автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.13, диссертация на тему:Разработка низкокалорийных пищевых эмульсий типа «майонез» на основе льняного масла и муки зародышей пшеницы, консервированных органическими кислотами

На правах рукописи

РГБ ОД

ЖУРЛВКО

ЕКАТЕРИНА ВЛАДИМИРОВНА ^ ^ 20у9

У/1 К 664.346.001.5

Разработка низкокалорийных пищевых эмульсий типа «майонез» на основе льняного масла и муки зародышей пшеницы, консервированных органическими кислотами

Специальность 05.18.13 - технология консервирования пищевых

продуктов

Автореферат

диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва -2000

Работа выполнена на кафедре пшцевой биотехнологии и консервирования, кафедре органической, физической и коллоидной химии Московской государственной технолошческой академии

Научный руководитель:

Официальные оппопептмг

Академик Международной академии энергоинформационных наук, доктор химических наук, профессор Грузиков Е.В.

Доктор технических наук, профессор Кавсцкпй Г.Д.

Ведущая организация:

Кандидат технических наук, доцент Кутиня О.И.

ЗАО «Экотехнология»

о о

Ю-часов на

Зашита диссертации состоится « Ь » и*** е. 2000 г. В _

заседании диссертационного совета К.063.45.03 при Московской Государственной технологической академии по адресу: 109803, Москва, ул.Талалихина, д. 31, аудитория № 36.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московской государственной технологической академии.

Автореферат разослан «■&?» 2000 г.

Ученый секретарь, диссертационного

совета доктор технических наук, а р

профессор Оъ^ь-Л Малина В.II.

Общая характеристика работы

Актуальность работы. В последние годы большое значение приобретает проблема создания продуктов диетического и лечебно-профилактического питания. Поэтому разработка пищевых эмульсий типа «майонез» диетической и лечебно-профилактической направленности, является актуальной задачей.

Диетотерапия имеет огромное значение в профилактике и лечении ишемической болезни сердца и таких ее основных факторов риска, как гиперлипопротеидемия и артериальная гттертензия. При этом наиболее выраженное влияние на патогенетические механизмы атеросклероза оказывает модификация жирового компонента рациона, и в первую очередь повышение квоты полиненасыщенных жирных кислот (ПМЖК).

Некоторые растительные масла содержат достаточное количество ПМЖК «Омега-3». Наиболее важным источником растительных ПМЖК семейства «Омега-3» является льняное масло, в котором находится до 70% «Омега-3» линоленовой кислоты.

Однако до настоящего времени в практике диетического и лечебно-профилактического питания не существует рецептур и технологий пищевых эмульсий типа "майонез" на основе льняного масла, что значительно обедняет структуру и рацион диетического и лечебно-профилактического питания.

Между тем заболевания, обусловленные атеросклерозом и в первую очередь ишемической болезнью сердца, относятся к наиболее часто встречающимся причинам смерти мужчин старше 45 лет и женщин старше 65 лет во многих странах Европы, в том числе и в России. Поэтому разработка диетических продуктов питания антисклеротической направленности является актуальной задачей.

Цель работы заключается в изучении возможности использования льняного масла в низкожирных диетических пищевых эмульсиях типа «майонез» антиатеросклеротической направленности, а также в разработки рецептур и технологии указанных пищевых эмульсий при сохранении их питательных свойств.

Обоснования для разработки такого рода пищевых эмульсий следующие: во-первых, преимущество этих продуктов заключается в том, что натуральные растительные масла вводятся в организм человека в наиболее усваиваемом эмульгированном виде; во-вторых, в Российской Федерации майонез является одним из самых распространенных пищевых продуктов. Производство майонезов в 1998 году достигло 167,2 тыс. тонн, что составляет рост по отношению к 1997 году на 82,9%.

Научная новизна работы. Впервые разработана научно-обоснованная рецептура диетического низкокалорийного майонеза антиатеросклеротической направленности, который в качестве растительною содержит лыюяос масло, а в качестве загустителя - богатую витаминами муку зародышей пшеницы пищевого назначения «Витазар». Изучены жирнокислотный состав льняного масла, его вязкостные свойства и характер течения, устойчивость к окнелешпо. Впервые исследованы в зависимости от различных факторов масло- и р.одопоглещагощая способность муки зародышей пшеницы «Витазар». Изучены структурно-реологические, физико-химические и органолеггтические характеристики пищевой майонезной эмульсии на основе льняного масла. Исследовано влияние факторов внешней среды на развитие микроорганизмов в разработанной пищевой эмульсии типа «майонез» на основе льняного масла и установлен родовой и видовой состав выделенных бактерий и дрожжей. На основе полученных экспериментальных данных предложены консерванты для диетического майонеза. Определены режимные тггерволы технологий многокомпонентной пищевой майонезной эмульсии на основе льняного масла.

Практическая ценность работы заключается в разработке научно обоснованной рецептуры низкокалорийного диетического майонеза на основе льняного масла и муки пищевого назначения «Витазар» и технологии его получения с позиции качества и безопасности потребления.

На данный майонез разработаны Технологическая инструкция и Технические условия ТУ 9143-002—17385524 - 98 «Витамол». Майонез низкокалорийный диетический», получен Гигиенический сертификат № 77.72.07.914 п. 06548.06.98 от 26.06.98 Центра гигиенической сертификата! пищевой продукции при Институте питания РАМН РФ. При этом майонез определен как продукт антисклеротической направленности.

Апробация работы. Разработанный и исследованный майонез экспонировался на: Выставке совместной коллегии Минсельхозпрода РФ и Минсельхозпрода Республики Беларусь по выполнению Межгосударственной программы «Лен», г.Иванозо, 26-27 ноября 1998 г.; Выставке

«Энергоинформационные технологии и экология окружающей среды» в Государственной Думе РФ 2 декабря 1998 г. Майонез награжден дипломом «За разработку экологически чистой пшцевой продукции».

Практические результаты работы доложены на: 5-ой Международной научно-практической конференции «Современные проблемы в пищевой промышленности (Москва, апрель 1999); научно-практической

конференции «Будущее за новыми технологиями» (г. Мелеуз, 1999); 4-ой Международной научно-практической конференции «Пищевая промышленность на рубеже третьего тысячелетия» (Москва, 18-19 апреля 2000).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 5 научных

работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, списка литературы из 139 наименования и 5 приложений. Основное содержание работы изложено Fia 175 страницах, содержит 24 рисунка и 9 таблиц.

Основные положения, оыносниые на защиту: технология получения и параметры пищевой и биологической ценности майонезной эмульсии на основе льняного масла, копсрвированной органическими кислотами.

Основное содержание работы

Во введении показана актуальность диссертационной работы, указаны основные направления исследований.

В главе 1 «Обзор литературы» изложен обзор научных публикаций и патентных материалов, на основе изучения которых выдвинута научная концепция, положенная в основу экспериментальных исследования диссертационной работы.

В главе 2 «Объекты и методы исследований» дано описание основных методов, применяемых в диссертационной работе.

Объектами исследований являлись компоненты майонезной эмульсии и разработанная пищевая эмульсия типа «майонез.

Вязкость водных раствором полимеров определялась с помощью Вискозиметра Убеллоде при различных физико-химических условиях (в зависимости ' от температуры растворов, концентрации растворов, концентрации электролитов).

Водопоглощение и жиропоглощение изучали при различных рН, температурах, времени выдержки муки «Витазар» и сухого обезжиренного молока (СОМ). Расчет водопоглошения вели по формуле:

Х=масса навески после - масса навески до водопоглощения. Таким же образец определяли жиропоглощение (вместо воды использовали льняное масло).

Исследование вязкостных свойств и характера течения льняного масла изучали на приборе «Реотест-2» при температуре 20°С. На этом же приборе' исследовали реологические свойства пищевых эмульсий типа «майонез».

Исследование химического состава льняного масла проводили методом газовой хроматографии.

Определение состава очищенного льняного масла проводили на И'С-спектрометре «Спекорд» при нормальной температуре. Кашпо масла помещали между пластинами гп бромида калия. Интерпретацию спектров проводили в соответствии с литературными данными.

Изучение устойчивости льняного масла к окислении) проводили с помощью спектрофотометра СФ-16 при длине волны 232 нм в соответствии с принятом методикой. Согласно ей в качестве количественного параметра был выбран удельный коэффициент поглощения при 232 нм.

Микробиологические исследования пищевых чзйонеэных эмульсий и компонентов их составляющих проводили с помощью систем API фирмы EPCI (Франция) с интерпретацией результатов по книге кодов (Profile Index).

В третьей главе диссертационной работы рассмотрен химический состав и физико-химические свойства основных компонентов гапцевых эмульсий типа «майонез», производимых на основе льняного масла и муки зародышей пшеницы пищевого назначения «Витазар».

Майонез является по своему составу высококонцентрированцой эмульсией типа «масло в воде». Для получения прочных эмульсий в систему такого типа вводятся специальные стабилизирующие вещества - эмульгаторы, загустители, которые, ориентируясь на границе раздела «фаза-среда», накапливаются в оболочке капелек дисперсной фазы и делают ее механически более прочной. Прочность эмульсии - один из главных факторов, влияющих на качество майонеза. Проведены сравнительные (с целью выбора) исследования трех видов стабилизаторов - оксиэтилированного крахмала (ОЭК), поливинилпирролидона (ПВП) и альгината натрия. '

Оксиэтилированный крахмал (ОЭК) представляет собой гидролизоваиный амилопектиновын крахмал с молекулярной массой 2-105. В строении молекулы такого крахмала существует прочная химическая связь звеньев глюкозы, в результате чего при повышении температуры частицы его набухают в воде ограниченно, образуя вязкую прочную коллоидную систему.

Кроме ОЭК в качестве стабилизирующей и биологически активной добавки в производстве майонезной эмульсии исследовалась возможность применения выпускаемого отечественной промышленностью синтетического низкомолекулярного поливиниппнрролндоиа (ПВП). Этот препарат используется в медицине в качестве заменителя плазмы крови и общей детоксикации организма. Особый интерес представляет способность ПВП образовывать нерастворимые комплексные соединения с металлами и радионуклидами с последующим выведением их из организма человека.

Из других пищевых стабилизаторов, выпускаемых отечественной промышленностью наиболее перспективным являе1ся альгинаг натрия.

Альгшшты представляют большой интерес для лечебного и профилактического питания, так как способствуют выведению из организма ионов тяжелых металлов и радиоактивных изотопов. Они не токсичны не

вызывают аллергию, безвредны даже в больших количествах. Концентрация этих полисахаридов в продуктах питания незначительна, обычно 0,1-2,0%, в то же время они способны активно взаимодействовать с белками и другими компонентами пищи.

Перспектива использования указанных стабилизаторов в создании майонезной эмульсии требовала всестороннего изучения их основных физико-химических свойств: способности водо- и жиропоглощения в зависимости от времени, температуры и реакции среды, а так же вязкостных свойств водных растворов стабилизаторов, в зависимости от их содержания, температуры и концентрации электролита в водной фазе.

Результаты, приведенные на рис.1, свидетельствуют, что водопоглощающая способность (ВПС) для ОЭК и ПВП в интервале температур от 20 до 50°С выражена гораздо слабее, чем у альгината натрия. При 50°С ВПС для ОЭК и ПВП достигает своего максимального значения и дальше не меняется. Для альгината натрия ВПС сильно возрастает до 60°С, а затем кривая выходит на «плато» и до 100 С остается постоянной.

Установленные различия водопоглощения исследуемых

стабилизаторов объясняются, по-видимому, особенностями строения и процессов превращения молекул этих полимеров в водной среде, которые подробно рассматриваются в диссертационной работе.

Исследование ВПС стабилизаторов в зависимости от рН среды показало, что у альгината натрия и ОЭК ВПС проявлялась в большей степени в нейтральной и щелочной среде. Для ПВП водопоглощение практически не зависело от реакции среды.

Установленная зависимость имеет важное технологическое значение, так как объясняет целесообразность введения тех или иных компонентов для обеспечения нормального хода технологического процесса получения майонезной эмульсии.

Исследование жиропоглошающей способности стабилшаторов, проведенное в диапазоне температур от 20 до 100°С показало, что у альгината натрия эта способность по мере повышения температуры постепенно снижалась и при 100°С достигала своего минимального значения. Для ОЭК и ПВП снижение жиропоглощения происходило при повышении температур до 60-70°С, а затем оно вновь заметно нарастало (рис.2).

При изучении влияния концентрации стабилизаторов на относительную вязкость водных растворов было установлено, что при повышении концентрации от 0,1 до 2,0% наибольшей вязкостью отличались растворы альгината натрия, что объясняется, очевидно, его лучшей растворимостью в воде по сравнению с ОЭК и ПВП. Измерения проводились на вискозиметре Убеллоде с диаметром капилляра 0,73 мм, при постоянной температуре 20°С. Однако изучение вязкости 0,5% водных растворов 3-х исследуемых стабилизаторов в диапазоне температур от 20 до 70°С показало, что с повышением температуры вязкость

Рис.Саансимосп. водопоглощающей способности стабилизаторов от температуры

/

—ОЭК —пвп -«-Альгинат натрия

и

!

20 30 40 50 60 70 80 90 100

Чс

Рис.З. Зависимость относительной ВЯЗКОСТИ водных растворов стабилизаторов от температуры

Г

«г»

12

11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

20

30

—~ оэк —пвп

-»■ Алыинат натрия

40

50

60

70

(.'С

! РнсЛ Зависимость яхропоглощающеЯ способности стабклюотсров от темпер ггуры

--ОЭК ~ПВП ,

Альпжат натрия

20 30 40 50 60 70 80 90 100 и'С I

Рис. 4, Зависимость относительной зязкостн водных р4створов стабилизаторов от концентрации электролита | при 20" С

—оэк —пвп

-*■ Альгинат натрия |

0,01 0,1 1 С, ноль

альгината натрия незначительно снижалась, а вязкость ОЭК и ПВП оставалась практически без изменения (рис. 3).

Наряду с другими вопросами, особый интерес представляло изучение вязкости водных растворов стабилизаторов в зависимости от влияния на них такого электролита как поваренная содь (ЫаС)), которая входит в рецептуру майонезной эмульсии и, безусловно, может влиять на структурно-реологические свойства жироводных эмульсий. Была исследована вязкость водных растворов 3-х стабилизаторов при концентрации ЫаС1 - 0,01 М; 0,1 М; 1М. Результаты, представленные на рис. 4, свидетельствуют, что при повышении концентрации соли вязкость альгината натрия снижалась, а у ОЭК и ПВП практически не менялась.

По-видимому, при прогаводстве пищевых эмульсий типа «майонез», альгинат натрия целесообразно вводить в майонезную эмульсию до введения ЫаС1. При этом, учитывая солоноватый вкус альгината натрия, можно снижать количество воды, вносимой в майонезный продукт согласно его рецептуре.

В целом полученные в результат исследований зависимости позволяют регулировать концентрацию стабилизаторов и создавать вязкость водной фазы необходимую в производстве разных видов майонезной эмульсии.

При разработке новых рецептур ншкожиркых майонезных эмульсий и технологии их производства, особое внимание следует обратить на химический состав, физико-химические и структурно- реологические свойства компонентов и добавок, которые,. улучшая питательную ценность продукта, одновременно выступают в роли стабилизаторов и структурообразователей пищевых эмульсий, позволяя тем самым исключить из рецептур майонезов традиционные струкгурообразовтели, обладающие в ряде случаев нежелательными побочными действиями.

В качестве такой биологически активной добавки был исследован новый загуститель — мука из зародышей пшеницы пищевого назначения «Витазар».

Данная мука, получаемая после извлечения масла из зародышей пшеницы методом холодного прессования, сохраняет практически полностью биологически активные вещества исходных зародышей.

. 1 Содержание основных компонентов муки зародышей пшеницы: белок (25-37%), сахара (19-25%), пентозаны (8-11%), клетчатка (1,8-4,2%), жиры (6,0 -8,1%), зола (4-7%). Около 40% по массе в муке из зародышей пшеницы «Вигазар» приходится на углеводы. Основное количество составляют сахара в виде сахарозы (16,5%). В муке сосредоточено аномально высокое количество пентозанов - до 10%. Известно, что пентозаны рекомендуются для включения в диетические продукты питания.

Остаточная масличность муки в зависимости от качества исходного сырья и условий прессования составляет 6-8%. Остаточная масличность увеличивает калорийность муки и повышает ее сбалансированность как пищевого продукта. - ----- - —

Содержание в:ггаминов в муке зародышей пшениц» (мг/г): каротин (А) 0,37, эргостерол (Д) 0,7, токоферол (Е) 45, тиамин (В[) 8, рибофлавин (В2) 0,6, ииации (РР) 94, пшгготеновая кислота 8, фолиевая кислота 1.

Из числа минеральных веществ выявлены заметные количества фосфора, кальция, магния, калия. Исследования муки «Витазар», проведенные Институтом питания РАМН показали, что калорийность продукта составляет в среднем около 400 ккал на 100 г продукта. По заключению Института питания РАМН мука зародышей пшеницы пищевого назначения «Витазар» может быть рекомендована в качестве биологически активной добавки при производстве хлебобулочных, кондитерских п других пищевых продуктов.

Учитывая, что при разработке рецептуры ннзкожирого майонеза было намечено использовать в качестве загустителя муку «Витазар» в смеси с традиционным компонентом - сухим обезжиренным молоком (СОМ), представляло интерес сравнительно выяснить структурно-реологические и физико-химические свойства этих двух продуктов.

В первую очередь были выяснены основные показатели загустителей: водопоглощающая и жиропоглощающая способности муки «Витазар» и СОМ в зависимости от температуры, рН, времени, а так же вязкость в зависимости от концентрации загустителей в поде и в масле. Результаты представлены на рис. 5,6,7

Данные рис.5 свидетельствуют, что при выдержке в жидком льняном масле жиропоглощающая способность мухи и СОМ нарастала в соответствии с повышением температуры от 20°С до 50°С. При этом жиропоглощающая способность муки «Витазар» оказалась более высокой по сравнению с СОМ.

При исследовании водопоглощающей способности компонентов было выяснено, что максимального уровня водопоглощения (110 масс.%) мука «Витазар» при температуре 90-95 С достигала в течение 1-1,5 часа. Водопоглощише СОМ достигло 100 масс.% при температуре 20°С в течение 50 минут и в дальнейшем не изменялось.

Известно, что водопоглощающая способность загустителей зависит также и от рН среды. Результаты исследовзшгй, приведенные на рис. 6 показывают, что водопоглощающие свойства муки «Витазар» и СОМ в наибольшей степени проявлялись в нейтральной среде (рН 7,0). В кислой среде (рН 4,0), которая является реальной для майонезов, водопоглощающая способность муки «Витазар» оказалась заметно выше по сравнению с СОМ.

Сравнительное изучение вязкости водных растворов (рис. 7) муки «Витазар» и СОМ в зависимости от их концентрации (1%, 4,5% и 8%) на приборе Реотест-2 показало, что наибольшими загущающими свойствами обладает мука «Витазар». Вязкость муки в льняном масле, нагретом до

Рис.5. Маслопоглощмоша* способность муки "Витазар" и СОМ в зависимости от температуры

и —СОМ | — "Витазар"

€31

2 Н 1

20 50 '

Рис. 6. Зависимость водопоглотитеиьной способности муки "Витазар" и СОМ от рН среды п»и 20е С

рН среды

Ряс. Зависимость вязкости водного раствора муки "Витазар н СОМ о г их концентрации

90 80 70 60 50 . 40 '30 20 10 0

/

/

1. / >

1 /

-*- Мука "Витазар" — СОМ

4,5 С, У.

температуры 40-50°С, нарастала в соответствии с повышенном содержания муки (от I до 8%) в масле. '

Таким образом, на основании полученных результатов исследовании было установлено, что мука «Витазар» кроме высокой пшцевой ценности обладает высокой загущающей способностью.

Следующий подраздел первой главы работы посвящен физико-химическим и реологическим характеристикам льняного масла.

Известно, что в последние годы льняное масло, богатое полиненасыщенными жирными кислотами (комплекс Омега-3), рассматривается как перспективный компонент для создания лечебно-профилактических продуктов питания против многих видов заболеваний человека. С целью нормализации жирового состава продуктов было целесообразным изучить возможность использования льняного масла в майонезных эмульсиях. Для этого было необходимо установить химический состав льняного масла, изучить его вязкостные характеристики, характер течения и определить устойчивость льняного масла к окислению.

Льняное масло по составу относится к линоленово-линолевым маслам. Средний состав жирных кислот: линоленовая - 21-45%, лннолевая -25-29%, олеиновая - 5-20%, насыщенные жирные кислоты - 5-10%. В льняном масле содержатся фосфатиды и вещества типа сяизей, обуславливающие образование при быстром нагревании масла до 270-280°С около 0,5% хлопьевидного осадка. Цвет масла колеблется от светло-желтого до коричневого, запах специфический.

Изучение жирнокислотного состава (таблица 1) 5 образцов льняного масла, проведенное методом газовой хроматографии, подтвердило высокое содержание в нем полиненасыщенных жирных кислот, особенно лтюленовой.

Таблица 1

ЖИРНОКИСЛОТНЫЙ СОСТАВ ЛЬНЯНОГО МАСЛА

% . % % % %

Жирная кислота мае. мае. мае. мае. мае.

Миристиновая (С 14:0) 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03

Пентадециновая (С15:0) 0,02 0,02 0,01 0,01 0,02

Пальмитиновая (С 16:0) 5,00 4,65 4,70 4,73 4,71

Пальмигитолеиновая (С16:1) 0,05 0,04 0,04 0,05 0,04

Маргариновая (С 17:0) 0,06 0,06 0,06 0,04 0,06

Изо.стеариновая (изоС18:0) 0,04 0,03 0,03 0,02 0,03

Стеариновая (С 18:0) 4,58 4,65 4,64 4,70 4,64

Олеиновая (С 18:1) Лшюлевая (С 18:2) Линоленовая (С18:3)

14,84 14,85 14,89 14,92 14,86 15,89 15,30 15,26 15,17 15,30 60,00 60,35 60,34 60,32 60,80

В связи с тем, что льняное масло содержит большое количество полиненасыщепных жирных кислот, необходимо было исследовать процессы окисления этого масла с целью оптимизации условий его хранения.

Исследование окисления нерафинированного льняного масла «Тверское» проводили в сравнении с рафинированным подсолнечным маслом «Слобода». Различия в процессах окисления льняного и подсолнечного масел были выявлены путем изучения зависимости удельного коэффициента поглощения при 232 нм, обозначенного как Кь при температурах 20 и 50°С. Результаты, представленные на рис. 8, свидетельствуют, что при 20°С наблюдалось более быстрое увеличение К[ для подсолнечного масла При температуре 50°С зависимость К) от времени имело для подсолнечного масла более ускоренный характер по сравнению с льняным маслом.

Известно, что при окислении непредельных кислот, входящих в состав льняного и подсолнечного масел, образуются пероксиды и гндропероксидо. Они получили название первичных продуктов окисления. В результате их сложных превращений образуются вторичные продукты окисления: спирты, альдегиды, кетоны, карбоновые кислоты с углеродной цепочкой меньшей длины, которые вызывают появления неприятного вкуса (прогоркание масел).

Проведенное в связи с этим исследование кинетики накопления пероксидов при аугоокислении льняного и подсолнечного масел и их жирно-кислотных компонентов при температуре 20°С показало, что скорость накопления пероксидов в том и другом масле оказалась практически одинаковой.

В итоге установлено, что льняное масло, которое содержит до 60% наиболее ненасыщенной линоленовой кислоты, окисляется почти с такой же скоростью, как и более насыщенное подсолнечное масло. Подобное обстоятельство объясняется, по-видимому, тем, что нерафинированное льняное масло «Тверское» содержит в своем составе токоферолы, являющиеся природными антиокислителями. Они участвуют в реакциях обрыва цепей пероксидрадикалов. Источниками токоферолов являются семена льна, из которых методом холодного прессования вырабатывается льняное масло.

При сравнительном изучении характера течения льняного и подсолнечного масел при температуре 20°С иа приборе «Реотест-2» были установлены их аналогичные вязкостные свойства

Учитывая, что для технологических целей необходимо знать изменения плотности масла в зависимости от температуры нагрева, была исследована эта зависимость в льняном и подсолнечном маслах в диапазоне температур от 18

до 60°С, т.е. при тех температурах, в пределах которых осуществляется приготовление пищевых майонезных эмульсий.

Полученные результаты показали, что как в льняном, так и подсолнечном маслах с повышением температуры плотность уменьшается, но не слишком значительно (в среднем от 0,92-0,93Р,кг/м3 до 0,9Р,кг/м3).

В четвертой главе диссертационной работы дается характеристика физико-химических, структурно-реологических и органолептических свойств майонезной эмульсии «Витамол», приготовленной на основе льняного масла и муки зародышей пшеницы пищевого назначения «Витазар» по сравнению с традиционными аналогами.

После того, как были исследованы основные компоненты, необходимые для приготовления эмульсии типа «майонез», на их основе был приготовлен майонеа «Витамол», в рецептуру которого были включены льняное масло, мука зародышей пшеницы пищевого назначения «Витазар», адьпшат тгатрии и другие компоненты Процесс получения майонезной эмульсии «Ветамол» был отработан на основе технологии столового майонеза «Провансаль», который и был принят з качестве контрольного образца. Сравнительные рецептуры майонезов представлены в таблице 2.

Таблица 2

РЕЦЕПТУРЫ МАЙОНЕЗНЫХ ЭМУЛЬСИЙ

Майонез <'Пропансаль» Майонез «Витамол»

Компоненты Массовая доля в% Компоненгы Массовая доля в%

Масло Масло

Подсолнечное 65,40 льняное 15,00

Яичный Мука

Порошок 5.00 «Витазар» 10,00

СОМ 1,60 СОМ 3,00

Сахар-песок 1,50 Сахар-песок 3,00

Соль 1,10 Соль 0,50

Уксусная Лимонная

Кислота 80%-ная 0,60 кислота 0,15

Сода пищевая 0,05 Альгинат натрия 0,50

Горчичный Ароматизатор

Порошок 0,75 «Черная смородина» 0,30

Консерванты не более 0,15

Вода 24,00 Вода 67,40

Итого; 100,00 Итого: 100,00

Одновременно была разработана рецептура майонеза «Чесночный», аналогичная майонезной эмульсии «Витамол», но в качестве ароматизатора использовали 0,5% чесночный порошок.

Полученные образцы имели густую сметанообразную консистенцию, кремовый или светло-розовый цвет с незначительными пузырьками воздуха. Вкус зависел от наличия тех или иных компонентов.

В дальнейшем опытные образцы майонезов «Витамол» и «Чесночный» были заложены на хранение при температуре 18-20°С, в качестве контрольного образца использовался майонез «Провансаль». В процессе хранения (20 суток) через каждые 5 суток определяли кислотность и стойкость продуктов к расслоению. Результаты представлены в таблице 3.

Таблица 3

ИЗМЕНЕНИЕ СТОЙКОСТИ И КИСЛОТНОСТИ МАЙОНЕЗНЫХ ЭМУЛЬСИЙ В ПРОЦЕССЕ ХРАНЕНИЯ

Майонез №№ обр. Сроки хранения (сутки) при температуре 18 — 20°С

0 5 10 15 20

Стойкость Кислоты. ' 8 О 11 Кислот. Стой косп Кислот. Сто{ кост Кис лот Сто! кост Кислот.

«Провансаль» Конт. 0 0,24 0 0,24 0 0,27 0 0,2! 0 0,30

«Витамол» 1 0 0,29 0 0,29 0 0,30 0 о,з; 0 0,32

2 0 0,28 0 0,28 0 0,28 0 0,3( 0 0,30

«Чесночный» 1 3 0 0,26 0 0,26 0 0,28 0 0,2« 0 0,30

4 0 0,27 0 0,27 0 0,29 0 0,3( 0 0,32

Полученные данные свидетельствуют, что стойкость и изменения кислотности исследуемых образцов майонезных эмульсий «Витамол» и «Чесночный» в процессе хранения в течение 20 суток при температуре 18 -20°С практически не отличались от контрольного образца майонеза «Провансаль». Таким образом, было подтверждено, что по физико-химическим показателям

опытные образцы соответствуют требованиям ГОСТа № 30004.1-93 на пищевые эмульсии типа "майонез".

Преимуществами нового вида майонеза, приготовленного на основе льняного масла и муки зародышей пшеиицы пищевого назначения «Витазар»," содержащего в качестве стабилизатора альпшат натрия, перед традиционным аналогом являются его высокие диетические свойства, обусловленные низким содержанием жира, соли и исключением га его состава компонентов - яичного порошка, горчицы, уксусной кислоты, способных оказывать неблагоприятное воздействие на организм человека. Одновременно определены высокая пищевая ценность и вкусовые качества майонеза «Витамол», а так же выяснено соответствие его физико-химических и структурно-реологических свойств на данный пищевой продукт.

В настоящее время разработана и утверждена Технологическая инструкция, Технические условия на данный продукт, получен Гигиенический сертификат, определяющий майонез «Витамол» как диетический низкокалорийный продукт антиаггеросклеротической направленности.

Глава пятая диссертационной работы посвящена особенностям состава микрофлоры и условиям ее развития в майонезной эмульсии «Витамол», приготовленной на основе льняного масла и муки зародышей пшеницы пищевого назначения «Витазар», где в качестве стабилизатора использовался альгинат натрия.

Известно, что в технологии производства майонезов на разных этапах приготовления применяются температуры в диапазоне от 20"С до 100°С. В пределах таких температур отмирают лишь клетки нетермостойких бесспоровых форм бактерий, дрожжей, грибов. Однако данные температуры не являются губительными для спор большинства видов бацилл, вегетативных клеток термофилов. Кроме того, следует учитывать, что жировая среда, которой является майонезная эмульсия, значительно повышает термоустойчивость бесспоровых бактерий (например, стафилококков). Пищевые эмульсии типа «майонез», как известно, содержат достаточное количество питательных веществ - жира, белков, углеводов и большое количество воды (для «Витамола» более 60%). Имея густую сметанообразную консистенцию и не подвергаясь достаточной термической обработке, майонез, безусловно, представляет собой благоприятную среду для развития самых разнообразных микроорганизмов, в том числе не только сапрофитных, но и условно-патогенных и даже патогенных форм бактерий.

В традиционных майонезах (майонез столовый «Провансаль») высокое содержание уксусной кислоты подавляет большую часть микрофлоры эмульсии. Тем не менее, одним из распространенных видов микробиологической порчи майонезной эмульсии, является газообразование данного пищевого продукта, сопровождающееся его расслоением и вздутием

банок (бомбаж). Возбудителями подобного вида порчи чаще всего являются гетероферменгативные молочнокислые бактерии (Lactobacillus), лейконосток (Leuconostoc), дрожжи родов Candida и Saccharomyces , реже некоторые виды Clostridium. Следует отметить, что среди дрожжей, встречающихся а майонезных эмульсиях, нередко выявляются виды, обладающие активными жирорасщепляющими свойствами, например вид Candida lipolitica.

Основными источниками микроорганиз. *ов, попадающих в майонезный продукт (бациллы, бактерии, в т.ч. кокковых формы, дрожжи, споры плесневых грибов и др.), являются те компоненты, которые использовались при его изготовлении. Возможно также попадание микрофлоры из оборудования, посуды, воздуха и других объектов.

Согласно требованиям «Сертификации пищевых продуктов и продовольственного сырья в РФ» (Москва,1996) и норм по микробиологическим показателям для майонезов, утвержденным Минздравом СССР (№ 5061-89.0108.89), были проведены исследования количественного и группового состава основных компонентов разработанной майонезной эмульсии «Витамол». В качестве контрольного образца был взят майонез «Провансаль».

Исходя из существующих стандартных нормативов допустимой обсемененносги микроорганизмами, были исследованы составляющие

компоненты и майонезы «Витамол» и «Провансаль» в целом с целью выявления следующих групп микроорганизмов:

Мезофильные бациллы — типовой вид Bacillus subtilis;

Кишечная группа - типовой вид Escherihia colt;

Кокковые формы - типовой вид Staphylococcus aureus;

Лейконосток типовой вид Leuconostoc; 1

Дрожжи - типовые виды Candida, Saccharomyces;

Плесневые грибы - типовые виды Aspergillus, Pénicillium.

Для выращивания каждой исследуемой труппы микроорганизмов были использованы соответствующие селективные питательные среды, состав и свойства который подробно описаны в тексте диссертационной работы.

В результате проведенных исследований состава микрофлоры майонезных эмульсий было выяснено, что в таких компонентах их составляющих, как льняное масло, подсолнечное масло, альгтшат натрия, соль «Экстра», сахар-песок, горчичный порошок, СОМ, питьевая вода, ароматизатор (Смородина) роста микроорганизмов на селективных питательных средах обнаружено не было. В яичном порошке число бацилл и кокковых форм в 1 г продукта соответствовало ГОСТу 2858-82 на данный пищевой продукт.

Наиболее обсемененной разнообразными микроорганизмами, в том числе представителями бацилл, стафилококков, дрожжей m рода Candida, а также плесневыми трибами из родов Aspergillus и Pénicillium оказалась мука зародышей пшеницы пищевого назначения «Витазар».

Поэтому возникла необходимость в подборе качественного и количественного консервирующего агента дня нового диетического пищевого продукта лечебно-профилактической направленности пищевой эмульсин типа «майонез» «Витамол».

Согласно ГОСТам и ТУ на микробиологические показатели в пищевых продуктах, входящих в состав майонсзной пищевой эмульсии «Витачол», а так же соответствующим нормативным документам на вид и допустимые нормы консерванта в пищевых продуктах, представляло интерес исследовать в качестве консервирующих агентов следующие химические соединения в количествах (массовая доля в %): сорбшятая кислота <0,1%). бензойная кислота (0,1%), сорбат калия (0,1%), сорбиновая кислота (0,05%) совместно с бензойной кислотой (0,05%), а так же рассмотреть майонезную эмульсию «Витамол» без консервирующего агента Наблюдения проводили в течение 30 дней при комнатной температуре (20°С), при температуре бытовых холодильников (10°С) и при температуре промышленных холодильников (6°С). В качестве контрольного образна был использован майонез «Провансаль». В таблице 4 представлены результаты микробиологического контроля свежеприготовленных пищевых эмульсий типа «майонез».

Таблица 4

МИКРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ КОНТАМИНАЦИЯ

СВЕЖЕПРИГОТОВЛЕННЫХ МАЙОНЕЗНЫХ ЭМУЛЬСИЙ

Микробиологические

■ юказатели Определено 1 (ормативы

Майонез «Провансаль» (контрольный образец)

БГКП (колиформы), г

не обнаружены в 0,01 г

не допускаются в 0,01 г

Патогенные микроорганизмы, в том числе сальмонеллы, г Дрожжи в 1 см3 Плесени в 1 см3

не обнаружены в 25 г

менее МО3 КОЕ менее 10 КОЕ

не допускаются в 25 г

не более МО'КОЕ не более 10 КОЕ

Пищевая майонезная эмульсия «Витамол»

БПСП (колиформы).г

Патогенные микроорганизмы, в том числе сальмонеллы, г Дрожжи КОЕ/г Плесени, КОЕ/г

не обнаружены в 0,1 г

не обнаружены в 25 г

менее 5 КОЕ/г менее 5 КОЕ/г

не допускаются

в 0,1 г не допускаются в 25 г

не более 5102 КОЕ/г не более 10 КОЕ/г

Установлено, что микробиологические показатели при хранении майонезиых эмульсий «Витамол» и «Провансаль» при 10°С и 6 С мало, чем отличались друг от друга, что позволило объединить эти данные.

В процессе исследования было установлено, что в отличие от майонеза «(Провансаль», майонезная эмульсия «Витамол» имеет довольно высокую степень загрязненности дрожжами, особенно при температуре ее хранения 20°С,, что связано с низким значением рН (4,0—4,5) пищевой эмульсии типа «майонез», а так же довольно высокой концентрацией сахара, как в майонезной среде (3%), так и в используемой в рецептуре ее приготовления муке зародышей пшеницы пищевого назначения «Вигазар» (19-25%) . В результате этого создаются идеальные условия для развития дрожжей типа Candida и Saccharomyces . Согласно проведенным исследованиям определено, что сорбиновая кислота и ее соль (сорбат калия) обладают более выраженным

фунгистатическим действием по отношению к дрожжеподобным грибкам, в то время как бензойная кислота слабо подавляет их рост.

В процессе эксперимента выяснилось, что патогенные микроорганизмы (в том числе сальмонеллы) в процессе хранения при разных температурных режимах в опытных и контрольном образцах не встречались. В связи с этим, представляло интерес более детального исследования накопления бактерий группы кишечной палочки (БПСП) в исследуемых образцах майонезных эмульсий Экспериментально определено, что при хранении майонезов «Провансаль» и «Витамол» (с различными видами конссрвирукмпих агентов) в течение 30 дней при температуре 6°С-10°С БГКП не превышали допустимой нормы (не допускаются в 0,1г продукта). Было определено, что наиболее обсеменена БГКП майонезная эмульсия «Витамол» без консервирующих агентов, а «Витамол, где в качестве консерванта использовалась бензойная кислота, менее подвержен развитию бактерий этой группы, что подтверждает ингибирующее действие этого консерванта по отношению к бактериям. В таблице 5 представлен родовой и видовой состав бактерий, высеянных из майонезов «Провансаль» и «Витамол» при температуре хранения 20°С.

Таблица 5

РОДОВОЙ И ВИДОВОЙ СОСТАВ БАКТЕРИЙ В МАЙОНЕЗНЫХ ПИЩЕВЫХ ЭМУЛЬСИЯХ ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ ХРАНЕ11ИИ 20°С

Майонезная Цнтотоксичность

эмульсия Бактерии в баллах

Escherihia coli гем - 2

Майонез

«Провансаль» Proteus vulgaris 2

Майонезная эмульсия

«Витамол» ~b««eoectcr trcundi 2

Proteus vulgaris 3

Анализируя родовой и видовой состав микроорганизмов в майонезных эмульсиях, отмечается рост грам- палочек Proteus vulgaris, которые сбраживают углеводы с образованием кислот и газов, сдвигая pH среды майонеза в кислую сторону, тем самым создавая идеальные условия для развития патогенных грибков и дрожжей (минимум pH 1,2).

Сопоставляя все полученные результаты исследований, был сделан вывод о том, что наибольшей микробиологической чистоте соответствует майонезная эмульсия «Витамол», где в качестве консирвирующего агента используется 0,05% бензойной кислоты совместно с 0,05% сорбиновой кислоты при температуре хранения данного пищевого продукта не более 10°С в течение 30 дней.

Общио выводы по результатам работы

1. Изучен жирнокислотный состав лышгого масла, определены вязкостные свойства и характер течения, степень его поглощения порошкообразными компонентами, устойчивость к окислешао.

Основными ненасыщенными кислотами льняного масла являются: олеиновая (15%), лшюлевая (15%) и линоленовая (60%), что придает ему денные питательные н лечебно-профилактические свойства Масла имеет ньютоновский характер течения, а его устойчивость к окислетпо такая же, как у рафтшровзкного подсолнечного масла, которое содержит меньше ненасыщенных жирных кислот.

2. Показано, что мука зародышей пшеницы может быть использована в пищевых эмульсиях типа «майонез» на основе льняного масла в качестве биологически активной добавки, одновременно выполняющей роль структурообразователя.

3. Выявлено, что среди изученных высокомолекулярных стабилизаторов эмульсий - оксиэтилировшшого рачмала, поливтшлпирролидона и альпшата натрия, последний является наилучшим стабилизирующим агентом для пищевых эмульсий типа «майонез» на основе льняного масла.

4. Установлено, что физико-химические, структурно-реологические и оргаполептические характеристики пищевой эмульсии типа «майонез» на основе льняного масла в процессе хранения изменяются незнач!пелыю.

5. В результате комплекса микробиологических исследования показано, чго наиболее эффективным консервантом пищевой эмульсии типа «майонез» на основе льняного масла с использованием в качестве биологически активной добавки и структурообразователя муки зародышей пшеницы является консервирующий агент, представляющий собой смесь 0,05% масс, бензойной кислоты и 0,05% масс, сорбиновой кислоты при условии хранения данного продукта при 10°С в течение 30 сутох.

6. Разработай и описана технология производства лечебно-профилактического майонеза «Витамол» с точки зрения управления его качеством в зависимости от сырья, эффективных добавок, рецептур и технологических параметров. Поскольку в майонезе отсутствует яичный порошок, а так же содержится минимальное количество (фактически безвредных консервирующих агентов (0,05% масс.бензойной кислоты и 0,05% масс.сорбиновой кислоты), он является более здоровым пищевым продуктом и может быть использован в диетическом питании, а входящее в его состав льняное масло, альгинат натрия и мука зародышей пшеницы придают данной пищевой эмульсии и лечебно-профилактические свойства Разработана и утверждена технологическая инструкция на приготовление майонеза, технические условия на данный продукт и получен гигиенический сертификат, определяющий майонез как диетический низкокалорийный продукт антисклеротической направленности.

7. Разработана Технологическая инструкция и Технические условия на «Витамол». Майонез низкокалорийный диетический», получен Гигиенический сертификат Центром гигиенической сертификации пшцевой продукции при Институте питания РАМН РФ.

Список печатных работ по тема диссертации

1. Грузннов Е.В., Восканян О.С., Ходырев В.И., Журавко F. Fi, Низкокалорийный диетический майонез «Витамол» // Современные проблемы в пищевой промышленности. Вып. 4 - Материалы 5-ой Международной Научно-практической конференции. Москва, 1-2 апреля 1999 г. М„ 1999, с 292-293.

2. Грузинов Е.В., Жураако Е.В., Самойленко И.И., Востровз Е.И. Некоторые физико-химические и микробиологические характеристики муки зародышей пшеницы пищевого наэначспна «Вигаззр»// Информационный сборник «Научно-технические достижения и передовой оннт в отрасли хлебопродуктов». Вып 3 Хлебнродинформ. М., 1999, с. 10-15.

3. Грузинов Е.В., Самойленко И.И., Журавко Е.В., Вострова Е.И. Влияние факторов внешней среды на развитие микроорганизмов в майонезе на основе льняного масла // Тез. Научно-практич. конференции «Будущее за новыми технологиями» г. Мелеуэ, 11-12 февраля 1999 г., ML, МГЗИПП, 1999, с. 1920.

4. Журавко Е.В., Грузинов Е.В., Бабенко Восканян О.С. Низкокалорийный диетический майонез с альгинатом натрия //Материалы 6-ой Международной Научно-практической конференции «Пищевая промышленность на рубеже 3-его тысячелетия». Москва, 18-19 апреля 2000, М., 20000, с. 258-259.

5. Журавко Е.В., Грушнов Е.В. Исследование устойчивости льняного масла к окислению // Материалы 6-ой Международной Научно-практической конференции «Пищевая промышленность на рубеже 3-его тысячелетия». Москва, 18-19 апреля 20000, М, 20000, с. 263-265.

ЫГТА. Ротапринт, яэд. 678. 100 - 2000