автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.15, диссертация на тему:Разработка и исследование потребительских свойств обогащенного драже

На правах рукописи

ГАЛИЕВА АЛЬМИРА ИЛЬГИЗОВНА

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ПОТРЕБИТЕЛЬСКИХ СВОЙСТВ ОБОГАЩЕННОГО ДРАЖЕ

05.18.15 — Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания (технические науки)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Кемерово - 2014

2 4 ДПР 2014

005547419

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» Министерства образования и науки РФ

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Доктор технических наук, профессор Резниченко Ирина Юрьевна

Дерканосова Наталья Митрофановпа,

доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I», декан факультета технологии и товароведения, заведующая кафедрой товароведения и экспертизы товаров

Табаторович Александр Николаевич,

кандидат технических наук, Омский филиал НОУ ВПО Центросоюза Российской Федерации «Сибирский университет потребительской кооперации», доцент кафедры специальных дисциплин

Ведущая Федеральное государственное бюджетное

организация: образовательное учреждение высшего

профессионального образования «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова», г. Барнаул

Защита состоится «30» мая 2014 года в 1600 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 научной 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/ru/dissertation) и ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» (www. kemtipp. ru).

Автореферат разослан «¿2» ¿tszjt-2014 года

Ученый секретарь Голуб

диссертационного совета Ольга Валентиновна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Стратегией развития пищевой и перерабатывающей промышленности Российской Федерации кондитерская отрасль определяется в качестве одной из перспективных, направленной на обеспечение населения высококачественной продукцией.

Драже относятся к сахаристым кондитерским изделиям, пользующимся неизменным спросом российских потребителей, однако они обладают высокой энергетической ценностью, содержат значительное количество углеводов при низком содержании незаменимых макро- и микронутриентоз. Приоритетным направлением расширения ассортимента драже, как и других групп кондитерских изделий, является разработка обогащенных продуктов с направленными функциональными свойствами при сохранении традиционных потребительских характеристик.

Немаловажное значение приобретает создание новых вкусовых композиций за счет совместного использования местных сырьевых компонентов растительного и животного происхождения. С учетом вышеизложенного, тема диссертационной работы представляется актуальной и перспективной.

Степень разработанности темы.

Значительный вклад в разработку специализированных кондитерских изделий вносят отечественные ученые Л.М. Аксенова, Т.В. Савенкова, В.Б. Спи-ричев, Л.Н. Шатнюк, Н.М. Дерканосова и др.

Вместе с тем, работы, направленные на совершенствование ассортимента этой группы продуктов, поиск технологических решений по повышению качественных показателей и улучшению потребительских свойств, проводятся в недостаточном объеме. На рынке потребительских товаров отмечается дефицит кондитерских изделий, обогащенных витаминами, минеральными веществами, другими жизненно важными нутриентами, что свидетельствует о необходимости проведения теоретических и практических разработок в этом направлении.

Цель и задачи работы. Цель исследования - разработать специализированное кондитерское изделие - драже с направленными функциональными свойствами путем его обогащения витаминами и использования местного сырья.

Для реализации цели определены следующие задачи:

1. Обосновать целесообразность разработки обогащенных сахаристых кондитерских изделий функционального назначения по результатам исследования потребительского рынка г. Кемерово и выявления потребительских предпочтений;

.2. Предложить подходы к моделированию рецептур и технологии с кондитерских изделий функционального назначения;

3. Определить оптимальные соотношения сырьевых ингредиентов рецептур драже с учетом их характеристик и функциональной направленности;

4. Исследовать потребительские свойства разработанных драже и их изменения при хранении. Изучить сохранность вносимых обогащающих добавок;

5. Установить регламентируемые показатели качества и пищевой ценности, сроки и режимы хранения;

6. Разработать и утвердить техническую документацию на новую продукцию. Внедрить в производство.

Научная новизна. Получены данные, характеризующие структуру ассортимента сахаристых кондитерских изделий функционального назначения, реализуемых на потребительском рынке г. Кемерово, и потребительские предпочтения в отношении данных изделий.

Предложены подходы к моделированию рецептур и технологии сахаристых кондитерских изделий с направленными функциональными свойствами.

Научно обоснована возможность совместного использования сухих растительных экстрактов и продуктов животного происхождения при производстве драже.

Усовершенствована технология производства, позволяющая обеспечить высокие потребительские свойства, безопасность и функциональную направленность драже.

Определены регламентированные показатели качества, сроки и режимы хранения.

Теоретическая и практическая значимость работы.

Полученные результаты могут быть использованы для дальнейших исследований, связанных с разработкой кондитерских изделий повышенной пищевой ценности и функщшнальной направленности. Теоретические и практические положения работы нашли применение в учебном процессе на кафедре «Товароведение и управление качеством» ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» — при проведении лекционных, практических занягий для бакалавров и магистров по направлению подготовки 100800 «Товароведение».

По результатам исследований разработана и утверждена техническая документация ТИ и ТУ 9122-002-90428629 - 2011 на новые виды сахаристых кондитерских изделий, проведена производственная апробация рецептуры и технологии с организацией промышленного производства на предприятиях НПО ООО «ЮГ» (г. Бийск). Получен регистрационный номер заявки на патент № 2014103633 от 03.02.2014 г."

Методология и методы исследования. Методологической основой служили труды отечественных и зарубежных ученых по вопросам применения растительных, животных сырьевых ресурсов, витаминных и минеральных премиксов в производстве сахаристых кондитерских изделий. При решении поставленных задач применяли общепринятые и специальные методы исследований -анализ научной и патентной литературы, органолептические, физико-химические, микробиологические, инструментальные, статистические. Обработку результатов проводили с использованием стандартных математических программ.

Положения, выносимые на защиту:

- результаты исследования рынка г. Кемерово и потребительских предпочтений в отношении сахаристых кондитерских изделий функционального назначения;

- подходы к моделированию рецептур и технологии кондитерских изделий функционального назначения;

- обоснование выбора сырья растительного и животного происхождения, оптимизация их количественных соотношений для рецептур драже;

- результаты оценки потребительских свойств и безопасности разработанного драже в процессе производства и хранения;

- регламентируемые показатели качества, пищевой ценности, нормы потребления, сроки хранения.

Степень достоверности и апробации результатов обеспечивалась применением современных методов испытаний, апробацией экспериментальных данных в условиях производства, обработкой результатов исследований методами математической статистики, публикацией материалов в рецензируемых журналах. Основные положения и результаты исследований опубликованы в научных журналах, докладывались на конференциях различного уровня: «Теория и практика инновационной стратегии региона» (Кемерово, 2012), «Пищевые инновации и биотехнологии» (Кемерово, 2013), «Технологии и оборудование химической, биотехнологической и пищевой промышленности» (Бийск, 2013), «Пшца. Экология. Качество» (Новосибирск, 2013), «Reasearch Journal of international Studies» (Екатеринбург, 2013), «Управление качеством образования, продукции и окружающей среды» (Бийск, 2013),«Кузбасс: образование, наука, инновации» (Кемерово, 2013), «Инновационные технологии в сфере питания, сервиса и торговли» (Екатеринбург, 2013), «Таможенный союз и Евразийское экономическое сообщество: сотрудничество во имя прогресса» (Констанай, 2013), «Молодые ученые в решении актуальных проблем науки» (Троицк, 2013).

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 13 работ, из них 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ. Общий объем публикаций 3,4 пл., в т. ч. авторских 2,16 п.л.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 3 глав, выводов, списка литературы и приложений. Основной текст изложен на 146 страницах. Диссертация содержит 30 таблиц и 36 рисунков. Список использованной литературы включает 163 источника.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследований, научная новизна, теоретическая и практическая значимость.

Глава 1. Обзор литературы. Представлен обзор отечественной и зарубежной литературы по теме диссертации. Дан анализ инновационных подходов

к разработке кондитерских изделий функционального назначения, тенденции развития рынка.

Глава 2. Организация эксперимента, объекты и методы исследований.

Теоретические и экспериментальные исследования выполнены в период 20102013 гг. в соответствии с планом работы и поставленными задачами. Общая схема исследований представлена на рисунке 1.

I этап

II этап

Анализ научной литературы и патентной информации по теме диссертационной работы. Постановка цели и задач

Обоснование необходимости разработки обогащенного драже

Изучение рынка сахаристых кондитерских изделий

Исследование потребительских предпочтений в отношении функциональных сахаристых кондитерских изделий

III этап*

Разработка рецептуры и технологии обогащенного драже

Теоретическое обоснование выбора компонентов в соответствии с их функциональной направленностью

IV этап

Исследование потребительских свойств разработанных драже

Разработка рекомендаций по употреблению драже

Узтап

Практическая значимость

I

Обоснование к моделированию рецептур и технологии кондитерских, изделий функционального назначения

Разработка рецептур драже 4--- расчет количества компонентов, вносимых в рецептуру

Подбор технологических режимов и параметров производства

Показатели качества и безопасноста при производстве и хранении оргаполептическне физико-химические

микробиологические токсикологические

функциональные

Регламентируемые показатели качества - органолептические физико-химические пищевая ценность

Г 1 г | Разработка и утверждение | 1 Промышленная 1 г : I ' 1 Внедрение в

! технической документации ] | апробация I ! ! 1 производство

Рисунок 1 - Схема исследований

Объектами исследований являлись: ассортимент сахаристых кондитерских изделий функционального назначения, представленный на потребительском рынке г. Кемерово, жители г. Кемерове при изучении предпочтений в отношении сахаристых кондитерских изделий; контрольные и разработанные образцы драже; опытно-промышленные партии.

Для решения задач применялись общепринятые и специальные методы. При маркетинговых исследованиях использовали метод витринных наблюдений путем регистрации ассортимента в розничных торговых предприятиях. Изучение потребительских предпочтений проводили методом анкетного опроса. Стандартные методы статистического анализа (пакет прикладных программ «MSExcel», «STATISTICA 6.0») — для статистической обработки экспериментальных данных. Испытания проводили в трех - шестикратной повторности.

Работа выполнялась в ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» на кафедре «Товароведение и управление качеством». Отдельные исследования - на базе НПО ООО «ЮГ» (г. Бийск), в аккредитованном испытательном центре ФГУП «ФНПЦ «Алтай» (г. Бийск), ООО «Кузбасский сертификационный центр» (г. Кемерово). Опытно-промышленные партии продукции вырабатывались на предприятиях НПО ООО «ЮГ».

Глава 3. Результаты собственных исследований и их обсуждение. С целью выбора объекта, обогащающих добавок, функциональной направленности проведены маркетинговые исследования потребительских предпочтений жителей г. Кемерово в отношении функциональных сахаристых кондитерских изделий.

Объектами исследования являлось взрослое население г. Кемерово в возрасте от 18 лет it старше. Объем выборки - 650 человек.

Установлено, что функциональные кондитерские изделия пользуются популярностью у 68 % опрошенных, 84 % респондентов отмечают недостаточный уровень информированности и достоверности сведений о данных изделиях. 63 % респондентов употребляют функциональные кондитерские изделия один раз и более в неделю, 3 % - по мере необходимости, 7 % — каждый день.

Главными причинами покупки/употребления сахаристых кондитерских изделий названы: здоровое питание (30 %), восполнение дефицита незаменимых нутриентов (25 %), содержание меньшего количества добавок, полученных путем химического синтеза, натуральных компонентов (27 %). Критерии выбора: 54 % — польза для здоровья, 16 % - вкусовые качества (рис. 2).

Показано, что функциональные сахаристые кондитерские изделия приобретаются для детей (37 %), женщин (34 %), 8 % - для мужчин.

Продукции отечественного производства отдают предпочтение 43 % респондентов, иностранной - 47 %, для 10 % респондентов производитель значения не имеет.

Считают целесообразным обогащение сахаристых кондитерских изделий 97 % респондентов. Наиболее востребованными в плане обогащения незаменимыми нутриентами 34 % отметили драже и ирис, шоколад и карамель выбрали 16 % и 17 % соответственно.

и Польза для здоровья

& Вкусовые качества (в зависимости от добавок)

* Отзывы друзей, знакомых, интернет-пользователей

Яркая и привлекательная реклама & Упаковка (внешний вид/вес, дизайн) ® Цена

® Известность производителя и/или его

торговой марки «Другое

Рисунок 2 - Основные критерии предпочтений к функциональным сахаристым изделиям

В качестве вариантов для обогащения 38 % респондентов предпочли растительное сырье и комплекс витаминов, что подтверждает увеличивающийся интерес к здоровому образу жизни и питанию (рис. 3).

х 40 Т

0 :

Е зо 4

8 !

1 20

Н, ю 4 о ;

Рисунок 3 — Варианты для обогащения сахаристых кондитерских изделий

Составлен целевой портрет потребителя: женщины в возрасте 18-36 лет с высшим образованием, приобретающие функциональные кондитерские изделия преимущественно для детей и коррекции собственного рациона.

Проанализирована структура ассортимента сахаристых кондитерских изделий функционального назначения, реализуемых на потребительском рынке г. Кемерово. В качестве торговых каналов рассмотрены 50 аптечных учреждений и крупные торговые организации.

Наибольшую долю из представленного ассортимента занимают сахаристые кондитерские изделия - диетические лечебные и диетические профилактические: конфеты, шоколад, карамель, зефир, мармелад на фруктозе, сорбите, изомальте. Отмечен ограниченный ассортимент изделий функционального назначения отечественных производителей. Практически отсутствуют драже и ирис.

В ассортименте преобладает продукция иностранных производителей — 64 %. В качестве обогащающих добавок используют витамин С (34 %), витамин А — 8 %, Е, В; — 7 % и 6 % соответственно.

Критерии выбора

Результаты маркетинговых исследований позволили определить объект обогащешм - драже и обогащающие добавки - натуральное сырье растительного, животного происхождения, витаминные премиксы.

Предложены подходы к моделированию рецептур и технологии кондитерских изделий функционального назначения, которые могуг найти практическое применение для других однородных групп товаров (рис. 4). Использование таких подходов нанравлено на разработку и производство новых видов продукции с заданным уровнем алиментарной адекватности и заявленной пользой для здоровья, отвечающей современным требованиям науки о питании.

Рисунок 4 - Возможные подходы к моделированию рецепту!) и технологий кондитерских изделий функционального назначения

Разработка рецептуры н технологии обогащенного драже. При выборе сырья руководствовались его доступностью и распространением, органолепти-ческими свойствами, рекомендациями по применению. Выбрано местное сырье Сибири и Алтая. Использовали экстракты растительные сухие: шиповника, малины, калины, облепихи, мелиссы, липы, а также пантогемато1 ен, прополис, мед натуральный и премиксы витаминные, рекомендованные для кондитерских изделий.

Принцип совместимости при разработке драже реализовывался в способности сырья к его совместному использованию с сохранением функциональных свойств, формировании высоких органодептических показателей — как главного критерия потребительских предпочтений.

Разработан следующий ассортимент драже: «Помогуша с калиной», в состав которого входят премикс витаминный, экстракты калины, мелиссы, липы; «Помогуша с прополисом» — экстракты шиповника, малины, мед, прополис, пантогема гоген, премикс витаминный; «Помогуша с облепихой» - с экстрактом облепихи, пантогематогеном, аскорбиновой кислотой.

Моделирование рецептур проводили с применением математического анализа. В качестве примера представлено моделирование рецептуры драже с растительными экстрактами калины, липы и мелиссы.

Для определения оптимального соотношения экстрактов готовили образцы с различным процентным соотношением растительных экстрактов. Количество витаминного премикса вносили согласно рекомендаций по применению.

Определяли органолептические и физико-химические показатели. Органо-лептическую оценку проводили, используя 30-балльную шкалу, согласно которой анализировали цвет и состояние поверхности, форму, консистенцию, аромат и вкус драже. В качестве контрольного образца служил образец без внесения экстрактов.

Получены математические модели в виде уравнений регрессии, связывающие обшнй балл (зависимый параметр) с другими показателями.

Уравнение линейной множественной регрессии для драже «Помогуша с калиной» с нестандартизованными коэффициентами имеет вид:

У=12,520+0,032*Х!+2,259*Х2-1,366*Х3+1,042*Х4, (1)

где У - общий балл качества; X] — соотношение компонентов: Х2 — форма; Хз — консистенция; Х4 - аромат и вкус

Наилучшими показателями обладал образец с соотношением экстрактов калины, липы и мелиссы 0,4:0,3:0,1. Физико-химические показатели соответствовали требованиям ГОСТ 7060-79.

С учетом проведенных исследований разработана рецептура обогащенного драже «Помогуша с калиной». Состав драже представлен в таблице 1. Аналогичным образом были подобраны соотношения растительных экстрактов для рецептур драже сахарного обогащенного «Помогуша с прополисом».

Таблица 1 — Состав драже обогащенного «Помогуша с калиной»

Наименование компонентов Количество, г/100 г драже Наименование компонентов Количество, г /100 г драже

Экстракт калины 0,4 Патока крахмальная 6.0

Экстракт липы 0,3 Сахар-песок 84,76

Экстракт мелиссы од Какао-порошок 4,0

Премикс витаминный УРб 2,4 Воск пчелиный 0,04

Лецитин 2,0 Итого 100

Технология производства апробирована и внедрена на НПО ООО «ЮГ» (г. Бийск). Отличительной особенностью является применение операции двойной накатки с последовательным нанесением обогащающих компонентов, при этом сухие растительные экстракты вносятся в сахаро-паточный поливочный сироп, что снижает технологические потери и сокращает длительность технологической операции формирования оболочки драже.

Исследование потребительских свойств драже в процессе производства и храпения. Установлено, что образцы драже имеют приятный вкус, аромат растительного сырья и какао, без посторонних привкусов и запахов. Цвет темно-коричневый. Окраска равномерная, без пятен. Поверхность гладкая, блестящая. Форма — округлая.

Характеристика физико-химических показателей качества представлена в таблице 2, которые соответствуют требованиям нормативного документа.

Таблица 2 - Физико-химические показателя качества драже (п=б)

Наименование показателя Значение показателя

ГОСТ 7060 Фактически

«Помогуша с калиной» «Помогуша с прополисом» «Помогуша с облепихой»

Массовая доля влаги, % 0,34-5,5 3,02±0,62 3,13±0,66 2,99^0,32

Массовая доля редуцирующих веществ, %, не более 4,0 2,8±0,3 3,0±0,1 3,2^0,8

Кислотность, градусы, не менее 4,0 4,2±0,5 4,5±0,3 4,0=0,2

Количество слипшихся и деформированных изд., %, не более 2,0 0 0 0

Массовая доля золы, не растворимой в 10%-ном растворе соляной кислоты, %, не более 0,1 0,03±0,01 0,06+0,01 0,04±0,0¡

Не нормируемые показатели

Содержание витамина С, мг/100г не нормируется 1308,87±0,03 1119,10±0,02 г1849,84±0,0б

Содержание Ь-карнитина, мг/100 г - - 2060,00±0,13

Средняя масса одного драже, г 0,50±10% 0,53±0,02 0,54±0,01 0,52=0,01

Характеристика микробиологических показателей, содержание токсичных элементов представлены в таблицах 3,4.

Таблица 3 - Микробиологические показатели обогащенного драже (п=6)

Наименование показателя Значение показателя

Норма по СанПиН Результат

Количество мезофилъных аэробных и факультативно анаэробных митшоорганизмов (КМАФАнМ), КОЕ/ г, не более 1 х 104 3x102

Масса продукта (г), в которой не допускается: БГКП (колиформы) 0,1 не обнаружен

Патогенные, в т. ч. сальмонеллы 25 не обнаружен

Дрожки, КОЕ/ г. не более 50 менее 10

Плесени, КОЕ/ г, не более 50 менее 10

Таблица 4 - Токсикологические показатели безопасности драже (п=6)

Наименование показателя Допустимый уровень содержания, мг/кг, не более

Норма по СанПиН Результат

Токсичные элементы Свинец 1,0 0,6±0,18

Мышьяк 1,0 менее 0,2

Кадмий 0,1 менее 0,01

Ртуть 0,01 менее 0,005

Полученные данные соответствуют требованиям Технического регламента Таможенного союза ТР ТС 021/2011, СанПиН.

Исследовали показатели качества драже с целью установления сроков хранения в течение 16 месяцев с учетом коэффициента запаса. Драже хранили при температуре 20 - 25 °С, относительной влажности воздуха не более 75 %, упакованным в полиэтиленовый пакет, запаянный с двух сторон и вложенный в картонную коробку.

Анализировали органолептические, физико-химические показатели, способность сохранять свои функциональные свойства в течение всего срока хранения.

Органолептические свойства в течение всего срока хранения оставались на высоком уровне и оценивались от 29,4 (отлично) до 25,3 балла (хорошо) при максимальных 30 баллах. Изменения физико-химических показателей качества драже на примере «Помогуша с калиной» в процессе хранения представлены в таблице 5. Установлено снижение массовой доли влаги на 5,6 %, аскорбиновой кислоты на 8,5 %, массы одного драже - 5,6 %.

Таблица 5 - Изменение физико-химических показателей драже «Помогуша с калиной» в процессе хранения (п=б)___

Продолжительность хранения Физико-химические показатели

Средняя масса одного драже, г Массовая доля влаги, %, не более Массовая доля аскорбиновой кислоты, мг/100 г

Требования ТУ 0,50±10 % 4,50 1080,00-2040,00

0 мес. 0,53±0,02 3,02±0,62 1308,87±0,03

4 мес. 0,53±0,02 3,00±0,01 1298,30±0,01

6 мес. 0,51 ±0,01 2,92±0,53 1248,96±0,02

8 мес. 0,50±0,01 2,86±0,01 1224,48±0,01

12 мес. 0,50±0,00 2,85±0,02 1155,0±0,05

16 мей. 0.50±0,00 2,53±0/}0 1184,3г=0,01

Массовая доля аскорбиновой кислоты, характеризующая функциональную направленность изделия, является значимым показателем потребительских свойств. В результате математической обработки данных получены уравнения линейной множественной регрессии с нестандартизованными коэффициентами, описывающие связь значимых показателей и их изменений в процессе хранения.

Для драже «Помогуша с калиной» уравнение имеет вид:

У=322,025-4,617*Х1+1869,757*Х2, (2)

где V — массовая доля аскорбиновой кислоты;

X, - срок хранения; Х2 - средняя масса одного драже

Изменение массовой доли аскорбиновой кислоты в разработанных драже представлено на рисунке 5.

2200

2000 :

1800

1600

1400

£ 1200 • о а " 1000 3

800 600 400 200 0

•-^Массопая доля аскорбиновой кислоты «Помогуша с калиной»

•'-Массовая доля аскорбиновой кислоты «Помогуша с прополисом»

-■-' Массовая доля аскорбиновой кислоты «Помогуша с облепихой»

12

16

20

Продолжительность хранения, мес.

Рисунок 5 - Изменение массовой доли аскорбиновой кислоты в драже в течение срока хранения

Выявлено, что на протяжении 16 месяцев хранения массовая доля аскорбиновой кислоты драже «Помогуша с прополисом» снизилась в среднем на 11 %, «Помогуша с облепихой» - 8,1 %. Все значения не выходили за пределы регламентированных требований.

Проведены исследования безопасности продукции по микробиологическим и санитарно-токсикологическим показателям. Отмечено гигиеническое благополучие испытанных образцов по окончании сроков хранения.

Установлен срок хранения драже - 1 год с учетом коэффициента запаса прочности.

Разработана и угверждена техническая документация (ТУ и ТИ 9122-00290428629 — 2011) на новые виды драже. Определена пищевая ценность. Установлены рекомендуемые нормы потребления с учетом обеспечения гарантированного поступления в организм нутриентов на уровне 30 - 50% от суточной физиологической потребности организма (табл. 6).

Таблица 6 - Обоснование функциональной направленности драже

Наименование компонентов Содержание в 100 г драже % от суточной нормы физиологических потребностей для детей в 1 драже

3-7 лет 7-11 лет 11 лет и старше

Углеводы, г 83,3

Витамин С, мг 1200,0 12 10 8,6

Витамин В |, мг 0,42 11,3 9,3 7,8

Витамин Вз, мг 156,0 7Д _| 5,2 4,3

Витамин Вб, мг 20,4 8,5 6,8 6,2

Витамин В?, мг 3,36 8,4 8,4 5,6

Витамин В12, мг 0,028 9,6 7,2 4,8

Энергетическая ценность, ккал 333,2

ВЫВОДЫ

1. Обоснована целесообразность разработки обогащенных сахаристых кондитерских изделий функционального назначения путем исследования потребительского рынка г. Кемерово и выявления потребительских предпочтений.

Установлено, что функциональные кондитерские изделия пользуются популярностью у 68 % опрошенных, 63 % респондентов употребляют функциональные кондитерские изделия раз и более в неделю, 3 % — по мере необходимости, 7 % - каждый день.

Главные причины покупки/употребления: «здоровое питание» - 30 %, восполнение дефицита незаменимых нутриентов — 25 %, содержание меньшего количества искусственных добавок, натуральных компонентов — 27 %. Критерии выбора: 54% - польза для здоровья, 16 % - вкусовые качества. Наибольшая доля респондентов (37 %) приобретает продукцию для детей.

Рынок кондитерских изделий функционального назначения недостаточно насыщен и сформирован в основном за счет ассортимента изделий зарубежных производителей. Доля отечественной продукции составляет 36 %.

2. Предложены подходы к моделированию рецептур и технологии кондитерских изделий функционального назначения, которые заключаются в анализе требований к качеству, обосновании и выборе направлений модификации рецептуры и технологии, оценке товароведных характеристик.

3. Обоснован выбор сырьевых ингредиентов растительного происхождения для разработки рецептур драже с учетом их характеристик и фармакологической направленности. В качестве растительного сырья определены сухие экстракты калины, липы, мелиссы, шиповника, малины и облепихи; сырья животного происхождения - пантогематоген, мед, прополис. Обогащающий ингредиент - премикс витаминный.

4. Экспериментально доказаны оптимальные соотношения растительных ингредиентов: калины, липы и мелиссы для драже «Помогуша с калиной» — 0,4:0,3:0,1; «Помогуша с прополисом» сухие экстракты шиповника и малины -0,5:0,3.

5. Апробирована и внедрена в производство технология драже, отличительной особенностью которой является предварительное смешивание сухих

растительных экстрактов с сахаро-паточным сиропом и двойная накатка с последовательным нанесением рецептурных компонентов, что С1шжает технологические потери и сокращает длительность технологической операции формирования оболочки драже.

6. Исследованы показатели качества и безопасности разработанных драже в процессе производства и хранении. На примере одного из лабильных нутри-еитов - витамина С показана сохранность биологически активных веществ. На протяжении 16 месяцев хранения массовая доля аскорбиновой кислоты снизилась на 9 %, влаги на 5,6 %, масса одного драже - на 5,6 %. Все значения не выходили за пределы установленных требований.

7. Определены регламентируемые показатели качества обогащенного драже, в том числе пищевая ценность, сроки и режимы хранения - 1 год при температуре не выше 25 °С и относительной влажности воздуха не более 75 %.

Установлены рекомендуемые нормы потребления с учетом обеспечения гарантированного поступления в организм нутриентов на уровне 30 - 50 % от суточной физиологической потребности организма.

Список работ, опубликованных по теме диссертации В рецензируемых журналах ВАК

1. Резниченко, И.Ю. Методология проектирования кондитерских изделий функционального назначения /И.Ю. Резниченко, Ю.А. Алешина, Е.Ю. Егорова, А.И. Галиева //Пищевая промышленность. - 2012. — № 9. - С. 28-30.

2. Дорн, Г.А. Товароведная оценка нового кондитерского изделия, обогащенного витаминами /Г.А. Дорн, А.И. Галиева, И.Ю. Резниченко, Ю.Г. Гурьянов //Товаровед продовольственных товаров. - 2013. — № 9. — С. 14-17.

3. Дорн, Г.А. Разработка рецептуры и технология производства сахаристых кондитерских изделий как факторов, формирующих их качество /Г.А. Дорн, А.И. Галиева, И.Ю. Резниченко, Ю.Г. Гурьянов //Технология и товароведение инновационных пищевых продуктов. - 2014. - № 1.-С. 62-68.

Статьи в сборниках научных трудов, материалы конгрессов и конференций

4. Резниченко. И.Ю. Рынок обогащенных кондитерских изделий г. Кемерово и пути расширения ассортимента продуктов специализировашюго назначения /И.Ю. Резниченко, А.И. Галиева //Теория и практика инновационной стратегии региона. — 2012. — № 8. — С. 85-88.

5. Галиева, А.И. Тенденции развития российского потребительского рынка кондитерских изделий /А.И. Галиева, Ю.А. Алешина //Пищевые инновации и биотехнологии: материалы конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. - Кемерово. 2013. -С. 1247-1252.

6. Резниченко, И.Ю. Обоснование разработки рецептур специализированных сахаристых кондитерских изделий /И.Ю. Резниченко, А.И. Галиева, Ю.Г. Гурьянов //Технологии и оборудование химической, биотехнологической и пищевой промышленности: материалы 6-й Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. - Бийск, 2013.-С. 355-359.

7. Галиева, А.И. Приоритеты использования растительного сырья при производстве сахаристых кондитерских изделий /А.И. Галиева //Пища. Экология. Качество: материалы X Международной научно-практической конференции. - Новосибирск, 2013. - С. 72-74.

8. Резниченко, И.Ю. Разработка и оценка качества нового сахаристого кондитерского изделия /И.Ю. Резниченко, А.И. Галиева //Research Journal of International Studies: часть 2. -2013.-№8(15).-С. 59-60.

9. Галиева, А.И. Роль системы НАССР в обеспечении качества и безопасности /А.И. Галиева //Управление качеством образования, продукции и окружающей среды: материалы 7-й Всероссийской научно-практической конференции. - Бийск, 2013. - С. 169-172.

10. Галиева, Л.И. Особенности рецептурного состава, как фактора формирующего потребительские свойства функциональных кондитерских изделий /А.И. Галиева //Кузбасс: образование, наука, инновации: материалы инновационного конвента. — Кемерово, 2013. -С. 207-211.

11. Галиева, А.И. Техническое регулирование в производстве кондитерских изделий /А.И. Галиева //Инновационные технологии в сфере питания, сервиса и торговли: материалы Международной заочной научно-практической конференции. - Екатеринбург, 2013. - С. 18-19.

12. Галиева, А.И. Формирование качества и безопасности кондитерехих изделий функционального назначения с учетом современных требований /А.И. Галиева, И.Ю. Резниченко //Таможенный союз и Евразийское экономическое сообщество: сотрудничество во имя прогресса-ДУЛАТОВСКИЕ ЧТЕНИЯ - 2013. - Констанай, 2013. - С. 71-73.

13. Галиева, А.И. Товароведная оценка качества и безопасности витаминизированного драже /А.И. Галиева, И.Ю. Резниченко //Молодые ученые в решении актуальных проблем науки: материалы Международной научно - практической конференции молодых ученых и специалистов. - Троицк, 2013. - С. 284-289.

Подписано в печать 20.03.2014. Формат 60x86/16. Тираж 80 экз. Объем 1 п.л. Заказ № 370 Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. 650056, г. Кемерово, б-р Строителей, 47.

Отпечатано в рекламно-полиграфической компании «Радуга» 650004, г. Кемерово, ул. Соборная, 6

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Кемеровский технологический институт пищевой промышленности

04201457743 На правах рукопис^

ГАЛИЕВА АЛЬМИРА ИЛЬГИЗОВНА

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ПОТРЕБИТЕЛЬСКИХ СВОЙСТВ ОБОГАЩЕННОГО ДРАЖЕ

05.18.15 - Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания (технические науки)

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Резниченко Ирина Юрьевна

Кемерово - 2014

ОГЛАВЛЕНИЕ

стр.

ВВЕДЕНИЕ.............................................................................. 4

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ................................................. 9

1.1 Роль незаменимых нутриентов в рационе человека....................... 9

1.2 Кондитерские изделия. Термины и определения. Классификация..... 16

1.3 Рынок кондитерских изделий, тенденции его развития................... 18

1.4 Инновационные подходы к разработке кондитерских изделий функционального назначения....................................................................... 28

1.5 Современные требования к качеству и безопасности кондитерских

изделий................................................................................... 33

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО ОБЗОРУ ЛИТЕРАТУРЫ................................... 38

ГЛАВА 2. ОРГАНИЗАЦИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА. ОБЪЕКТЫ И

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ...................................................... 40

2.1 Организация и схема проведения исследований........................... 40

2.2 Объекты и методы исследований.............................................. 42

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И

ИХ ОБСУЖДЕНИЕ................................................................... 47

3.1 Обоснование разработки обогащенных сахаристых кондитерских изделий................................................................................. 47

3.1.1 Исследования потребительских предпочтений жителей г. Кемерово в отношении сахаристых кондитерских изделий функционального назначения....................................................... 47

3.1.2 Изучение структуры потребительского рынка г. Кемерово в отношении сахаристых кондитерских изделий функционального и специализированного назначения........................................................... 57

3.2 Разработка подхода к моделированию рецептур и технологий кондитерских изделий функционального назначения......................... 70

3.3 Разработка рецептуры и технологии обогащенного драже............. 77

3.3.1 Обоснование выбора рецептурных компонентов........................ 77

3.3.2 Разработка рецептур обогащенного драже..............................................................86

3.3.3 Технология производства обогащенного драже..................................................103

3.3.4 Критические контрольные точки........................................................................................110

3.4 Исследование потребительских свойств обогащенного драже........................111

3.5 Регламентируемые показатели качества обогащенного драже, сроки

и режимы хранения......................................................................................................................................123

3.6 Разработка технической документации. Апробация и внедрение в

производство......................................................................................................................................................126

ВЫВОДЫ................................................................................................................................................................127

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ..........................................................................................................................129

Приложение А. Анкета-опросник для выяснения отношения потребителей к сахаристым кондитерским изделиям функционального

назначения............................................................................................................................................................147

Приложение Б. Техническое задание НПО ООО «ЮГ»..............................................149

Приложение В. Дегустационный лист для оценки качества

обогащенного драже....................................................................................................................................150

Приложение Г. Акт заседания дегустационной комиссии........................................151

Приложение Д. Протокол испытаний драже «Помогуша с калиной»............152

Приложение Е. Протокол испытаний драже «Помогуша с прополисом»... 153

Приложение Ж. Протокол испытаний драже «Помогуша с облепихой»... 154

Приложение К. ТУ и ТИ серии драже обогащенное «Помогуша»....................155

Приложение Л. Акт внедрения результатов диссертационных

исследований в деятельность НПО ООО «ЮГ»..................................................................157

Приложение М. Сертификат соответствия серии драже обогащенное

«Помогуша»..........................................................................................................................................................158

Приложение Н. Акт внедрения материалов диссертации в учебный

процесс ФГБОУ ВПО КемТИПП......................................................................................................159

Приложение П. Свидетельство о регистрации заявки на патент........................160

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Стратегией развития пищевой и перерабатывающей промышленности Российской Федерации кондитерская отрасль определяется в качестве одной из перспективных, направленной на обеспечение населения высококачественной продукцией.

Драже относятся к сахаристым кондитерским изделиям, пользующимся неизменным спросом российских потребителей, однако они обладают высокой энергетической ценностью, содержат значительное количество углеводов при низком содержании незаменимых макро- и микронутриентов. Приоритетным направлением расширения ассортимента драже, как и других групп кондитерских изделий, является разработка обогащенных продуктов с направленными функциональными свойствами при сохранении традиционных потребительских характеристик.

Немаловажное значение приобретает создание новых вкусовых композиций за счет совместного использования местных сырьевых компонентов растительного и животного происхождения. С учетом вышеизложенного, тема диссертационной работы представляется актуальной и перспективной.

Степень разработанности темы.

Значительный вклад в разработку специализированных кондитерских изделий вносят отечественные ученые Л.М. Аксенова, Т.В. Савенкова, В.Б. Спиричев, Л.Н. Шатнюк, Н.М. Дерканосова и др.

Вместе с тем, работы, направленные на совершенствование ассортимента этой группы продуктов, поиск технологических решений по повышению качественных показателей и улучшению потребительских свойств, проводятся в недостаточном объеме. На рынке потребительских товаров отмечается дефицит кондитерских изделий, обогащенных витаминами, минеральными веществами, другими жизненно важными нутриентами, что свидетельствует о необходимости проведения теоретических и практических разработок в этом направлении.

Цель и задачи работы. Цель исследования - разработать'специализированное кондитерское изделие - драже с направленными функциональными свойствами путем его обогащения витаминами и использования местного сырья.

Для реализации цели определены следующие задачи:

1. Обосновать целесообразность разработки обогащенных сахаристых кондитерских изделий функционального назначения по результатам исследования потребительского рынка г. Кемерово и выявления потребительских предпочтений;

2. Предложить подходы к моделированию рецептур и технологии с кондитерских изделий функционального назначения;

3. Определить оптимальные соотношения сырьевых ингредиентов рецептур драже с учетом их характеристик и функциональной направленности;

4. Исследовать потребительские свойства разработанных драже и их изменения при хранении. Изучить сохранность вносимых обогащающих добавок;

5. Установить регламентируемые показатели качества и пищевой ценности, сроки и режимы хранения;

6. Разработать и утвердить техническую документацию на новую продукцию. Внедрить в производство.

Научная новизна. Получены данные, характеризующие структуру ассортимента сахаристых кондитерских изделий функционального назначения, реализуемых на потребительском рынке г. Кемерово, и потребительские предпочтения в отношении данных изделий.

Предложены подходы к моделированию рецептур и технологии сахаристых кондитерских изделий с направленными функциональными свойствами.

Научно обоснована возможность совместного использования сухих растительных экстрактов и продуктов животного происхождения при производстве драже.

Усовершенствована технология производства, позволяющая обеспечить высокие потребительские свойства, безопасность и функциональную направленность драже.

Определены регламентированные показатели качества, сроки и режимы хранения.

Теоретическая и практическая значимость работы.

Полученные результаты могут быть использованы для дальнейших исследований, связанных с разработкой кондитерских изделий повышенной пищевой ценности и функциональной направленности. Теоретические и практические положения работы нашли применение в учебном процессе на кафедре «Товароведение и управление качеством» ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» - при проведении лекционных, практических занятий для бакалавров и магистров по направлению подготовки 100800 «Товароведение».

По результатам исследований разработана и утверждена техническая документация ТИ и ТУ 9122-002-90428629-2011 на новые виды функциональных сахаристых кондитерских изделий, проведена производственная апробация рецептуры и технологии с организацией промышленного производства на предприятиях НПО ООО «ЮГ» (г. Бийск). Получен регистрационный номер заявки на патент № 2014103633 от 03.02.2014 г. (Приложение П).

Методология и методы исследования. Методологической основой служили труды отечественных и зарубежных ученых по вопросам применения растительных, животных сырьевых ресурсов, витаминных и минеральных премиксов в производстве сахаристых кондитерских изделий. При решении поставленных задач применяли общепринятые и специальные методы исследований - анализ научной и патентной литературы, органолептические, физико-химические, микробиологические, инструментальные, статистические. Обработку результатов проводили с использованием стандартных математических программ.

Положения, выносимые на защиту:

- результаты исследования рынка г. Кемерово и потребительских предпочтений в отношении сахаристых кондитерских изделий функционального назначения;

- подходы к моделированию рецептур и технологии кондитерских изделий функционального назначения;

- обоснование выбора сырья растительного и животного происхождения, оптимизация их количественных соотношений для рецептур драже;

- результаты оценки потребительских свойств и безопасности разработанного драже в процессе производства и хранения;

- регламентируемые показатели качества, пищевой ценности, нормы потребления, сроки хранения.

Степень достоверности и апробации результатов обеспечивалась применением современных методов испытаний, апробацией экспериментальных данных в условиях производства, обработкой результатов исследований методами математической статистики, публикацией материалов в рецензируемых журналах. Основные положения и результаты исследований опубликованы в научных журналах, докладывались на конференциях различного уровня: «Теория и практика инновационной стратегии региона» (Кемерово, 2012), «Пищевые инновации и биотехнологии» (Кемерово, 2013), «Технологии и оборудование химической, биотехнологической и пищевой промышленности» (Бийск, 2013), «Пища. Экология. Качество» (Новосибирск, 2013), «Reasearch Journal of International Studies» (Екатеринбург, 2013), «Управление качеством образования, продукции и окружающей среды» (Бийск, 2013),«Кузбасс: образование, наука, инновации» (Кемерово, 2013), «Инновационные технологии в сфере питания, сервиса и торговли» (Екатеринбург, 2013), «Таможенный союз и Евразийское экономическое сообщество: сотрудничество во имя прогресса» (Констанай, 2013), «Молодые ученые в решении актуальных проблем науки» (Троицк, 2013).

Получены: диплом участника X Международной научно-практической конференции «Торговля в XXI веке» (г. Кемерово, 2012), диплом в номинации «Лучший городской инновационный проект» (г. Кемерово, 2012), диплом III степени участника конференции «Технологии и оборудование химической, биотехнологической и пищевой промышленности» (г. Бийск, 2013), диплом I степени в номинации «За инновационные разработки по обеспечению качества кондитерских изделий» в V Международной научно-практической конференции «Таможенный союз и Евразийское экономическое сообщество: сотрудничество во имя прогресса» (г. Констанай, 2013).

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 13 работ, из них 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ. Общий объем публикаций 3,4 п.л., в т. ч. авторских 2,16 п.л.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 3 глав, выводов, списка литературы и приложений. Основной текст изложен на 146 страницах. Диссертация содержит 30 таблиц и 36 рисунков. Список использованной литературы включает 163 источника.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Роль незаменимых нутриентов в рационе человека

Термин «витамины» объединяет группу низкомолекулярных органических соединений природного происхождения, абсолютно необходимых для осуществления обмена веществ, процессов роста и биохимического обеспечения всех жизненных функций организма. Витамины относятся к незаменимым (эссенциальным) пищевым веществам. Организм человека не синтезирует витамины или синтезирует в недостаточном количестве, такие как витамин 03, никотиновая кислота, поэтому должен получать их с пищей или в виде биологически активных добавок.

Витамины обладают исключительно высокой биологической активностью и требуются организму в очень небольших количествах - от нескольких мкг до нескольких десятков мг в день.

Известны 13 соединений или групп соединений, которые могут быть отнесены к витаминам. Принято различать жирорастворимые и водорастворимые витамины.

К первым относятся витамины А, Б, Е и К. Вторая группа - аскорбиновая кислота (витамин С), витамины группы В: тиамин (витамин В]), рибофлавин (витамин В2), витамин Вб, витамин В12 (кобаламин), ниацин (витамин РР), фолацин (фолиевая кислота), пантотеновая кислота и биотин.

Наряду с витаминами, установлена необходимость для человека других биологически активных веществ пищи, дефицит которых не приводит к ярко выраженным нарушениям. Эти вещества могут быть причислены к витами-ноподобным соединениям. К ним обычно относят биофлавоноиды, холин, инозит, карнитин, витамин и, липоевую, оротовую, пангамовую и параами-нобензойную кислоты [20, 113, 127].

По своей функциональной роли и механизму действия витамины могут быть с определенной долей условности разделены, на три группы.

В первую, самую многочисленную, входят витамины, из которых в организме образуются коферменты и простетические группы различных ферментов, осуществляющих многие важнейшие реакции обмена веществ. К этим витаминам, называемым иногда энзимовитаминами, относятся, прежде всего, водорастворимые витамины группы В. Так, тиамин (витамин В1) в форме тиаминдифосфата (ТДФ) является коферментом пируватде-гидрогеназы, а-кетоглутаратдегидрогеназы и транскетолазы; витамин В6 является предшественником пиридоксальфосфата (ПАЛФ) - кофермента тран-саминаз и многих других ферментов аминокислотного обмена.

Другую группу образуют витамины-прогормоны, активные формы, которых, обладают гормональной активностью. К ним относится витамин О, активный метаболит которого, 1,2,5-диоксивитамин Р функционирует как гормон в процессах обмена кальция. К этой же группе следует отнести и витамин А, гормональной формой которого является ретиноевая кислота, играющая важную роль в процессах роста и дифференцировки эпителиальных тканей.

К третьей группе можно отнести витамины-антиоксиданты: аскорбиновую кислоту (витамин С) и витамин Е (токоферолы), входящие в систему антиоксид антной защиты от повреждающего действия активных, свободно радикальных форм кислорода. В эту же группу можно включить многочисленные каротиноиды, в частности бета-каротин, ликопин, лютеин и другие, которые, независимо от наличия или отсутствия у них способности превращаться в организме в витамин А, обладают собственной, не связанной с этим превращением, антиоксидантной активностью, важной для организма. Анти-оксидантной активностью обладают и многие биофлавоноиды.

Некоторые аналоги и производные витаминов являются антивитаминами. Проникая в клетки, эти вещества вступают в конкурентные отношения с витаминами, в частности, при биосинтезе коферментов и образовании активных ферментов. Заняв место витамина в структуре фермента, соответствующий антивитамин, однако, не может выполнять его функцию (вследствие

различий в строении), в связи, с чем развиваются явления витаминной недостаточности.

К антивитаминам относятся также вещества, связывающие или разрушающие витамины (тиаминазы I и II, разрушающие тиамин; белок яйца ави-дин, связывающий биотин). Некот�