автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.15, диссертация на тему:Разработка и товароведная оценка хлебобулочных изделий, обогащенных биологически активными веществами липидной природы

На правах рукописи

/А

Маркова Ксения Юрьевна

РАЗРАБОТКА И ТОВАРОВЕДНАЯ ОЦЕНКА ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ, ОБОГАЩЕННЫХ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ ЛИПИДНОЙ ПРИРОДЫ

Специальность 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

Москва

5 И'ОН 2014

2014 "

005549620

Диссертационная работа выполнена на кафедре «Экспертизы потребительских товаров» ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный торгово-экономический университет».

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

Нилова Людмила Павловна

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

Шатнюк Людмила Николаевна

доктор технических наук, старший научный сотрудник, ЗАО «Валетек Продимпэкс», заместитель генерального директора

Малкина Валентина Даниловна

доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО МГУТУ им. К.Г. Разумовского, кафедра «Технологии переработки зерна, хлебопекарного, макаронного и кондитерского производств», заведующий кафедрой

Санкт-Петербургский филиал ГНУ ГОСНИИХП Россельхозакадемии

Защита состоится « 27 » июня 2014 г. в 13.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.122.05 при ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет технологий и управления им. К. Г. Разумовского» (МГУТУ им. К. Г. Разумовского) по адресу: 109803, Г. Москва, ул. Талалихина, д. 31, аудитория 6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке и на сайте ФГБОУ ВПО «МГУТУ им. К.Г. Разумовского» http://mgutm.ru/graduates-and-doctors/privacy/d-212-122-05.php. (109004, г. Москва, ул. Земляной вал, д.73.)

С авторефератом диссертации можно ознакомиться на официальном сайте Высшей аттестационной комиссии при Министерстве образования и науки Российской Федерации в информационно-телекоммуникационной сети Интернет http://vak2.ed.gov.ru/catalogue.

Автореферат разослан » Ц/1й/Л/' 2014 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

к. т. н., доц. .¡// Козярина Галина Ивановна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. В XXI веке концепция здорового цитация является неотъемлемой частью решения проблем продовольственной безопасности. Значительный вклад в развитие теоретических и практических основ производства функциональных пищевых продуктов внесли ученые A.A. Покровский, В.А. Тутельян, A.A. Кочеткова, А.П. Нечаев, JI.H. Шатнюк, Р.Д. Поландова, Л.И. Пучкова, Т.Б. Цыганова, G. Mazza, J. Shi и др. Среди незаменимых факторов питания немаловажную роль играют жиры и вещества, сопутствующие жирам. Кроме полиненасыщенных жирных кислот семейств со-3 и ю-6 и токоферолов, к ним относят фосфолипиды, фитостерины, ретинолы, токотриенолы, каротиноиды и др. Основными источниками этих веществ являются природные пищевые жиры.

Хлебобулочные изделия как продукты, употребляемые ежедневно, могут служить источником биологически активных веществ (БАВ) липидной природы, так как содержание «скрытых» жиров в них в зависимости от рецептуры может достигать 14%. При этом частота потребления хлебобулочных изделий в сутки в 4 раза выше, чем пищевых жиров.

Исходя из вышеизложенного, актуальна разработка хлебобулочных изделий, обогащенных БАВ липидной природы, источниками которых могут служить как растительные масла нового поколения, так и вторичные продукты переработки растительного сырья с высоким содержанием жиров, что позволит расширить ассортимент продуктов функционального назначения и будет способствовать улучшению здоровья населения России.

Цель и задачи исследований. Цель работы — разработать и провести товароведную оценку качества хлебобулочных изделий, обогащенных БАВ липидной природы. Для достижения поставленной цели были определены и решались следующие задачи:

— исследовать химический состав продуктов переработки растительного сырья для установления содержания БАВ липидной природы;

— изучить влияние БАВ липидной природы на стойкость продуктов переработки растительного сырья к термическому воздействию;

— определить влияние вторичных продуктов переработки облепихи - порошка из кожицы и мякоти (ПОкм) и порошка из семян (ПОс), на хлебопекарные свойства пшеничной муки;

— оптимизировать количество вторичных продуктов переработки облепихи в хлебобулочных изделиях с учетом формирования потребительских свойств и с использованием методов математического моделирования;

— изучить влияние вторичных продуктов переработки облепихи ПОкм и ПОс на потребительские свойства хлебобулочных изделий и их изменение в процессе хранения;

— установить влияние замены традиционных жиров в рецептуре растительными маслами нового поколения - маслом из рисовых отрубей (МРО) и маслом из тыквенных семечек (МТС) на формирование потребительских свойств и процесс черствения хлебобулочных изделий;

— определить содержание БАВ липидной природы в разработанных обогащенных хлебобулочных изделиях и обосновать возможность их использования в качестве продуктов функционального назначения;

— разработать техническую документацию на новые виды хлебобулочных изделий с БАВ липидной природы и произвести опытно-промышленную апробацию.

Научная новизна. Впервые теоретически обоснована и экспериментально доказана целесообразность и эффективность использования для обогащения хлебобулочных изделий БАВ липидной природы различных составных частей вторичных продуктов переработки облепихи и растительных масел нового поколения. ПОкм обогащает каротиноидами, витамином Е; ПОс — витамином Е и полиненасыщенными жирными кислотами ю-3, оптимизируя соотношение ю-3 и со-6; МРО — фитостеролами и токоферолами; МТС -токоферолами.

На основе комплексного подхода, учитывающего формирование потребительских свойств хлебобулочных изделий с высоким содержанием БАВ липидной природы, предложены варианты решений: использование ПОс в сочетании с картофельными хлопьями в рецептурах булочных изделий и ПОкм

- в рецептурах сдобных изделий.

Выявлены закономерности изменения удельного объема и пористости хлебобулочных изделий в зависимости от количества вносимых вторичных продуктов переработки облепихи. Метод множественной регрессии и полученные модели плоскостей позволили оптимизировать количество обогащающих добавок в различных рецептурах булочных изделий.

В хлебобулочных изделиях с БАВ липидной природы замедляются процессы черствения вследствие:

- преобладания в порошках из вторичных продуктов переработки облепихи гидроколлоидов, осмотически и адсорбционно-связывающих воду, что подтверждено дифференциально-термическим анализом форм связи воды;

— значительного содержания в нерафинированном тыквенном масле фосфолипидов, в рисовом масле — фитостеролов, которые, образуя в тесте комплексы с белками и крахмалом, обеспечивают более полную гидратацию этих полимеров муки.

Практическая значимость работы заключается в следующем:

— работа выполнена в рамках Аналитической ведомственной целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы на 2009-2013 гг.» шифр 7. 6156. 2011 «Разработка инновационных технологий в области пищевой инженерии и биокаталитических технологий пищевых продуктов и продукции общественного питания функционального и специализированного назначения как одно из основных направлений социально-экономической политики в сфере обеспечения продовольственной безопасности»; отдельные аспекты работы явились составной частью научных исследований Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009-2013 гг.»;

- разработаны рецептуры, технические условия и технологические инструкции на булочные изделия из пшеничной муки общего назначения: с ПОкм; с ПОс и картофельными хлопьями; с МРО; с МТС;

- получен патент на изобретение «Способ производства хлебобулочных изделий» №2488272 дата приоритета 02.03.2012, опубликовано 27.07.2013 бюл. №21;

- по разработанным рецептурам и технологическим инструкциям проведена выработка опытных партий хлебобулочных изделий с порошками из вторичных продуктов переработки облепихи, с МРО и МТС на ЗАО «Охтинское», г. Санкт-Петербург.

Положения, выносимые на защиту:

- результаты исследования ПОкм и ПОс, растительных масел нового поколения как источника БАВ липидной природы;

- результаты исследования стойкости к термическому воздействию растительных масел нового поколения;

- математические модели оптимизации количества вторичных продуктов переработки облепихи в рецептурах хлебобулочных изделий;

- результаты экспериментальных исследований потребительских свойств обогащенных хлебобулочных изделий с ПОкм и ПОс и их изменение в процессе хранения;

- результаты исследований замены подсолнечного масла растительными маслами нового поколения на формирование качества хлебобулочных изделий с БАВ липидной природы и их изменение в процессе хранения.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на международных и всероссийских научно-практических конференциях: «Актуальные проблемы потребительского рынка товаров и услуг» (Киров, 2009, 2011, 2012 гг.), «Актуальные проблемы таможенного дела: информационный подход» (Санкт-Петербург, 2010 г), «Современный мир: проблемы глобализации» (Санкт-Петербург, 2013 г), «Торгово-экономические проблемы регионального бизнес-пространства» (Челябинск, 2010, 2011, 2012 гг),

«Актуальные проблемы качества в процессе производства и обращения товаров и услуг» (Ростов-на-Дону, 2011 г), «Экологическая, продовольственная и медицинская безопасность человечества» (Москва, 2011 г), «Современная торговля: теория, практика. Перспективы развития» (Москва, 2012 г), «Современное хлебопекарное производство: перспективы развития» (Екатеринбург, 2012 г), «Актуальные проблемы обеспечения качества и конкурентоспособности товаров и услуг в условиях глобализации» (Караганда, 2012 г), «Актуальные проблемы качества и безопасности потребительских товаров» (Орел, 2012, 2013 гт), «Здоровое питание с рождения: медицина, образование, пищевые технологии» (Санкт-Петербург, 2012 г), «Биокаталитические технологии возобновляемых ресурсов в интересах рационального природопользования» (Кемерово, 2012 г), «Пищевые ингредиенты и инновационные технологии в производстве продуктов здорового питания» (Санкт-Петербург, 2013 г).

Публикации. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 24 печатных работах, из них: 5 публикаций в периодических изданиях, рекомендованных ВАК, 1 патент на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературных источников, экспериментальной части, выводов, списка литературы и приложений. Диссертационная работа изложена на 224 страницах печатного текста, включает 41 рисунок и 46 таблиц. Список литературы включает 271 источник российских и зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность, изложена научная новизна и практическая значимость результатов диссертационной работы.

В обзоре литературы отражена физиологическая роль БАВ липидной природы, обобщены и систематизированы данные литературных источников отечественных и зарубежных авторов по современным направлениям развития ассортимента обогащенных хлебобулочных изделий и показана необходимость использования природных источников БАВ липидной природы для создания

изделий функционального назначения. Обоснована возможность использования вторичных продуктов переработки облепихи и растительных масел нового поколения в качестве источников БАВ липидной природы. Объекты исследований:

— вторичные продукты переработки плодов облепихи крушиновидной ботанических сортов «Витаминная», «Оранжевая», «Великан» - ПОкм; ПОс сорта «Оранжевая» и ПОс, реализуемый ООО «Престиж», по ТУ № 9164-03270627901-2011;

— МРО рафинированное марки «Basso» производства «Basso Fedele & Figli S. R. L.», Италия; МТС нерафинированное «Pelzmann» производства «Эльмюле Пельцман», Австрия;

— мука пшеничная общего назначения производства ОАО «Петербургский мельничный комбинат» г. Санкт-Петербург по ГОСТ Р 52189-2003;

— модельное дрожжевое тесто с внесением ПОкм 1-5% и ПОс 1-7%;

— контрольные и обогащенные продуктами переработки растительного сырья (ПОкм, ПОс, МРО, МТС) булочные изделия.

Методы исследования. Для оценки сырья, полуфабрикатов и хлебобулочных изделий использовали органолептические и физико-химические методы. Органолептические показатели качества оценивали с использованием описательного метода и 20 балльной шкалы для хлебобулочных изделий. Схема проведения эксперимента представлена на рис. 1.

В ПОкм и ПОс определяли: общий химический состав - по стандартным методикам; содержание органических кислот, массовую долю стероидных компонентов, содержание токоферолов, жирнокислотный состав — хроматографическими методами; содержание полифенолов — фотометрическим методом; минеральный состав - методом рентгеноспектрального флуоресцентного анализа; водопоглотительную и жироудерживающую способности, стойкость к термическому воздействию - методами, разработанными ГНУ ВНИИЖ Россельхозакадемии; суммарную

антиоксидантную активность - с помощью кулонометрического титратора «Эксперт-006».

Рисунок 1 - Схема проведения эксперимента

В МРО и МТС определяли: перекисное число, показатель преломления, массовую долю фосфоросодержащих веществ - по стандартным методикам; массовую долю стероидных компонентов, стойкость к термическому воздействию, содержание токоферолов, жирнокислотный состав — как для ПОкм и ПОс; содержание хлорофилла — спектрофотометрическим методом.

В муке и модельном тесте определяли: массовую долю влаги, золы, количество и качество сырой клейковины, титруемую кислотность теста - по стандартным методикам; сахаробразующую способность — по количеству мг мальтозы (Пучкова JI. И, 2004); технологическую эффективность брожения - по количеству выделившегося углекислого газа с учетом подъема теста на приборе АГ-1М; подъемную силу дрожжей - по ГОСТ Р 54731-2011; скорость накопления дрожжевых клеток - прямым подсчетом по методу Бургвица; определение содержания спор картофельной палочки - по ГОСТ 26670-91.

В хлебобулочных изделиях определяли: титруемую кислотность, пористость, массовую долю влаги - по стандартным методикам; удельный объем — по методике Л.И. Пучковой (1982); формоустойчивость — как отношение высоты изделия к диаметру; количество свободной и связанной влаги — методом дифференциально-термического анализа с использованием дериватографа «Simultaneous TG-DTA/DSC»; крошковатость мякиша — по методике, разработанной в МТИПП; набухаемость мякиша — по количеству поглощенной воды (Горячева А.Ф., 1983); массовую долю жира, белка, сырой клетчатки, пектиновых веществ, сахара, крахмала, содержание каротиноидов и аскорбиновой кислоты - по стандартным методикам; содержание токоферолов и минеральный состав - как для ПОкм и ПОс; обнаружение картофельной болезни — технологическим методом (Инструкция по предупреждению картофельной болезни хлеба, 1998).

Степень достоверности результатов. Достоверность полученных результатов подтверждается проведением экспериментов в многократной повторности с применением стандартных и специальных современных методов исследований и оценивается методами математической статистики с использованием программных средств. Расчеты и графическое представление

результатов проводились с использованием визуального программирования в среде MICROSOFT Office Word и Excel.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Глава 3 «Выбор и исследование БАВ липидной природы из вторичных продуктов переработки облепихи». Источником БАВ липидной природы могут служить плоды облепихи, содержание жиров в мякоти которых достигает 8%, а в семенах - 12%. При этом плоды облепихи разных ботанических сортов отличаются химическим полиморфизмом. Поэтому для обоснования выбора сорта облепихи для получения обогащающей добавки из кожицы и мякоти (ПОкм) использовали плоды трех ботанических сортов — «Витаминная», «Оранжевая» и «Великан». В ПОкм исследовали содержание аскорбиновой кислоты и титруемой кислотности (рис. 2). Экспериментально установлено, что чем больше в ПОкм содержание витамина С, тем меньшее его количество необходимо для достижения максимального удельного объема изделий.

а) б)

Рисунок 2 - Сравнительная оценка содержания витамина С (а) и массовой доли титруемых кислот (б) в ПОкм разных ботанических сортов

Полученные данные коррелировали с результатами исследования влияния ПОкм разных ботанических сортов на упругие свойства клейковины пшеничной муки и позволили построить математическую модель (у=-0,334х3+3,1476х2-1 1,617х+77,417 при Я2=0,9944) и ее графическое описание

(рис. 3), с помощью которых можно оптимизировать количество ПОкм в зависимости от содержания в нем витамина С, что имеет важное значение в технологии хлебобулочных изделий для получения обогащенных изделий высокого качества.

В связи с высоким содержанием липидов в порошках исследовали антиоксидантные свойства водных и спиртовых экстрактов ПОкм разных ботанических сортов (рис. 4).

29,85

12 3 4 5 6

коицешрация мггамина С, мг%

Рисунок 3 — Влияние витамина С в ПОкм разных ботанических сортов на упругие свойства клейковины муки

витамин пая

|РАОА в водном экшракгс ЕРАОА в спиртюом экстракте |

Рисунок 4 - Сравнительная оценка антиоксидантной активности водных и спиртовых экстрактов ПОкм разных ботанических сортов

Водные экстракты ПОкм разных ботанических сортов, несмотря на значительные колебания в содержании витамина С, имели приблизительно одинаковую антиоксидантную активность (АОА). Наибольшей АОА обладали спиртовые экстракты ПОкм сорта «Оранжевая» (29,85 мг рутина/г порошка), что свидетельствует о более высоком содержании в них БАВ липидной природы. Поэтому для дальнейших исследований был выбран ПОкм сорта «Оранжевая».

Результаты исследования химического состава ПОкм и ПОс показали, что ПОкм характеризовался более высоким содержанием жиров и органических кислот, которые обусловливали его высокую кислотность, а ПОс, как сорта «Оранжевая», так и реализуемый ООО «Престиж», содержал много белков

(27,2% и 25,5% соответственно) и почти в 2 раза больше Сахаров по сравнению с ПОкм (5,4% и 6,2% соответственно).

Более высокое содержание БАВ липидной природы, представленных каротиноидами и токоферолами, было в ПОкм; ПОс сорта «Оранжевая» характеризовался значительным количеством стероидных компонентов, в частности Р-ситостерина, которое было больше, чем в ПОкм почти в 2 раза (табл. 1).

Таблица 1 - Содержание БАВ липидной природы в порошках из вторичных продуктов

переработки облепихи

Продукты переработки ПОс

Характеристика облепихи сорта «Оранжевая» ООО

ПОкм ПОс «Престиж»

Каротиноиды, мг/100 г

общие 130,5±13,1 4,3±0,4 3,49±0,35

свободные, в т.ч. 45,7±4,6 н.о. но.

лютеин 1,95±0,39 - -

зеаксантин 9,66±1,93 - -

ликопин 9,4±1,88 - -

Р-каротин 19,2±3,84 - -

у-каротин 4,7±0,94 - -

Суммарное содержание токоферолов, мг/100г 320,0±16,4 265,0±14,0 210,0±10,5

Фракционный состав токоферолов, мг/100г:

а - токоферолы 172,8±8,7 119,0±6,0 91,2±4,5

Р+7 - токоферолы 134,4±6,8 146,5±7,5 118,3±6,0

о - токоферолы 12,8±0,7 - -

Массовая доля стероидных компонентов, % 0,66±0,03 1,09±0,05 0,50±0,03

Содержание Р-ситостерина, мг/100 г 396 744 324

ПОкм и ПОс отличались жирнокислотным составом. При этом содержание линолевой и линоленовой кислот в ПОс было больше в среднем в 3,5 и 4 раза соответственно по сравнению с ПОкм (табл. 2).

Таблица 2 - Состав жирных кислот вторичных продуктов переработки облепихи, %

Наименование кислоты формула Продукты переработки облепихи сорта «Оранжевая» ПОс ООО «Престиж»

ПОкм ПОс

пальмитиновая С 16:0 29,1±1,5 8,1±0,7 9,9±0,8

пальмитоолеиновая С 16:1 34,5±1,7 4,8±0,5 6,7±0,5

стеариновая С18:0 0,8±0,1 1,2±0,1 2,4±0,2

олеиновая С18:1 19,6±1,6 23,1±1,2 23,2±1,2

линолевая С18:2 9,7±0,8 36,2±1,8 34,3±1,7

линоленовая С 18:3 6,3±0,5 26,6±1,3 23,5±1,2

Сумма насыщенных жирных кислот 29,9±1,5 9,3±0,7 12,3±1,0

Сумма ненасыщенных жирных кислот 70,1±3,5 90,7±4,5 87,7±4,4

В том числе эссенциальные 16,0±1,3 62,8±3,1 57,8±2,9

В модельных опытах с помощью стандартной методики определения перекисных чисел (ПЧ) в растительных маслах было подтверждено, что ПОкм и ПОс способствуют торможению процесса образования продуктов окисления в подсолнечном масле, снижая значения ПЧ не менее чем на 1,4 ммоль 02/кг, что подтверждает присутствие в них БАВ липидной природы, обладающих высокой АОА.

Глава 4 «Разработка и товароведная оценка хлебобулочных изделий, обогащенных БАВ липидной природы из вторичных продуктов переработки облепихи». Внесение ПОкм и ПОс путем замены части муки приводило к снижению массовой доли клейковины муки от 25,2% до 18,9% и к укреплению ее упругих свойств. Если ПОкм значительно укреплял клейковину уже при концентрации 1,5% (48,5 ед. прибора ИДК по сравнению с 77,6 ед. прибора ИДК для контрольного образца), то ПОс — только при внесении более 7% (61,7 ед. прибора ИДК). ПОкм и ПОс в количестве более 3% способствовали нормализации сахаробразующей способности муки (235 мг и 263 мг мальтозы, соответственно, по сравнению с 135 мг мальтозы в контрольном образце) и повышали ее газообразующую способность более чем на 9%.

Увеличение доли Сахаров, минеральных веществ и витаминов, а также жиров и БАВ липидной природы за счет вносимых добавок оказывало положительное влияние на процесс роста и размножения дрожжевых клеток.

Для определения оптимального количества ПОкм и ПОс в рецептурах булочных изделий была проведена пробная лабораторная выпечка. В результате органолептической оценки установлено, что внесение ПОкм и ПОс благоприятно сказывается на цвете изделий, их объеме, пористости мякиша, которая становится более однородной и тонкостенной.

По комплексу физико-химических показателей и с использованием математической обработки методом множественной регрессии (рис. 5) было определено оптимальное количество порошков в булочных изделиях: ПОкм — 2%, ПОс - 3%, а для сдобных булочек с ПОкм - 3%. Внесение в рецептуру

булочных изделий с ПОс картофельных хлопьев, способствующих расслаблению клейковины муки, позволило повысить количество порошка до 5% (рис. 5, г).

Исследование процессов, протекающих при хранении булочных изделий, показало, что внесение ПОкм снижало интенсивность процесса потери влаги за счет высокой водопоглотительной способности и образования комплексов липидов порошка с составными частями теста. Особенно возросло количество адсорбционно и осмотически удержанной воды в сдобных изделиях.

В) г)

Рисунок 5 - Влияние количества вносимых порошков из вторичных продуктов переработки облепихи на удельный объем и пористость: а) булочки с ПОкм; б) сдобной булочки с ПОкм; в) булочки с ПОс; г) булочки с ПОс в концентрации 5% с введением картофельных хлопьев

Внесение в рецептуру ПОс и картофельных хлопьев меньше влияло на снижение потери влаги в изделиях за счет снижения доли белка, но в некоторой степени компенсировалось свойствами гидроколлоидов порошка. При этом возрастало количество осмотически связанной влаги (рис. 6, а). В обогащенных булочных изделиях при хранении потеря влаги была значительно ниже, чем в контрольных. Значения крошковатости через 72 часа хранения также были ниже, чем у контрольных образцов: в булочных изделиях — на 150 %, в сдобных изделиях — на 13%.

□ свободная □ физико-механически связанная □ осмотически связанная

□ полиадсорбционно связанная □ моноадсорбционносвязанная □ химически связанная

а) б)

Рисунок 6 - Соотношение воды различных форм связи в исследуемых булочках а) через 4 часа после выпечки; б) через 72 часа после выпечки: 1 - улучшенная по рецептуре; 2 - улучшенная с 5% ПОс и 5% картофельных хлопьев; 3 - сдобная; 4 - сдобная с 3% ПОкм

Было установлено, что внесение ПОкм в количестве 2 % тормозит процесс развития картофельной болезни в булочных изделиях на 20 часов, тогда как ПОс — только на 3 часа.

Результаты определения общего химического состава контрольных и обогащенных образцов булочных изделий показали, что внесение в рецептуры ПОкм и ПОс приводит к комплексному обогащению изделий: с одной стороны, повышается количество жиров, жирорастворимых витаминов, оптимизируется

соотношение со-3 и со-6 ПНЖК, увеличивается степень удовлетворения потребности человека в БАВ липидной природы (табл. 3), с другой -увеличивается содержание пищевых волокон, белков, минеральных веществ, особенно калия и железа. Несмотря на высокое содержание витамина С в порошках, его содержание в булочных изделиях незначительно, так как он участвует в укреплении клейковины и разрушается при выпечке.

Таблица 3 - Удовлетворение среднесуточной потребности взрослого человека в БАВ

липидной природы

Наименование пищевого вещества Нормы потребле -ния по МР 2.3.1.243 2-08 Булочка улучшенная Булочка сдобная

С ПОкм 2% С ПОс сорта «Оранжевая » 5%+5% хлопьев С ПОс ООО «Престиж» 5%+5% хлопьев С МРО С МТС С ПОкм 3%

г/сутки % удовлетворения среднесуточной потребности

со-3 ПНЖК 0,8-1,6 1,4-2,8 8,9-17,8 4,1-8,1 1,1-2,3 0,3-0,7 2,3-4,6

со-6 ПНЖК 8-10 17,822,3 19,3-24,2 18,4-23,0 8,310,4 11,414,3 60,976,1

ю-3: со-6 1:10 1:79 1:14 1:28 1:46 1:219 1:165

мг/сутки

Р- каротин 5 50,0 - - _ _ 71,2

Витамин Е 10,0 44,0 26,0 34,7 14,0 28,0 52,7

Растительны е стерины 150-450 - - - 9,528,4 3,7-11,0 -

Глава 5 «Разработка и товароведная оценка хлебобулочных изделий, обогащенных БАВ липидной природы из растительных масел нового поколения». Изучение химического состава и показателей качества растительных масел нового поколения показало, что в жирнокислотном составе МРО и МТС преобладают олеиновая и линолевая кислоты, масла богаты БАВ липидной природы, такими как токоферолы и фитостерины.

Исследование стойкости растительных масел нового поколения к термическому окислению, проводимое при температуре 120°С в течение 5 часов с определением ПЧ и ИК-спектров (рис. 7), подтвердило, что за счет высокого содержания антиоксидантов МРО практически не подвергалось окислительным изменениям при длительном термическом воздействии, а в МТС изменения были менее выражены, чем в подсолнечном масле.

Замена подсолнечного масла на МРО и МТС оказывала положительное влияние на органолептические показатели булочных изделий, способствовала увеличению их удельного объема и улучшению характера пористости, значения которой возросли почти на 6% (75,7% и 75,6% соответственно по сравнению с 71,4% для контрольного образца).

Ж г

в)

1г

1 I

б)

Рисунок 7 - Изменение ИК-спектров растительных масел в процессе термоокисления: а) подсолнечного масла; б) масла из рисовых отрубей, в) масла их тыквенных семечек

Использование МРО и МТС в рецептуре способствовало замедлению процесса черствения изделий. Значения показателей, характеризующих степень свежести булочных изделий с МРО, через 96 часов хранения были практически такими же, как и значения показателей булочных изделий с подсолнечным маслом через 72 часа. Булочные изделия с МТС характеризовались более выраженным увеличением значений крошковатости, но меньшей скоростью снижения набухаемости по сравнению с контрольными изделиями и изделиями с МРО.

В работе исследовали содержание БАВ липидной природы в булочных изделиях с растительными маслами нового поколения. Использование МРО и МТС приводит к оптимизации соотношения со-3 и со-6 ПНЖК, а также позволяет получить изделия функционального назначения за счет того, что содержание в них БАВ липидной природы таких как, витамин Е и фитостерины, покрывает суточную потребность в этих веществах при употреблении 100 г изделий более чем на 15% (табл. 3).

Разработка технической документации на обогащенные булочные изделия из пшеничной муки.

На основании проведенных исследований по изучению потребительских свойств булочных изделий, обогащенных БАВ липидной природы из вторичных продуктов переработки облепихи и растительных масел нового поколения, разработан и утвержден комплект технической документации: ТУ, ТИ и РЦ на булочные изделия с облепихой - «Булочка облепиховая», «Булочка облепиховая сдобная», «Булочка «Облепиховый дар»; ТИ и РЦ на булочные изделия с маслом из рисовых отрубей - «Булочка рисовая»; ТИ и РЦ на булочные изделия с маслом из тыквенных семечек - «Булочка тыквенная».

Промышленная апробация разработанных булочных изделий была успешно проведена на ЗАО «Охтинское» (Санкт-Петербург, ул. Маршала Тухачевского, д.24).

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Для создания обогащающей добавки в булочные изделия был выбран ботанический сорт облепихи «Оранжевая», содержащий 1280 мг/% витамина С. Биохимический состав порошков из различных составных частей этого сорта отличается высоким содержанием БАВ липидной природы: в ПОкм преобладают каротиноиды (130 мг/100г) и токоферолы (320 мг/100г), а в ПОс -токоферолы (265 мг/100г) и стероидные компоненты (1,09%), особенно р-ситостерин (744 мг/100г).

2. Экспериментально установлено, что БАВ липидной природы, содержащиеся в ПОкм, ПОс, МРО и МТС, тормозят окислительные процессы при длительном термическом воздействии. ПОкм и ПОс в модельных опытах снижают значения ПЧ не менее чем на 1,4 ммоль 02/кг; МРО - на 10,48 ммоль 02/кг; МТС — на 8,58 ммоль 02/кг, таким образом, препятствуя окислению полиненасыщенных жирных кислот.

3. Высокое содержание в порошках из вторичных продуктов переработки облепихи витаминов, растительных стеролов, минеральных веществ создает благоприятные условия для жизнедеятельности дрожжей, увеличивая газообразование на 9%; укрепляющее клейковину действие витамина С приводит к снижению использования углекислого газа для разрыхления теста и формирования пористой структуры готовых изделий, что ограничивает количество вносимых обогащающих добавок. Для увеличения их количества предложено использовать рецептуру сдобных изделий или вносить картофельные хлопья в количестве 5% с учетом формирования потребительских свойств булочных изделий.

4. Применение метода множественной регрессии позволило установить оптимальное количество вносимых порошков из вторичных продуктов переработки облепихи в различные рецептуры хлебобулочных изделий: ПОкм — 2%, а для сдобных булочек - 3%; ПОс - 3,6% и 5% в изделиях с добавлением картофельных хлопьев.

5. Доказано, что использование порошков из облепихи, богатых гидроколлоидами, способствует увеличению количества связанной влаги в булочных изделиях, белок и крахмал при хранении медленнее отдают воду, замедляя тем самым процессы черствения.

6. Исследования влияния замены подсолнечного масла в рецептуре булочных изделий на растительные масла нового поколения на формирование потребительских свойств и процесс черствения показали:

- МТС оказывает существенное влияние на органолептические показатели булочных изделий, придавая им оригинальный аромат тыквенных семечек и приятный фисташковый цвет мякиша;

- МРО улучшает вкус и аромат булочек, придавая им молочный привкус и аромат;

- МТС и МРО способствуют увеличению удельного объема изделий на -9,7 и 8,2% соответственно и замедляют процессы черствения.

7. Установлено, что использование в рецептурах булочных изделий ПОкм обогащает их каротиноидами на 50%, витамином Е - на 22,7%; ПОс -витамином Е на 44% и полиненасыщенными жирными кислотами ю-3 - на 8,917,8%, оптимизируя соотношение со-3:со-6 до 1:14, что близко к нормам, рекомендуемым Институтом питания РАМН для здорового человека. Замена подсолнечного масла в рецептуре булочных изделий на МРО обогащает их фитостеролами на 9,5-28,4% и токоферолами на 14%; на МТС - токоферолами на 28%, что может оказывать благоприятный эффект на сердечно-сосудистую систему человека при употреблении одной порции продукта.

8. Разработана техническая документация (рецептуры, ТУ, ТИ) на новые виды хлебобулочных изделий с БАВ липидной природы и произведена их опытно-промышленная выработка.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

Статьи в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Нилова Л.П. Расширение ассортимента хлебобулочных изделий за счет натуральных обогащающих добавок / Л.П. Нилова, К.Ю. Маркова // Хлебопродукты. -2012. - №7. - С. 50-51.

2. Нилова Л.П. Хлебобулочные изделия с тыквенным маслом / Л.П. Нилова, К.Ю. Маркова, Т.В. Пилипенко // Товаровед продовольственных товаров. —

2012. -№7.-С. 13-17.

3. Нилова Л.П. Масло из рисовых отрубей — источник функциональных ингредиентов антиоксидантного действия / Л.П. Нилова, Т.В. Пилипенко, К.Ю. Маркова // Товаровед продовольственных товаров. — 2012. - №12. - С. 34-44.

4. Нилова Л.П. Влияние продуктов переработки растительного сырья на интенсивность роста возбудителей картофельной болезни хлеба / Л.П. Нилова, К.Ю. Маркова, Т.В. Пилипенко // Хранение и переработка сельхозсырья. -

2013.- №10.-С. 23-25.

5. Нилова Л.П. Функциональные и технологические свойства растительных масел нового поколения / Л.П. Нилова, Т.В. Пилипенко, К.Ю. Маркова, З.Х. Сикоев // Масложировая промышленность. — 2013. - №6. — С. 22-27.

Авторские свидетельства и патенты РФ

1. Патент РФ 2488272, МПК A21D8/02, A21D2/00 Способ производства хлебобулочных изделий / Маркова К.Ю., Нилова Л.П., Панкова Н.В., Пилипенко Т.В., Котоменкова О.Г. - № 2012108219/13; заявлен 02.03.2012; опубл. 27.07.2013, Бюл. №21.

Научные труды институтов и материалы конференций 1. Нилова Л.П. Ассортиментная политика в области хлебобулочных изделий для здорового питания и ее реализация в г. Санкт-Петербурге / Л.П. Нилова, К.Ю. Маркова // «Торгово-экономические проблемы регионального бизнес-пространства»: сб. материалов Международной научно-практической

конференции, 2010. - Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2010. - С.207-209.

2. Нилова Л.П. Разработка рецептуры хлебобулочных изделий с добавкой из облепихового порошка / Л.П. Нилова, К.Ю. Маркова // «Актуальные проблемы потребительского рынка товаров и услуг»: сб. материалов всероссийской научно-практической конференции с международным участием, 2011. - Киров: ГОУ ВПО КГМА, 2011. - С.352-354.

3. Нилова Л.П. Инновационные технологии в хлебопечении / Л.П. Нилова, К.Ю. Маркова // «Торгово-экономические проблемы регионального бизнес-пространства»: сб. материалов Международной научно-практической конференции, 2011 г. - Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2011. - С.149-150.

4. Нилова Л.П. Хлебобулочные изделия, обогащенные продуктами переработки облепихи / Л.П. Нилова, К.Ю. Маркова // «Актуальные проблемы качества в процессе производства и обращения товаров и услуг»: сб. материалов региональной научно-практической конференции студентов и молодых ученых, 2011. - Ростов: РИЦ Ростовский государственный экономический университет (РИНХ), 2011. - С. 46-51.

5. Маркова, К.Ю. Изучение химического состава растительных масел / К.Ю. Маркова, З.Х. Сикоев // «Экономика и бизнес. Взгляд молодых»: сб. материалов Международной заочной научно-практической конференции молодых ученых, 2011. - Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2011. - с. 353-355.

6. Нилова Л.П. Использование тыквенного масла для повышения качества и пищевой ценности хлебобулочных изделий / Л.П. Нилова, К.Ю. Маркова // «Актуальные проблемы потребительского рынка товаров и услуг»: сб. материалов всероссийской научно-практической конференции с международным участием, 2012. - Киров: ГОУ ВПО КГМА, 2012. - С.143-148.

7. Нилова Л.П. Влияние продуктов переработки облепихи на потребительские свойства хлебобулочных изделий / Л.П. Нилова, К.Ю. Маркова // «Экологическая, продовольственная и медицинская безопасность

человечества»: сб. материалов первого международного конгресса в двух частях, 2011: в 2 ч. - Москва: ФГБОУ ВПО «РЭУ им. Г. В. Плеханова», 2011 г. -С. 57-58.

8. Нилова Л.П. Разработка хлебобулочных изделий с антиоксидантными свойствами / Л.П. Нилова, К.Ю. Маркова // «Инновации в области технологии продукции общественного питания функционального и специализированного назначения»: коллективная монография, 2012. — СПб.: Изд-во «ЛЕМА», 2012. — С. 39-63.

9. Нилова Л.П. Биохимический состав порошков из облепихи и его влияние на качество и пищевую ценность хлебобулочных изделий / Л.П. Нилова, К.Ю. Маркова // «Современные аспекты использования возобновляемых природных ресурсов в технологии пищевых продуктов функционального и специализированного назначения»: коллективная монография, 2012. — СПб.: Изд-во «ЛЕМА», 2012. - С. 15-30.

10. Нилова Л.П. Влияние растительных добавок на скорость окислительных процессов в растительном масле / Л.П. Нилова, К.Ю. Маркова // «Современная торговля: теория, практика, перспективы развития»: сб. материалов Первой международной инновационной научно-практической конференции, 2012. - Москва: МосГУ, 2012. - С.1153-1157.

11. Нилова Л.П. Тыквенное масло — функциональный ингредиент для хлебобулочных изделий / Л.П. Нилова, К.Ю. Маркова // «Современное хлебопекарное производство. Перспективы развития»: сб. научных трудов 13-й Всероссийской научно-практической конференции, 2012. — Екатеринбург: УрГЭУ, 2012. — С. 3-6.

12. Нилова Л.П. Оценка качества и безопасности растительных масел для производства хлебобулочных изделий / Л.П. Нилова, К.Ю. Маркова, М.А. Серовгов, E.H. Глухова // «Актуальные проблемы обеспечения качества и конкурентоспособности товаров и услуг в условиях глобализации»: сб. материалов международной научно-практической конференции, 2012. -Караганда: КЭУК, 2012. - С.59-62.

13. Нилова JI.П. Влияние нетрадиционного растительного сырья на состояние воды в хлебобулочных изделиях / Л.П. Нилова, К.Ю. Маркова, Н.В. Науменко // «Торгово-экономические проблемы регионального бизнес-пространства»: сб. материалов Международной научно-практической конференции, 2011 г. - Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2012. - С.183-186.

14. Нилова Л.П. Продукты переработки облепихи как источник функциональных ингредиентов для хлебобулочных изделий / Л.П. Нилова, К.Ю. Маркова // «Актуальные проблемы качества и безопасности потребительских товаров»: сб. материалов всероссийской заочной научной конференции молодых ученых, 2012. - Орел: изд-во ОрелГИЭТ, 2012. - С. 4852.

15. Нилова Л.П. Влияние натуральных обогащающих добавок на интенсивность биокаталитических процессов в технологии хлеба / Л.П. Нилова, К.Ю. Маркова // «Биокаталитические технологии возобновляемых ресурсов в интересах рационального природопользования»: сб. материалов международной молодежной конференции, 2012. - Кемерово: ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности», 2012 . — С.52-56.

16. Нилова Л.П. Масло из рисовых отрубей: производство, антиоксидантные свойства, использование [электронный ресурс] / Л.П. Нилова, Т.В. Пилипенко, К.Ю. Маркова // «Здоровое питание с рождения: медицина, образование, пищевые технологии»: сб. материалов VII Российского форума, 2012. - Санкт-Петербург, 2012. - С. 61-68. (http://www.pediatriya-spb.ru/img/tezisy_nov_2012.pdf).

17. Нилова Л.П. Использование вторичных продуктов переработки облепихи в качестве обогащающих добавок хлебобулочных изделий с антиоксидантными свойствами / Л.П. Нилова, К.Ю. Маркова // «Пищевые ингредиенты и инновационные технологии в производстве продуктов здорового питания»: сб. материалов всероссийской научно-практической конференции, 2013. — СПб.: ГНУ ВНИИПАКК Россельхозакадемии, 2013. - С. 120-123.

18. Нилова Л.П. Пути расширения ассортимента функциональных пищевых продуктов на потребительском рынке России / Л.П. Нилова, Т.В. Пилипенко, К.Ю. Маркова // «Современный мир: проблемы глобализации»: сб. материалов Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, 2013. - СПб: Санкт-Петербургский им. В.Б. Бобкова филиал Российской таможенной академии — 2013. - С. 233-235.

Список принятых сокращений

АОА - антиоксидантная активность

БАВ — биологически активные вещества

МРО - масло из рисовых отрубей

МТС — масло из тыквенных семечек

ПНЖК - полиненасыщенные жирные кислоты

ПОкм - порошок из кожицы и мякоти облепихи

ПОс - порошок из семян облепихи

ПЧ — перекисное число

Подписано в печать 15.05.2014 Формат 60x90/16 Бумага офсетная. Усл. печ. л. 1,75 Тираж 100 экз. Заказ 209

Отпечатано в типографии «Адмирал» 199178, Санкт-Петербург, В.О., 7-я линия, д. 84 А

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТОРГОВО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

На правах рукописи

04201453437

МАРКОВА КСЕНИЯ ЮРЬЕВНА

РАЗРАБОТКА И ТОВАРОВЕДНАЯ ОЦЕНКА ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ, ОБОГАЩЕННЫХ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ ЛИПИДНОЙ ПРИРОДЫ

Специальность 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: кандидат технических наук, доцент Нилова Л.П.

Санкт-Петербург 2014

ОГЛАВЛЕНИЕ

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

Глава 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ..............................................10

1.1 Жиры и вещества, сопутствующие жирам, как незаменимые факторы питания 10

1.1.1 Качество питания. Проблемы и пути решения................................................10

1.1.2 Современные представления о физиологической роли БАВ липидной природы..........................................................................................................................15

1.1.3 Краткая характеристика и пищевые источники БАВ липидной природы.....22

1.2 Хлебобулочные изделия - перспективные продукты для обогащения.............30

1.2.1 Роль хлебобулочных изделий в питании..........................................................30

1.2.2 Анализ основных направлений расширения ассортимента хлебобулочных изделий на современном этапе....................................................................................34

1.3 Обоснование выбора природных источников БАВ липидной природы для производства хлебобулочных изделий.......................................................................41

1.3.1 Плоды облепихи как источник БАВ липидной природы................................41

1.3.2 Растительные масла нового поколения как источник БАВ.............................55

1.4 Цель и задачи исследования..................................................................................64

Глава 2 ПОСТАНОВКА ЭКСПЕРИМЕНТА И ВЫБОР ОБЪЕКТОВ И МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЙ.......................................................................................................67

2.1 Основные этапы работы.........................................................................................67

2.2 Объекты исследований...........................................................................................69

2.3 Методы исследований............................................................................................70

ГЛАВА 3 ВЫБОР И ИССЛЕДОВАНИЕ БАВ ЛИПИДНОЙ ПРИРОДЫ ИЗ ВТОРИЧНЫХ ПРОДУКТОВ ПЕРЕРАБОТКИ ОБЛЕПИХИ..................................81

3.1 Обоснование выбора сорта облепихи при получении обогащающей добавки для производства хлебобулочных изделий................................................................81

3.2 Изучение химического состава вторичных продуктов переработки облепихи 90

3.3 Исследование стойкости вторичных продуктов переработки облепихи к термическому воздействию.......................................................................................100

ГЛАВА 4 РАЗРАБОТКА И ТОВАРОВЕДНАЯ ОЦЕНКА ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ, ОБОГАЩЕННЫХ БАВ ЛИПИДНОЙ ПРИРОДЫ ИЗ ВТОРИЧНЫХ ПРОДУКТОВ ПЕРЕРАБОТКИ ОБЛЕПИХИ..........................................................104

4.1 Влияние вторичных продуктов переработки облепихи на хлебопекарные свойства пшеничной муки.........................................................................................104

4.2 Влияние вторичных продуктов переработки облепихи на жизнедеятельность дрожжей и скорость технологического процесса....................................................113

4.3 Обоснование оптимального количества вторичных продуктов переработки облепихи для обогащения хлебобулочных изделий................................................121

4.4 Изучение качества разработанных хлебобулочных изделий с вторичными продуктами переработки облепихи...........................................................................148

4.5 Изучение качества разработанных хлебобулочных изделий в процессе хранения.......................................................................................................................154

4.6 Влияние вторичных продуктов переработки облепихи на развитие картофельной болезни хлеба.....................................................................................165

4.7 Пищевая ценность хлебобулочных изделий, обогащенных вторичными

продуктами переработки облепихи...........................................................................167

Глава 5 РАЗРАБОТКА И ТОВАРОВЕДНАЯ ОЦЕНКА ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ, ОБОГАЩЕННЫХ БАВ ЛИПИДНОЙ ПРИРОДЫ ИЗ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ............................................175

5.1 Изучение химического состава и показателей качества растительных масел нового поколения........................................................................................................175

5.2 Исследование стойкости растительных масел нового поколения к термическому окислению...........................................................................................178

5.3 Влияние растительных масел нового поколения на формирование потребительских свойств и процесс черствения хлебобулочных изделий...........185

5.4 Содержание БАВ липидной природы в хлебобулочных изделиях с

растительными маслами нового поколения.............................................................190

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.............................................................................................192

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.........................................................................................194

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ..........................................................................................195

ПРИЛОЖЕНИЯ...........................................................................................................225

ВВЕДЕНИЕ

В XXI веке концепция здорового питания является неотъемлемой частью решения проблем продовольственной безопасности. Значительный вклад в развитие теоретических и практических основ производства функциональных пищевых продуктов внесли A.A. Покровский, В.А. Тутельян, A.A. Кочеткова, А.П. Нечаев, В.Б. Спиричев, JI.H. Шатнюк, В.М. Позняковский, Р.Д. Поландова, Л.И. Пучкова, Т.Б. Цыганова и др.

Нарушение структуры питания населения приводит к развитию ряда алиментарно зависимых заболеваний, таких как болезни системы кровообращения и онкологические заболевания. Особенно велика смертность от сердечно-сосудистых заболеваний, которая ежегодно возрастает на 1,5-2,0 % и в настоящее время составляет около 55%. Многочисленными исследованиями, проведенными в России, США и странах ЕС доказано влияние биологически активных веществ (БАВ) ли-пидной природы на снижение риска возникновения сердечно-сосудистых заболеваний. Кроме полиненасыщенных жирных кислот семейств со-3 и ю-6, а также токоферолов, к ним относят фосфолипиды, фитостерины, ретинолы, токотриенолы, каротиноиды и др. Основными источниками этих веществ являются природные пищевые жиры. Но в последние годы увеличилось потребление жиров, переработанных путем рафинации, гидрогенизации, переэтерификации и фракционирования, которые практически не содержат БАВ липидной природы.

Хлебобулочные изделия как продукты, употребляемые ежедневно, могут служить источником БАВ липидной природы, так как содержание «скрытых» жиров в них в зависимости от рецептуры может достигать 14%. При этом частота потребления хлебобулочных изделий в сутки в 4 раза выше, чем пищевых жиров.

Для обогащения хлебобулочных изделий БАВ липидной природы можно использовать как растительные масла нового поколения, богатые такими веществами, так и вторичные продукты переработки растительного сырья с высоким содержанием жиров.

Широко известны своими функциональными свойствами плоды облепихи, содержащие масло богатое БАВ. Основное использование облепихи - получение облепихового масла для фармацевтической промышленности, но оставшийся шрот и жмых совсем не содержит жира или содержит его незначительное количество, которого недостаточно при создании пищевых продуктов, обогащенных БАВ липидной природы. Одним из перспективных направлений использования облепихи является производство сока, обладающего полифункциональными свойствами, который может непосредственно реализовываться в розничной торговой сети или использоваться в пищевой промышленности. Оставшиеся после получения сока, выжимки содержат значительное количество жиров, характеризующихся высоким содержанием БАВ липидной природы. Опубликованные результаты научных исследований показывают, что химический состав плодов облепихи сильно варьирует в зависимости от сорта, региона выращивания и т.д., кроме того, составные части плодов - кожица и мякоть, а также семена различаются как по жирнокислотному составу, так и по содержанию БАВ липидной природы. Эти факторы необходимо учитывать при разработке функциональных пищевых продуктов, в том числе хлебобулочных изделий.

К растительным маслам нового поколения относят нерафинированные или рафинированные масла, в которых высоко содержание БАВ. В последние годы на потребительском рынке России появились рафинированное масло из рисовых отрубей и нерафинированное масло из тыквенных семечек с высоким содержанием БАВ. Начиная с 90-х годов прошлого столетия за рубежом проводятся исследования их функциональных свойств. Установлено высокое содержание в таких маслах веществ-антиоксидантов, которые могут предохранить ПНЖК от окисления при температурном воздействии во время выпечки хлебобулочных изделий.

Разработка хлебобулочных изделий, обогащенных БАВ липидной природы, позволит расширить ассортимент продуктов функционального назначения, что будет способствовать улучшению здоровья населения России.

Цель работы - разработать и провести товароведную оценку качества хлебобулочных изделий, обогащенных БАВ липидной природы. Для достижения поставленной цели были определены и решались следующие задачи:

- исследовать химический состав продуктов переработки растительного сырья для установления содержания БАВ липидной природы;

- изучить влияние БАВ липидной природы на стойкость продуктов переработки растительного сырья к термическому воздействию;

- определить влияние вторичных продуктов переработки облепихи - порошка из кожицы и мякоти (ПОкм) и порошка из семян (ПОс), на хлебопекарные свойства пшеничной муки;

- оптимизировать количество вторичных продуктов переработки облепихи в хлебобулочных изделиях с учетом формирования потребительских свойств и с использованием методов математического моделирования;

- изучить влияние вторичных продуктов переработки облепихи ПОкм и ПОс на потребительские свойства хлебобулочных изделий и их изменение в процессе хранения;

- установить влияние замены традиционных жиров в рецептуре растительными маслами нового поколения - маслом из рисовых отрубей (МРО) и маслом из тыквенных семечек (МТС) на формирование потребительских свойств и процесс чер-ствения хлебобулочных изделий;

- определить содержание БАВ липидной природы в разработанных обогащенных хлебобулочных изделиях и обосновать возможность их использования в качестве продуктов функционального назначения;

- разработать техническую документацию на новые виды хлебобулочных изделий с БАВ липидной природы и произвести опытно-промышленную апробацию.

Научная новизна. Впервые теоретически обоснована и экспериментально доказана целесообразность и эффективность использования для обогащения хлебобулочных изделий БАВ липидной природы различных составных частей вторичных продуктов переработки облепихи и растительных масел нового поколе-

ния. ПОкм обогащает каротиноидами, витамином Е; ПОс - витамином Е и полиненасыщенными жирными кислотами со-3, оптимизируя соотношение ю-3 и ю-6; МРО - фитостеролами и токоферолами; МТС - токоферолами.

На основе комплексного подхода, учитывающего формирование потребительских свойств хлебобулочных изделий с высоким содержанием БАВ липидной природы, предложены варианты решений: использование ПОс в сочетании с картофельными хлопьями в рецептурах булочных изделий и ПОкм - в рецептурах сдобных изделий.

Выявлены закономерности изменения удельного объема и пористости хлебобулочных изделий в зависимости от количества вносимых вторичных продуктов переработки облепихи. Метод множественной регрессии и полученные модели плоскостей позволили оптимизировать количество обогащающих добавок в различных рецептурах булочных изделий.

В хлебобулочных изделиях с БАВ липидной природы замедляются процессы черствения вследствие:

- преобладания в порошках из вторичных продуктов переработки облепихи гидроколлоидов, осмотически и адсорбционно-связывающих воду, что подтверждено дифференциально-термическим анализом форм связи воды;

- значительного содержания в нерафинированном тыквенном масле фосфоли-пидов, в рисовом масле - фитостеролов, которые, образуя в тесте комплексы с белками и крахмалом, обеспечивают более полную гидратацию этих полимеров муки.

Практическая значимость работы заключается в следующем: - работа выполнена в рамках Аналитической ведомственной целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы» на 2009-2013 гг. шифр 7. 6156. 2011 «Разработка инновационных технологий в области пищевой инженерии и биокаталитических технологий пищевых продуктов и продукции общественного питания функционального и специализированного назначения как одно из основных направлений социально-экономической политики в сфере обеспече-

ния продовольственной безопасности», отдельные аспекты работы явились составной частью научных исследований Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 гг.;

- разработаны рецептуры, технические условия и технологические инструкции на булочные изделия из пшеничной муки общего назначения: с порошком из кожицы и мякоти облепихи; с порошком из семян облепихи и картофельными хлопьями; с маслом из рисовых отрубей; с маслом из тыквенных семечек;

- получен патент на изобретение «Способ производства хлебобулочных изделий» №2488272 дата приоритета 02.03.2012, опубликовано 27.07.2013 бюл. №21;

- по разработанным рецептурам и технологическим инструкциям проведена выработка опытной партии хлебобулочных изделий с порошками из вторичных продуктов переработки облепихи, маслом из рисовых отрубей и маслом из тыквенных семечек на ЗАО «Охтинское».

Положения, выносимые на защиту:

- результаты исследования ПОкм и ПОс, растительных масел нового поколения как источника БАВ липидной природы;

- результаты исследования стойкости к термическому воздействию растительных масел нового поколения;

- математические модели оптимизации количества вторичных продуктов переработки облепихи в рецептурах хлебобулочных изделий;

- результаты экспериментальных исследований потребительских свойств обогащенных хлебобулочных изделий с ПОкм и ПОс и их изменение в процессе хранения;

- результаты исследований замены подсолнечного масла растительными маслами нового поколения на формирование качества хлебобулочных изделий с БАВ липидной природы и их изменение в процессе хранения.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на международных и всероссийских научно-практических конференциях: «Актуальные проблемы потребительского рынка товаров и услуг» (Киров, 2009, 2011, 2012 гг.), «Актуальные проблемы таможенного дела: информационный подход» (Санкт-Петербург, 2010 г), «Современный мир: проблемы глобализации» (Санкт-Петербург, 2013 г), «Торгово-экономические проблемы регионального бизнес-пространства» (Челябинск, 2010, 2011, 2012 гг.), «Актуальные проблемы качества в процессе производства и обращения товаров и услуг» (Ростов-на-Дону, 2011 г), «Экологическая, продовольственная и медицинская безопасность человечества» (Москва, 2011 г), «Современная торговля: теория, практика. Перспективы развития» (Москва, 2012 г), «Современное хлебопекарное производство: перспективы развития» (Екатеринбург, 2012 г), «Актуальные проблемы обеспечения качества и конкурентоспособности товаров и услуг в условиях глобализации» (Караганда, 2012 г), «Актуальные проблемы качества и безопасности потребительских товаров» (Орел, 2012, 2013 гг.), «Здоровое питание с рождения: медицина, образование, пищевые технологии» (Санкт-Петербург, 2012 г), «Биокаталитические технологии возобновляемых ресурсов в интересах рационального природопользования» (Кемерово, 2012 г), «Пищевые ингредиенты и инновационные технологии в производстве продуктов здорового питания» (Санкт-Петербург, 2013 г).

Глава 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Жиры и вещества, сопутствующие жирам, как незаменимые факторы питания

1.1.1 Качество питания. Проблемы и пути решения

Питание является постоянно действующим внешним фактором, оказывающим значительное влияние на здоровье человека. Доказано, что полноценное питание способствует правильному развитию детей, обеспечивает усиление защитных реакций организма и профилактику заболеваний, повышает работоспособность и продолжительность жизни, создавая при этом условия для адекватной адаптации организма человека к окружающей среде. Нерациональное потребление пищевых продуктов может быть одной из причин развития различных заболеваний [45, 68, 153, 157, 177,179].

В России в последние годы происходит рост общей заболеваемости граждан. По сравнению с доперестроичным периодом количество бол�