляет 65 % от общего эффекта. Установлены оптимальные режимы гомогенизации в электромагнитном активаторе: магнитная индукция 0,40-0,45 Тл, частота вращения 50с-', температура эмульсии 25-30 °С, скорость потока 6-8 м/с.

7. Показано, что майонез "Вита", полученный по разработанной технологии, обладает более тонкой степенью дисперсности, повышенной устойчивостью к окислительной' и микробиологической порче, что позволяет увеличить сроки его хранения при температуре 0-10 «С до 30 дней со дня выпуска по сравнению с традиционным среднекалорийным майонезом "Любительский", сроки хранения которого составляют 20 дней при хранении 0-10 °С.

8. Разработана технология среднекалорийного диетического майонеза и определены основные технологические режимы. Разработанная технология и рецептура майонеза "Вита" приняты к внедрению на Сочинском молокозаводе во 2 квартале 1998 г. Ожидаемый эффект от внедрения майонеза "Вита" составит 82 тыс. 720 руб. при производительности 94 т/год.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Патент 1Ш 2031590 6 А Б 9/00; Гипохолестеринемическое средство. Опубл. 27.03.95; Бюл. 9 ( в соавторстве с Худых Т.В., Корненой Е.П. Бутиной Е.А. и др.).

2.ПатентЯи 2037306 А 23 Ь 1/23; Майонез. Опубл. 20.06.95; Бюл.№17 (в соавторстве с Худых Т.В,, Бутиной Е.А. и др.).

3. Диетический майонез. Решение о выдаче патента РФ по заявке № 95-111252 от 3.08.95 г; ( в соавторстве с Худых Т.В., Корненой Е.П., Бутиной Е.А. и др.).

4. Патент RU 2041638 6 А 23 D 9/00; Радиопротекторное средство. Опубл. 20.08.95; Бюл. 23 ( в соавторстве с Худых Т.В., Корненой Е.П., Бутиной Е.А. и др.).

5. Способ получения майонеза. Решение о выдаче патента РФ по заявке № 96-107435 от 16.04.96. (в соавторстве с Герасименко Е.О., Бутиной Е.А. и др.).

6. Пищевые продукты повышенной пищевой ценности. Тез. докл. Международной конференции "Научно-технический прогресс в перерабатывающих отраслях АПК", г. Москва, 1995г. (в соавторстве с Корненой ЕЛ., Бутиной ЕЛ., Худых Т.В. и др.).

7.Использование пищевых растительных фосфолипидов в производстве пищевых продуктов повышенной биологической ценностью. Тез. докл. Всероссийской научно-технической конференции "Прогрессивные экологически безопасные технологии хранения и комплексной переработки с/х продукции для создания продуктов питания повышенной пищевой и биологической ценности", г.Углич, 1996 г.( в соавторстве с Артеменко И.П., корненой Е.П. и др.).

8.Новый лечебно-профилактический майонез, обогащенный йодом. Тез. докл. конференции: "Пищевая промышленность России на пороге XXI века", г.Москва, МГАПП,1996 г. ( в соавторстве с Крупениным A.B., Литовкиной Т.В.).

9.Новый лечебно-профилактический майонез. Тез.докл. Международного симпозиума "Натуральные биокорректоры: питание, здоровье, экология", г.Москва, 1996 г.( в соавторстве с Бутиной Е.А., Герасименко Е.О.).

10. Майонез, содержащий альгинат натрия. Международная научная конференция "Рациональные пути использования вторичных ресурсов агропромышленного комплекса", 1997 г., г.Краснодар "{ в соавторстве с Ибрагимовой З.Р., Воронцовой О.С.).