автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.01, диссертация на тему:Разработка и оценка потребительских свойств пищевой добавки на основе карбоната кальция и мучных кондитерских изделий с ее использованием

На правах рукописи

Лейба Александр Александрович

Разработка и оценка потребительских свойств пищевой добавки на основе карбоната кальция и мучных кондитерских изделий с ее использованием

Специальность 05 18 01 - Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

(Эрел-2007

003175204

Работа выполнена ГОУ ВПО «Орловский государственный технический университет»

Научный руководитель к т н , д э н

Савватеев Евгений Витальевич

Официальные оппоненты д т н , профессор

Литвинова Елена Викторовна

к т н , доцент

Пономарева Елена Ивановна

Ведущая организация Воронежский филиал ГОУ ВТО

Российского государственного торгово-экономического университета

Защита состоится « / » ноября 2007 г в И) ч 00 мин на заседании диссертационного Совета К 212 182 02 при Орловском государственном техническом университете по адресу 302020, г Орел, ул Наугорское шоссе, 29, факс (4862) 41-66-84

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Орловский государственный технический университет»

Автореферат разослан «Орловским государственным техническим университетом» » 2007 г

Ученый секретарь диссертационного Совета, к б н , доцент Е А Кузнецова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы. Усиливающееся загрязнение окружающей среды, изменение климатических условий на планете напрямую связаны со стрессовыми явлениями человека В результате это проявляется в заболеваниях сердечно-сосудистой системы, нарушении обмена веществ, вызывающих различные болезни, в том числе онкологического характера В лечении этих заболеваний используют минеральные вещества, в том числе кальций

Недостаток кальция в народной медицине Востока население восполняет перетертыми раковинами двустворчатых, брюхоногих и головоногих моллюсков (До Тат-Лой, 1978, 1962, 1965, 1969, 1970, Голиков АГ, 1976) Удэгейцы, живущие на территории Российской Федерации, до сих пор как лечебное средство используют раковины двустворчатых моллюсков (Подмаскин В В , 1978) Во Франции и Англии раковины моллюсков (устрицы) используют для лучшего усвоения пищи (Гриневич М А и др , 1978)

Потребность в кальцийсодержащих препаратах для населения Российской Федерации составляет 50 млрд таблеток в год (Зеленков В Н , Офицеров Е Н, 2001)

Во всех странах Европы и в России разрешен к использованию чистый углекислый кальций (карбонат кальция) как пищевая добавка - эмульгатор, стабилизатор, - предотвращающая слеживание, комкование (Булдаков А , 1996) и как сорбент (Апасов ИВ и др ) Известны биологически активные добавки на основе природных минералов (цеолитов, например) (СанПиН 2 3 2 1078-01) Они необходимы для решения проблемы дефицита кальция, йода и других минеральных веществ в питании россиян

Перспективно изыскивать и использовать адаптагены природного происхождения, и создавать адаптационные продукты питания Вносимыми элементами питания могут служить реликты растительного, микробиологического и животного происхождения В том числе белгородский мел, образованный мелкими ракушками и созревший в течение многих миллионов лет в отсутствии кислорода

Об использовании кальция в питании имеется много научных работ Корячкиной С Я , Цыгановой Т Б , Люшинской И И , Коробовой Н П, Воробьевой Б М , Дубцова Г Г Имеются публикации об использовании минерального комплекса мела в пищевых целях Савва-теевой Л Ю , Попова С Л , Савватеева Е В , Теплова В И , Марченко О Б , Туршук Е Г, Карталова А М и др

При дефиците кальция у населения в продукты вводят лактат кальция, глюконат кальция, цитрат кальция, хлористый кальций ,а так же яичную скорлупу ( 3 №92014686 / В, 1996, Россия) и др Имеются разработки по использованию мела в напитках (П №2162885, 2001, Россия), макаронных изделиях (П №2163455, 2001, Россия), песочном печенье (П №2166256, 2001, Россия) Вырабатывают желеобразую-щие продукты с повышенным содержанием кальция (П №6951661, 2005, США), пищевые добавки (3 № 2154663, 2002, Япония и 3 №1035540000, 2005, Германия) Близка к мелу по составу получаемая в Японии пищевая добавка «коралловый кальций», с добавкой йодистых соединений готовят йодированную соль, кисломолочный продукт «Растишка» с добавкой морской капусты - различные продукты питания

Актуальность данной диссертационной работы определяется необходимостью использования местного йодкальцийсодержащего сырья в различных продуктах питания для профилактики распространенных заболеваний

Обзор отечественной и зарубежной литературы, патентный поиск показал перспективность исследований в данном направлении

Целью диссертационной работы является научное обоснование разработки адаптационных мучных кондитерских изделий на основе бисквита, содержащего разработанную йодкальцийсодержащую пищевую добавку в виде мела активизированного

Для достижения намеченной цели ставили основные задачи задачи

- изучение рынка йодкальцийсодержащих пищевых добавоки продуктов в г Белгороде

- исследование технологического процесса приготовления йод-кальцийсодержащей добавки для мучных кондитерских изделий

- изучение йодкальцийсодержащей пищевой добавке для кондитерских изделий в виде мела активизированного по органолептиче-ским, физико-химическим, биологическим показателям и степени ан-тиоксидантной активности

- разработка и исследование особенности технологии приготовления бисквита и выбор оптимальных соотношений и композиций

-Исследование влияния дозы добавки на свойства бисквита и йодкальциевый комплекс

- разработка научно обоснованных рецептур мучных кондитерских изделий с использованием пищевой добавки в виде активизиро-

ванного мела, исследование потребительских свойств, показателей качества и сохранности продуктов

Научная новизна работы заключается

- разработана уникальная технологическая схема и собрана на промышленном предприятии линия по производству новой инновационной йодкальцийсодержащей пищевой добавки - мел активизированный, обладающей антиоксидантным действием,

- впервые дана характеристика запатентованной пищевой добавки, на основе которой были разработаны технические условия, утвержденные в установленном порядке,

- обоснованны оптимальные дозы внесения активизированного мела в инновационные мучные кондитерские изделия,

- проведено комплексное исследование потребительских свойств бисквитных тортов, пирожных и кексов,

- установлены основные параметры, характеризирующие новые мучные кондитерские изделия,

Практическая значимость работы связана с тем, что впервые разработаны и утверждены нормативные документы на «Мел активизированный для производства пищевых добавок» (ТУ 9318-01705307944-2006) Практическая апробация осуществлялась на предприятии ОАО «Стройматериалы» (г Белгород), где выработана опытная партия продукции «Мел активизированный для производства пищевых добавок» (имеется акт выработки, с экономической эффективностью 1,5 млн руб в год) В столовой ОАО «Стройматериалы» внедрены в производство мучные кондитерские изделия с добавкой активизированного мела пирожные, торты, кексы (имеется акт внедрения)

Получено положительное решение на изобретение от 23 07 07 по заявке на изобретение 3 № 2006144599 «Способ получения комплексной добавки на основе тонкодисперсного мела» (приоритет 15 12 2006)

На защиту вынесены следующие вопросы:

- анализ рынка сбыта продукции, содержащей кальций и йод,

- исследование влияния технологических факторов на повышение качества инновационной добавки,

-разработка рецептуры и технологии кондитерских изделий, содержащих в качестве добавки «Белгородский мел активизированный»,

- характеристика инновационных кондитерских изделий

Апробация работы прошла на конференциях Белгородского

университета потребительской кооперации («Интеграция науки, практики и образования в потребительской кооперации»- 2006, «Интеграция науки, практики и образования в потребительской кооперации»- 2007), Ростовского университета менеджмента и права («Современные технологии и их правовая защита в промышленности»-2007), где были сделаны обстоятельные доклады, а также на международной конференции в г Тамбове («Глобальный научный потенциал»- 2007) и зарубежных конференциях Украина («Технические науки»- 2007) и Болгария, (2007)

Публикации 1 монография, 3 статьи в виде научных трудов, 3 тезиса-доклада и 1 доклад, зарегистрировано 1 положительное решение на заявку по изобретению, 1 статья в журнале, рекомендованном ВАК

Диссертация содержит 193 страницы, проиллюстрирована 50 таблицами, 45 рисунками, изучено 249 источников литературы, в т ч 31 иностранный

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ Схема, объекты и методы исследования

Схема исследования отражена на рисунке 1

В эксперименте изучали следующие объекты исследования

- образец природного источника карбоната кальция, добываемого в Белгородской области из карьера «Зеленая поляна» (ТУ 5743-01605307944-2006),

- образец природного источника карбоната кальция - мел активизированный для производства пищевых добавок (ТУ 9318-01705307944-2006) в виде порошка или суспензии

В качестве объектов исследования использовали также

- торт без использования добавки мела активизированного,

- торт с использованием добавки мела активизированного,

- пирожное без использования добавки мела активизированного,

- пирожное с использованием добавки мела активизированного,

- кекс без использования добавки мела активизированного,

- кекс с использованием добавки мела активизированного

Теоретическое обоснование направлений исследования

1 -

Исследования потребительского рынка кальциййодсодержа-щих добавок, препаратов, продуктов питания

Исследования активизированного мела и продуктов с его добавкой

г

Разработка и потребительские свойства мела активизированного для производства пищевых добавок

Характеристика минерального состава мела активизированного

Разработка технологии, рецептуры и характеристика кондитерских изделий с использованием мела акшвизировааного

Особенности внедрения научных исследований

Приобретение оборудования, сбор линии для производства пищевой добавки Выработка опытной партии пищевой добавки Освоение гехноло1 ии производства мучных кондитерских изделий Вырабоп<а кон-дшерских изделий с добавкой активизированного мела

Т

Рисунок 1 - Схема исследования

При проведении эксперимента пользовались стандартными методами при определении содержания влаги (ГОСТ 19219-74), белиз-

ны и коэффициента отражения (ГОСТ 16783-73), нерастворимого в соляной кислоте осадка (ГОСТ 21138 6-78), доли углекислого кальция и углекислого магния (ГОСТ 21138 5-78), суммы полуторных окислов железа и алюминия (ГОСТ 21138 7-78), содержания оксида железа (ГОСТ 21138 8-78), минерализации для определения токсичных элементов (ГОСТ 26929-94), перекисного числа (ГОСТ 2659385), ионов S04 и С1 (ГОСТ 21138 3-85), массовой доли свободной щелочи в пересчете на оксид кальция СаО (ГОСТ 8253-79)

Для установления тяжелых металлов использовали инверсион-но-вольтамперметрический метод, электрометрическую атомно-абсорбционную спектрометрию по методикам, описанным в МУК 4 1 986-000, К 4 1 991-00, К 4 1 003-95, а также в ГОСТ Р 51301-99, ГОСТ Р 51962-2002 Нитраты определяли по ГОСТ 29270-95, поли-хлорированные бифинилы - по МУК 4 1-1023-01, полициклические углеводороды - по МУ 4721-88, пестицидов - по ГН 1 1546-96 Наличие и количество радионуклидов определяли по МУ 5778-91, МУ 5779-91 и МУК 2 6 2717-98

При установлении физико-химических показателей остаток на сите с сеткой определяли по ГОСТ 19286 и ГОСТ 20082 Массовую долю частиц с диаметром эквивалентной сферы - по ГОСТ 2305, массовую долю нерастворимого осадка - по ГОСТ 21138 6-78, массовую долю водорастворимых веществ - по ГОСТ 21138 1-85 и ГОСТ 21138 2-85, рН среды - по ГОСТ 21119 3-78, потери при прокаливании - по ГОСТ 19609 13

Исследования минерального сырья осуществляли масс-спектральным методом с индуктивно-связанной плазмой по методическим указаниями НС AM № 74, М, 1977 на масс-спектральном с индуктивно-связанной плазмой спектрометре Е1ап-6 100 («Perkm Elmer», США) в Центре лабораторных исследований Всероссийского научно-исследовательского института минерального сырья им А М Федоровского Министерства природных ресурсов Российской Федерации

Минеральные вещества (Са, Al, Si) определяли также фотометрическим методом на фотометре КФК-2 («ЗОМЗ», Россия)

Содержание йода устанавливали ионометрическим методом на ионометре И-120 1 («Измеритель», Белоруссия) по методическим указаниям НСАМ № 80, М, 1994, а также по ГОСТ 28458-94 и по методическим указаниям НСАМ № 323-е, М , 2000

Потери при прокаливании учитывали гравитометрическим методом по методическим указаниям НСАМ № 118, М , 1995

Определение хлор- и фосфосодержащих пестицидов производили методом хромато-масс-спектрометрии после экстракции пробы по инструкции к прибору Кристалл-2000 Исследования проводили в лаборатории аналитической экотоксикологии Инстиута проблем экологии и эволюции им А М Северцева РАН

Определяли массовую долю марганца - по ГОСТ 21138 9-78, меди - по ГОСТ 21138 4, оксида железа III - по ГОСТ 21138 8-85, ионов SO4 и С1 - по ГОСТ 21138 3-85, свободной щелочи в пересчете на оксид кальция СаО - по ГОСТ 8253-79, массовую долю углекислого кальция и углекислого магния - по ГОСТ 21138 5-78

Микробиологические исследования проводили по прописям МУК 4 2 577-96, ГОСТ 30518-97, ГОСТ 10444-2-94

Использовали также методики определения количества мезо-фильных аэробных и факультативно анаэробных микроорганизмов (ГОСТ 10444 15-94), выявления и определения количества бактерий группы кишечных палочек - колиформных бактерий (ГОСТ Р 5047493), культивирования микроорганизмов (ГОСТ 26670-85), выявления бактерий рода Salmonella (ГОСТ 30519-97), выявления и определения Staphylococcus aureus (ГОСТ 10444 2-94), определения Bacillus cereus (ГОСТ 10444 8-88), определения дрожжей и плесневых грибов (ГОСТ 10444 12-88), выявления бактерий группы вида Eschenchia coli (ГОСТ 30726-2001)

Коэффициент окисления (антиоксидантный) определяли по методике, разработанной Савватеевым Е В (2000), опубликованной на конференции БУПК (Савватеев Е В , Теплов В И , Савватеева Л Ю )

При оценке качества кондитерских изделий использовали общепринятые стандартные методы Определяли физико-химические показатели массовую долю влаги, жира, белка, углеводов, а также щелочность (Чоговадзе Ш К , 1973) Органолептическую оценку образцов осуществляли в соответствии с требованиями нормативных документов и с использованием шкалы балльной оценки на каждый вид продукции

Гигиеническая оценка осуществлялась в соответствии с международно принятыми рекомендациями (отчет по НИР № 15/06/2605-н от 18 декабря 2006 г) и включала изучение пищевой и биологической ценности стандартных рационов, обогащенных природными источниками карбоната кальция и биологической доступности кальция из стандартных рационов

Для биологической оценки использовали традиционные экспериментальные методы исследования Экспериментальная биологиче-

екая оценка проводилась на растущих белых крысах-самцах линии Вистар с исходной массой тела 90±2,5 г в одноуровневых по содержанию белка исследованиях В 28-дневном эксперименте животных содержали в полуобменных клетках на изоазотистых и изокалорий-ных стандартных полусинтетических казеиновых рационах Животные были разделены на контрольную и опытную группы, опытная получала двойную физиологическую норму кальция для лабораторных животных Состояние животных оценивали по внешнему виду, активности, массе тела, величине диуреза и поедаемости корма

Обработку статистических данных результатов исследования осуществляли на компьютере с применением программных пакетов «Statistica 6 0» и «Microsoft Excel» Количество повторных опытов определяли расчетным путем Анализ рынка йодкальцийсодержащих добавок, медицинских препаратов и пищевых продуктов Высокий уровень сердечно-сосудистых, онкологических заболеваний, болезни щитовидной железы, остеопороз часто объясняют дефицитом в диете людей кальция, йода и других микронутриентов-антиоксидантов Проведен анализ целевого рынка сбыта йодкальций-содержащей продукции и выявлены его особенности

Анализ множественной сегментации целевого рынка показал, что в нем нет Е-пищевых добавок на основе мела природного, активизированного (содержащего свободный йод) и антиоксидантного (содержащего йодоводородную кислоту)

Торговые фирмы готовы к реализации таких добавок, принуждая к выпуску производителей Так как в Белгородской области проживает почти 1% населения Российской Федерации, можно предположить, что на ее территории реализуют до 1% продаваемых в стране пищевых добавок Однако этот фактор не может достоверно охарактеризовать возможность сбыта На него влияет еще и доход на душу населения, лекарственные средства, обеспеченность рынка кальций-содержащими продуктами питания Наполненность рынка йодкаль-цийсодержащей продукцией представлена на рисунке 2

□ Йодкальцийсодержаи^е пищевые добавки

О Йодкальцийсодержаи^е биологически активные добавки

□ Йодкальцийсодержаице пищевые продукты В Кальцийсодержащие медицинские препараты П Йодсодержащие медицинские препараты

Рисунок 2 - Наполненность белгородского рынка йодкальцийсодержащей продукцией (количество наименований)

Дефицит кальция может стать причиной более 100 заболеваний, к тому же кальций чрезмерно выводится из организма в результате напряженной физической работы, усиленных тренировок и др.

В медицине применяют различные фармакологические препараты, содержащие йод (тиреоидин, тиреокомб, трийодтиронина гидрохлорид, кальций йодид, микройод, натрий йодид, калий йодид, растворы йода и раствор Люголя).

Через аптечные магазины и киоски населению реализуют биологически активные добавки (йод- и кальцийсодержащие), в том числе препараты из водорослей, йодактив, йодомарин, цыгапан, кламин, ламинарит, алексанат, кальциевый магний, коралловый кальций. Пищевая промышленность использует пищевые добавки: кальций хлорид, кальций глюконат, кальций лактат, кальций цитрат, глицерофосфат, фосфорнокислый кальций, кальций углекислый (кальций карбонат осажденный).

Анализ рынка йодкальцийсодержащих пищевых добавок показал, что ситуация с производством продуктов и препаратов, содержащих кальций, йод и селен, на российском рынке в настоящее время складывается удачно. Хуже обстоит дело с производством профилактических продуктов питания, содержащих повышенное количество кальция и йода в легкоусвояемой форме. Так, в Белгородской области

вырабатывают хлеб с морской капустой, реализуют йодированную поваренную соль, кисломолочные продукты («Растишка» и др )

В связи с тем, что на рынке нет дефицита в кальциевых и йодистых добавках, изобилие их создает трудности для вывода новых видов пищевого активизированного мела Это требует особенного отношения к рекламе инноваций

Разработка и потребительские свойства пищевой добавки

на основе активизированного мела Проведенные разработки направлены на создание способа, позволяющего перевести природный мел в биологически усвояемую многокомпонентную систему, включающую макро- и микроэлементы

Инновационным шагом является доведение мела до стадии биогенного материала как путем тонко дисперсного измельчения и частичным переводом макро- и микроэлементов в органические соединения, так и благодаря такому воздействию реагента, которое одновременно выполняет роль дисперсанта и антиоксиданта На рисунке 3 приведена технологическая схема производства добавки

Таблица 1 - Условия получения активизированного

мела и сила его антиоксидантного действия

№ Название мела Реагент спирт Размер фракции Характе ристика Температура сушки, °С Коэффициент окисления

сход на сите 0,45, % относ влажн, %

1 суспензия активизированного мела - мелкая 90 50 - +0,210

- крупная 10 50 - +0,250

+ мелкая 90 50 - +,375

+ крупная 10 50 - +0,380

2 порошок активизированного мела - мелкая 90 0,1 60 +0,210

- крупная 10 0,1 60 +0,250

+ мелкая 90 0,1 60 +0,380

+ крупная 10 0,1 60 +0,385

3 порошок традиционного мела без активизации - мелкая 90 0,1 500 +0,1

на упаковку (сушку)

Рисунок 3 - Технологическая схема производства пищевой добавки

В процессе исследований были разработаны органолептические характеристики и определены значения физико-химических показателей активизированного мела, которые внесены в технические условия Значения физико-химических показателей отражены в таблице 2

Таблица 2 - Физико-химические показатели активизированного мела

№ Наименование показателей Ед изм Значения показателей фактически

порошок суспензия

1 Массовая доля углекислого кальция и углекислого магния в пересчете на углекислый кальций % 99,2 98,6

2 Массовая доля кальция в том числе % 34,7 34,2

3 Массовая доля невредных примесей (оксида железа, алюминия и др ) % 0,3 0,2

4 Массовая доля влаги % 0,1 49

5 Массовая доля железа, извлекаемого магнитом % 0,018 0,01

6 Остаток на сите № 45 (по ГОСТ 161386) % 0,1 од

7 Массовая доля йода мг/кг 0,172 од

8 Массовая доля твердых веществ для мела MAC % _ 50

По микробиологическим показателям и показателям гигиенической безопасности активизированный мел соответствует требованиям санитарных правил и норм (табл 3)

Характеристика минерального состава пищевой добавки

«Белгородский мел активизированный» При изучении, с помощью масс-спектрального и фотометрического методов, минерального состава активизированного мела, полученного из мела, добываемого в месторождении «Зеленая поляна», было установлено высокое содержание макро-, микро-, ультраэлементов, присутствующих в количествах от 0,002 мкг/100 г до 397 мг/100 г (табл 4, 5)

Таблица 3 - Содержание токсичных элементов, радионуклидов в активизированном меле

Наименование Ед Допустимый Значения показате-

вещества изм уровень лей фактически

содержания порошок суспензия

1) Токсич- свинец мг/кг 5,0 <0,1

ные мине- мышьяк мг/кг 3,0 <0,1

ральные кадмий мг/кг 1,0 <0,1

элементы ртуть мг/кг 1,0 0,02

2) Радио- цезий-137 Бк/кг 200 110

нуклиды стронций-90 Бк/кг 100 0,07

3) Пестици- гексахлор- Предусмотрен для ком-

ды циклогексан позиции с включением растительных материалов

а мг/кг 0,1 <0,1

3 мг/кг 0,1 <0,1

У мг/кг 0,1 <0,1

8 мг/кг 0,1 <0,1

ДДТ и его ме-

таболиты мг/кг 0,1 0,22

ддд мг/кг 0,1 0,56

ДДЕ мг/кг 0,1 <0,1 <0,002

гептахлорме-

тафос мг/кг не доп, <0,002 <0,1

алдрин мг/кг не доп, <0,002 0,002

хлорофос мг/кг нет допуст уровней <0,1

4) Ксенобиотики нитриты % нет допустимых уровней 7,2

5) Количество мезофильных

аэробных и факультативно-

анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ) КОЕ/г не более 1 104 1,1 102 1 103

Масса про- БГКП (коли-

дукта, в ко- формы) г 0,1 не обнаружены

торой не Escherichia coh г 10,0 не обнаружены

допускаются Staphylococcus aureus г 1,0 не обнаружены

Bacillus cereus г не >200 не обнаружены

патогенные, в т

ч сальмонеллы г 10,0 не обнаружены

L monocytogenes г не обнаружены

плесени г не >100 не обнаружены

дрожжи г не >100 не обнаружены

Таблица 4 - Содержание макроэлементов в меле активизированном

Элементы Символы Содержание, мг/100 г Предельно допустимый уровень, СанПиН 2 3 21078-01, мг Суточная норма потребления, мг

Кальций Са 397,0 1000 700-800

Кремний 4,8 100-40000

Алюминий А1 0,82

Фосфор Р 0,37 1000 1500-2000

Марганец Мп 0,13 8,0

Магний Mg 5,0 400 300-500

Железо Бе 4,3 14 8

Сера 8 0,4

Стронций Бг 0,11

В результате биологических исследований не выявлено существенных различий в активности белых крыс-самцов линии Вистар, а также их внешнем виде, поедаемости корма и увеличении диуреза у животных контрольной и опытной групп Кроме этого, отмечено повышение биологической ценности животных

В опытной группе у крыс увеличились гематологические и биохимические показатели по содержанию в крови гемоглобина, а в сыворотке крови - кальция, глюкозы В то же время в крови уменьшились ТБК-продукты

Мел активизированный для производства пищевых добавок (ТУ 9318-017-05307944-2006) полностью соответствует требованиям безопасности, изложенным в СанПиН 2 3 2 1078-01, поэтому он органами Минздрава РФ рекомендован в установленном порядке к использованию в качестве пищевой добавки (Е-1701) и пищевого минерального обогатителя для введения в состав различных пищевых композиций

Таблица 5 - Содержание микро- и ультраэлементов в меле _активизированном __

Микроэлементы Символы Содержание, м кг/100 г Ультраэлементы Символы Содержание, мкг/100 г

Бром Вг 30 Празеодим Рг 0,59

Барий Ва 21 Литий Li 0,51

Ванадий V 20 Диспозий Dy 0,5

Цинк Zn 10 Гадолиний Gd 0,5

Титан Ti 8 8 Самарий Sm 0,39

Никель Ni 7,0 Эрбий Er 0,39

Иттрий Y 5,3 Иттербий Yb 0,33

Бор В 4,0 Кадмий Cd 0,21

Свинец Pb 4,0 Торий Th 0,2

Лантан La 3,6 Германий Ge 0,2

Мышьяк As 3,0 Гольмий Но 0,11

Медь Cu 3,0 Галлий Ga од

Хром Cr 3,0 Молибден Mo 0,1

Олово Sn 3,0 Серебро Ag 0,1

Церий Ce 2,9 Европий Eu 0,092

Неодим Nd 2,4 Тербий Tb 0,091

Цирконий Zr 2,3 Золото Au 0,090

Спандий Se 2,0 Висмут Vi 0,08

Кобальт Со 1,4 Вольфрам W 0,08

Уран U 1,1 Сурьма Sb 0,08

Рубидий Rb 1,0 Цезий Cs 0,07

Селен Se 1,0 Тудий Tm 0,055

Иод J 1,0 Лютеций Lu 0,05

Ниобий Nb 0,048

Родий Rh 0,04

Гафний Hf 0,04

Бериллий Be 0,03

Палладий Pd 0,03

Теллур Te 0,03

Ртуть Hg 0,02

Таллий TI 0,015

Тантал Ta 0,010

Платина Pt 0,007

Рутений Ru 0,007

Осмий Os 0,007

Рений Re 0,002

Иридий Ir 0,002

Перспективы использования пищевой добавки «Мел активизированный»

Разработка мучных кондитерских изделий обусловлена необходимостью обогащения их кальцием, другими микронутриентами, а также антиоксидантами

Активизированный мел отличается от других минеральных пищевых добавок тем, что, кроме летучих минеральных веществ, например йода, содержит в комплексе и другие минеральные вещества (более 70 наименований) При этом в меле очень низкое содержание нитритов При пищевом использовании мела в количестве, рассчитанном в соответствии с нормой потребления, карбонат кальция переходит в желудочном соке в хорошо растворимое состояние Это связано с тем, что углекислота и ее соли - очень непрочные соединения СаСОз + 2НС1 = СаС12 + Н2С03

Н2С03 = Н20 + С02Т

Поэтому биологическая способность поглощения кальция клетками организма достаточно высока.

Для отработки рецептуры бисквитного теста, торта, кекса готовили различные варианты Изучали влияние концентрации вносимого в изделия мела на их органолептические свойства Одновременно устанавливали изменение содержания влаги, белка, углеводов, жира, а также пористости в зависимости от концентрации мела в мучных кондитерских изделиях Определяли оптимальную рецептуру полуфабрикатов для торта «Новый» с добавкой мела активизированного и его физико-химические показатели (табл 5-6)

Важным в работе было установление содержания кальция и йода в бисквите, торте, пирожном, кексе По результатам исследований установили, что в меле содержится до 40% кальция Этот элемент ежедневно выводится из организма и поэтому необходим для восстановления Его суточная потребность в организме человека составляет 1 г Йода человеку в сутки требуется 1-3 мг

Оптимальным служил 7 вариант, когда в тесто вносили 3% мела В нем было кальция чуть меньше, чем суточная норма потребления Количество йода при этом не превышало 20% суточной нормы потребления (рис 5-6)

Таблица 6 - Оптимальная рецептура полуфабрикатов для торта «Новый» с до_бавкой белгородского мела активизированного, г__

Компоненты Тесто Сироп Сливочно-масляный крем Фрукты

с добавлением какао-порошка без добавления какао-порошка

Мука пшеничная в/с 208,75 208,75 - -

Мел активизированный 6,25 6,25 — 0,46

Крахмал картофельный 150 120

Сахарная пудра 150 150 110 64,4

Меланж 300 295 - -

Масло сливочное - - - 116,04

Какао-порошок - 30 - -

Ванилин - - - 1,2

Эссенция - - 0,5 0,3

Коньяк - - 8,2 -

Вода - - 121,3 -

Клубника свежая - - - - 200

Выход бисквита 500 500 240 230 180

Выход всего 1000

Таблица 7 - Физико-химические показатели качества оптимального варианта _торта «Новый»__

Наименование показателей Полуфабрикаты Торты

бисквит крем сироп ягоды «Новый» традиционный

Влажность, % 24,7 6,7 67 82,1 42,1 43,9

Сухие вещества, % 75,3 93,3 33 17,9 57,9 56,1

Массовая доля Сахаров, % 65,7 46,5 32,9 16,1 40,1 39,0

Массовая доля жиров, % 0,8 43,2 0,3 13,4 13,2

Массовая доля белка, % 7,0 2,6 1,0 3,0 2,9

Массовая доля минеральных веществ, % 1,5 1,0 0,1 0,5 1,4 1,0

в т ч Са, мг/100 г 500 80 - 40 294 10

I мкг/100 г 13 2 - 1 8 1,8

Щелочность, град 1,5 - - - 1,0 -

Рисунок 4 - Технологическая схема производства бисквитного теста

—*—тесто без добавления какао-порошка —в— тесто с добавлением какао-порошка —*—бисквит без добавления какао-порошка —*—бисквите добавлением какао-порошка

« 2000 | 1800 х 1600 1400 8 1200 § 1000 I 800 600 400 200

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 в 6,5 7 7,5 Количество мела, %

Рисунок 5 - Изменение массовой доли кальция в бисквитном тесте и готовом бисквите в зависимости от количества вносимого мела

О -I-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-

О 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 Количество мела, %

—»—тесто без добавления какао-порошка -■— тесто с добавлением какао-порошка —л— бисквит без добавления какао-порошка —бисквит с добавлением какао-порошка

Рисунок 6 - Изменение массовой доли йода в бисквитном тесте и готовом бисквите в зависимости от количества вносимого мела

пирожные)

О ' 1 ' 2 ' 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 1 10 ' 11 1 Т' <КеКС>

Рисунок 7 - Динамика колониеобразующих единиц микроорганизмов в кондитерских изделиях с 3% активизированного мела

В результате микробиологических исследований мучных кондитерских изделий установлено соответствие требованиям санитарно-гигиенической безопасности (СанПиН)

Изучение динамики количества микроорганизмов при хранении новых мучных кондитерских изделий в стандартных условиях показало, что активизированный мел позволил удлинить срок хранения изделий (рис 7)

ВЫВОДЫ

В результате проведенных исследований, направленных на разработку адаптационных продуктов питания, были сделаны следующие выводы

1 Изучен российский рынок йодистых и кальцийсодержащих пищевых добавок, препаратов и продуктов с их использованием Установлено, что рынок насыщен ими, однако, отсутствуют йодкаль-цийсодержащие добавки в виде природного комплекса, подвергнутые активизации и проявляющие антиоксидантное действие В Белгороде реализуется 9 наименований йодкальцийсодержащих пищевых добавок, 9 - йодкальцийсодержащих БАДов, 11-йодосодержащих меде-цинских препаратов, 5 - йодкальцийсодержащих пищевых продуктов и 6 кальцийсодержащих медицинских препаратов

2 Разработана и запатентована технология получения активизированного мела на основе природных карбонатных пород кальция в Белгородской области

3 Определены потребительские свойства активизированного мела по органолептическим и физико-химическим показателям, а также по показателям безопасности, которые внесены в утвержденную нормативную документацию Введен новый показатель - массовая доля йода - не менее 0,172 мг/кг и 0,1 мг/кг в суспензии активизированного мела

4 Установлена сила антиоксидантного действия активизированного мела по отношению к липидам Его коэффициент окисления от +,210 до +0,385

5 Выявлен состав макро-, микро- и ультраэлементов в активизированном меле В нем 9 видов макро элементов,23 микроэлемента и 37 ультраэлемента

6 Определено положительное влияние его на живой организм в условиях in vitro и in vivo, что дало возможность утвердить технические условия на мел активизированный У крыс получавших в рацион питания активизированные мел в сыворотке крови увеличилось коли-

чество кальция в крови на 0,07 моль/л, а количество ТБК продуктов уменьшилось на 0,03 моль/л

7 Разработана нормативная документация на активизированный мел для производства пищевых добавок, подготовлена линия по производству активизированного мела в ОАО «Стройматериалы» г Белгорода

8 Осуществлена выработка пробной партии активизированного мела в промышленных условиях, с экономической эффективностью 1,5 млн руб В результате отработаны производственные операции по выработке мела активизированного в качестве пищевой добавки

9 Изучена возможность использования активизированного мела в качестве пищевой добавки в мучных кондитерских изделиях Выявлена оптимальная доза вводимого мела в количестве 3%, что дало возможность подготовить нормативную документацию на эти изделия

10 Установлено, что торт, пирожное и кекс, в структуру которых введен активизированный мел, становятся дополнительным источником кальция в количестве 294 мг/100 г и йода в количестве 8 мкг/100 г

Таким образом, в результате исследований подтверждена возможность и целесообразность использования в производстве продовольственных товаров новой пищевой добавки на основе местных сырьевых ресурсов, покрывающих дефицит кальция и йода в рационе питания населения По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1 Решение о выдаче патента на изобретение Способ получения комплексной добавки на основе тонкодисперсного мела // ОАО «Стройматериалы», Л Ю Савватеева, С Л Попов, А А Лейба, И А Гладков, Е В Савватеев, А А Лейба, А А Колосов Заявка № 2006144599 Опубл 23 08 07

2 Савватеева, Л Ю Обоснование пищевого использования белгородского мела [Текст] / Л Ю Савватеева, Е В Савватеев, А А Лейба // Материалы региональной научно-практической конференции «Интеграция науки, практики и образования потребительской кооперации» - Белгород, 2006 - С 173-177

3 Савватеева, Л Ю Адаптационная минеральная пищевая добавка «Белгородский мел активизированный» [Текст] / Л Ю Савватеева, А А Лейба, Е В Савватеев Монография - Белгород Поли-тера, 2007 - 196 с

4 Савватеева, Л Ю Белгородский активизированный мел - новая адаптационная пищевая добавка-антиоксидант [Текст] / Л Ю Савватеева, Е В Савватеев, Н В Тихонович, С Я Корячкина, Т Н

Иванова, В П Корячкин, А А Лейба, Т С Коршнк // Хранение и переработка сельскохозяйственного сырья - 2007 - № 8 - С 75-78

5 Савватеев, Е В Рынок йодкальцийсодержахцих добавок [Текст] /ЕВ Савватеев, А А Лейба, В Е Понамарева, О Б Марченко, Е В Юрикова, Т С Коршик // Тезисы докладов 3 Международной науч -практ конференции «Глобальный научный потенциал» -Тамбов ТГТУ, 2007 - С 40-41

6 Савватеева, Л Ю Обоснование использования активизированного мела в производстве продуктов питания [Текст] / Л Ю Савватеева, В Е Понамарева, О Б Марченко, Е В Юрикова, А А Ткачева, Т С Коршик, А А Лейба // Тезисы докладов Зарубежной конференции «Технические науки» - Украина, Одесса Науч -иссл проект -инструкт ин-т морского флота Украины, 2007 - С 52-53

7 Корячкина, С Я Белгородский активизированный мел - новая адаптационная пищевая добавка-антиоксидант [Текст] / С Я Корячкина, В П Корячкин, А А Лейба, Е В Савватеев, Л Ю Савватеева // Доклад - Болгария Пловдив, 2007

8 Марченко, О Б Установление биодоступности белгородского активизированного мела [Текст] /ОБ Марченко, А А Лейба, Л Ю Савватеева // Тезисы докладов Межрегиональной конференции -Белгород Кооперативное образование, 2007 (в печати)

9 Савватеева, ЛЮ Химический состав белгородского активизированного мела [Текст] / Л Ю Савватеева, А А Лейба // Материалы межрегиональной конференции - Белгород Кооперативное образование, 2007 (в печати)

10 Савватеев, Е В Рынок йодкальцийсодержащих добавок [Текст] /ЕВ Савватеев, А А Лейба // Тезисы доклада - Ростов-на-Дону Ростовский университет менеджмента и права, 2007 (в печати)

Лейба Александр Александрович

Разработка и оценка потребительских свойств пищевой добавки на основе карбоната кальция и мучных кондитерских изделий с ее использованием

Специальность 05 18 01 - Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 20 09 2007 г Уел п л 1,5 Заказ 371 Тираж 100 экз

ООО ИПЦ «ПОЛИТЕРРА» 308002, г Белгород, ул Курская, 4 т 26-26-82, 89103601499