автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.01, диссертация на тему:Разработка рациональных технологий производства диабетических мучных кондитерских изделий

9*1 и 9 Щ -

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ УССР

Киевский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт пищевой промышленности

На правах рукописи Экз. №

ПОЛИ1ДУК Татьяна Ярославовна

УДК 664.68:616.379—008.64

РАЗРАБОТКА РАЦИОНАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРОИЗВОДСТВА ДИАБЕТИЧЕСКИХ МУЧНЫХ КОНДИТЕРСКИХ ИЗДЕЛИЙ

Специальность 05.18.01 — технология хлебопекарных, макаронных и кондитерских продуктов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Киев — 1990

Работа выполнена в Киевском ордена Трудового Красного Знамени технологическом институте пищевой промышленности.

Научный руководитель — доктор технических наук, профессор Дорохович А. Н.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Зубченко А. В.; кандидат технических наук, старший научный сотрудник Притула В. И.

Ведущая организация — производственное объединение кондитерской и местной ппщевой промышленности «Укркондитерпром».

Защита состоится « » мая 1990 года в 14 часов на заседании специализированного совета К 068.17.03 Киевского ордена Трудового Красного Знамени технологического института ппщевой промышленности, ауд. А-311.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан « ^^ » апреля 1990 года.

Просим Вас принять участие в заседании специализированного совета пли прислать отзыв на автореферат в двух экземплярах с подписью, заверенной печатью учреждения, по адресу: 252017, г. К»ев, ул. Владимирская, 68.

Ученый секретарь специализированного совета к. т. н., доцент

НЕДЕЛИНА Л. Н.

ОБДАЛ ХАРАКЕШСТШ РАБОТЫ

На сегодняшний день наиболее распространенным эндокринным заболеванием во всем мира является сахарный диабет. По данным комитата экспертов 303 количество больных диабетом во многих странах мира составляет 1-4$ населения. В последние 10-15 лат сахарный диабет "помолодел", так пак резко увеличилось число детей, страдающих этим заболеванием. Отсутствие возможности употреблять сладкие продукты оказывает отрицательное влияние на психику больных: и особенно на дагейА Большое распространение диабета и тяжелые осложнения, приводя^ к ранней инвалидности лиц трудоспособного и датского Еозраста обуславливают необходимость изыскания новых путей и средств профилактики, своевременного и эффективного лечения заболевания. Немаловажная роль в лечении сахарного диабета отводится диетотерапия.

Ассортимент диабетических пищевых продуктов, в том числе (ручных кондитерских, выпускаемых в СССР, очень ограничен. 3 связи с этим необходимо увеличить выпуск диабетических мучных кондитерских изделий СД-Ш), расширить и улучшить существующий ассортимент, повысить качество. Задачу увеличения объема и ассортимента ДйШ улучшенного качества, являпцуюся важной народно-хозяйственной проблемой, необходимо решать комплексно. Дм этого требуется научно обосновать рациональность рецептурных сырьевых композиций, технологических процессов, используя при этом естественнонаучный задел в областях физической, биологическод химки, нутряциологки, КЕалшлетрии, реологии, термодинамика необратимых процессов, физики, катзматики.

Цель работы и задачи исследовании. Основной целью работы явилась разработка принципиально новых технологам производства обзопвчиваших выпуск аэдэллй улучшенного качества путем раш:о:-:з^ь-

- 2 -

него сочетания сорбита и нетрадиционно,о сырья 'НТО).

Для дос?ике"ия основной цели намечена программа, включающая ряд взаимосвязанных задач:

- комплексное исследование коллоидно-химических, структурно-механических свойств растворов сорбита в зависимости от хемпврату-ры и концентрации; определение влияния тепловых нагрузок на растворы сорбита; изучение особенностей взаимодействия сорбита с биополимерами муки в водНх_х средах;

- определенна возможностей использования новях видов НТС, улучшащих пищевую, в тш числе и биологическую ценность ДгКИ; лс-следование влияния НТС на труктурно-механические свойства диабетических ма^с, установление рациональных дозировок, обеспечивающих выпуск издьлий улучшенного качества;

- исследование закономерностей структурообразования и установление зависимости прочности структуры от вида массы и количества сорбита;

- теоретические и экспериментальные исследования тепломассо-обменн,тх процессов, позволяющие разработать и научно обосновать рациональные режимы термообработки, обеспечивающие улучпк лие качества Д;ЛКИ; установление оптимальных рекимов термообработки Д1.Ш с учетов особенностей структуры;

- разработка рационал: :шх технологи" различных ДМКИ улучшенного качества за счет повышения биоло этеской ценности, улучшения органолеп: гческ^ и структурно-механических свойств, снижения энергетически ценности;

- разработка методологии квалиь^трическои оценки качества ДЖИ .ю комплексному и дифференциальным показателям, учитывающим пищевую ценность, органолептические и реологические свойства;

- расчет экономической эффективности и внедрение результатов исследований в практику.

Ндучн^я новизну. Теоретически обосновано и экспериментально подтверждено влияние сорбита на коллоидно-химические, структурно-механические свойства растворов и диабатича-jkhx масс различной структуры.

Опраделены теплофизические характеристики (ТФХ) раствора сорбита, масс на его основе л готовой продукции: теплопроводность, удельная теплоемкое: .>, температуропроводность.

Разработаны и теоретически обо чованн рациональнее режимы термообработки различных ДМКИ.

Разработана методология расчета квалиметрической оценки качества различных по комплексным и Диффзрвнцяальнш показателям, учитывающим пищевую и э"арготическую ценность, оргднолептические .. структурно-механические свойства.

Разработаны щ.лнцшшальн'о нов--э технологии, обаспачивагадиз повышение пищевой, в тем числа а биологической ценности,, снижение сахароемкости, обогащение ДМКИ схрьам, содержагчм значительное количество кл-гчаткя, шнераль:!Ж веществ и витаминов.

Новизна предложенных технолгтий подтверядается одним рв.эр-ским свидетельством и двуя положительными решениями ВНИЖПЭ.

1 -рдк^^чэскря данность работы* Научные результаты, полученные в работе, способствуют решению многих народно- озяйствэнных задач по созданию принципиально новых технологий ДйКИ, обеспечивающих повышение пшцевой ценности и качества н цело..!; интансифина-опо технологически процессов; экономию "расширенна сырьевых рас. рсов за сч~т использования НГС; экономик1 топливг>-энергетических ресурсов за счет разработки, внедрения прогрессивных способов термообработки, обоснования рациональных ре..лмов.

Впервые в ССР раз^лбтганн рациональные технологии д.;ЕИ с приме лендам «1С (зародышей пшеницы. солодовых экстрактов, овощах соков и пара). П лучены опорные данные по тФХ НГС, тестовых масс

и новых ДЫКИ. Получены данные, являэдився ценным справочным материалом, необходимым при обосновании рациональных режимов термообработки. Результаты исследовании коллоидно-химических, теплофизи-ческих, структурно-шханичесь'их свойств сорбита способствуют глубокому выяснению процессов, происходящих при струитурообразовании диабетических касс, расширению областей практического применения сорбита как структурообразоваталя, стабилизатора и эг.?удьгагора дисперсных систем, что является ценной информацией для разработки новых рецептурных ко.\шозиций Да5КИ.

Разработаны, научно обоснованы и экспериментально проверены в производственных условиях рациональные технологии различных ДШМ, позволившие улучшить качество продукции, интенсифицировать процессы, экономить топливно-энергетические ресурсы. Разработана нормативно-техническая документация: рецептуры, технологические инструкции, технические условия, позволившэ организовать на предприятиях Агропрома СССР и Министерства хлебопродуктов СССР выпуск новых

дуки.

Виедрениэ результатов исследований в практику. Результаты исследований апробированы на предприятиях Агропрома СССР и ¡«Ьшистер-ства хлебопродуктов СССР путей выработки новых видов ХЖ. Так, технология печенья пДебют"-ва Киевской кондитерской фабрике имени К.Шрпса, кекс "Золотист^":" з торт "Согншао" - на ;слебокомбинате

12 г,Киева, пряник "Нива" - на Ивано-Франковском шцввкусавоЕ. Фабрике,. 3 19Э0 г. планируется промшлонная выработка: пзчеиья ' "дебют" - 20 т; пряников "Нива" - 100 т; кекса "Золотисты"" - 30т, торта "Солньнно" -- 10 т.

Апробация таботк. Основные материалы работы доложены на Всесоюзных конференциях в г»лоске£ (IS85, 1987, 198с гг.); на Республиканских конференциях в гг.: Харькове CIS29), Киеве (I9E9), Черновцах (1989), Кировограде (I9s9); ва научных конференциях Хи11П

в течение 1986-1989 гг.

Образцы новых видов диабетических кондитерских изделий неоднократно демонстрировались на республиканских выставках (1988, 1989 гг.), где были отмечены в числе лучших.

Публикации. По материалам работы имеется 19 публикаций, в том числе I авторское свидетельство, 2 положительных решения Госкомитета по делам изобретений и открытий.

Объем работу. Диссертация изложена на 200 страницах машинописного текста, состоит из введения, шести глав, выводов, содер;кит 22 таблицы, 66 рисунков, список использованной литературы включает 231 наименование отечественных и зарубежных авторов.

ССЩЕЕМНИЕ РАБОТЫ

Вр введении обоснована актуальность работы, сформулированы цель, научная новизна и практическая ценность. Изложены основные положения выполненной работы и ее значение для народного хозяйства.

В первой главе приведены сведения об особенностях сахарного диабета, рассмотрены подслаизтапцие вещества, применяемые при производстве диабетических кондитерских изделий. Работами Д.Г.Шарма-на, П.Ф.Крышеня, Ю.Л.Рафеса, Е.Р.Лайкина и других доказана целесообразность использования сорбита как эффективного лечебного средства при ряде заболеваний эндокринной системы. Еаяное значение для познания природы, химического состава и свойств сорбита имеют работы ЗцОтеТ. Ьи^гааЛ, Ье-ЙгО-п-Л 6"., П.1-Ьасйе-т-^ 6-,

ЗлйеН НКалаЬипо* Нкои-у^т

и др. Освещена проблемацэоизводстаа ДгДЯ в СССР. Отмечается ограниченность объема, ассортимента, низкая пищевая ценность выпускаемых мучных изделий диабетического назначения. Приведен обзор литературы, отражающий современное состояние исследований в области физико-химической механики кондитерских коллоидных масс, ииевдпс

- 6 -

капиллярно-пористую структуру. Значительный вклад внесли работы Г.А.Маршалкина, А.В.Зубчанко, Н.Б.Урьева, О.Г.Лунина и др.

Отмечено отсутствие работ по изучению реологических свойств диабетических кондитерских масс. Дан обзор литературы по исследованию кинетики и динамики тепломассопереноса при термообработке мучных кондитерских изделий (ШСИ). Работ, посвященных изучению тепломассопвреноса дМКИ, не обнаружено.

Вторая гл^в^ посвящена описанию методов и объектов исследования. Лиофильные свойства полуфабрикатов, диабетических кондитерских масс оценивали с помощью метода дифференциально сканирующей калориметрии, а такие по спектрам 1ШР высокого разрешения методом вымораживания жидной фазы и определения времени поперечной релаксации. Адсорбционные измерения проводили на вакуумной адсорбцион- ' ной установке типа Мак-Бена. Процесс структурообразоЕания в мучных тестовых массах изучали с помощью методов физико-химической механики. Прочность структуры диабетических масс оценивали по величинам пластической прочности (Рщ) методом конического пласто-матра -и пенетрометра А2-ХУП, АП-4/1. Для количественной оценки упруго-пластично-вязких и прочностных свойств применен прибор Вей-лера-Рвбиндера с тангенциальны.! смещением рифленой пластинки внутри системы, для реологических исследований в динамических условиях использовали метод ротационной вискозиметр™ - приборы "Рео-тест-2", "Вискозиметр-ЯН". Для определения тепломассооб.иенных процессов, происходящих при выпечке диабетических изделий, применена методика измерения температуры и влаяности с учетом послойного роста тестовых заготовок.

3 третьей главе изложены результаты исследований физико-химических, теплофизических и коллоидных свойств сорбита. Обоснованы процессы взаимодействия сорбита с биополимерами муки в водных сре-

- 7 -

дах. Исследование кинематической и эффективной вязкости растворов сорбита по сравнению с сахарозой проводили на стеклянном капиллярном вискозиметре ВПЖ-2 и вискозиматре Й. Н. Анализ полученных данных показал, что шжмолекулярные связи, образующие структуру растворов сорбита, значительно слабее, чем в растворах сахарозы. Вязкостное течение водного раствора сорбита описывается течением ньютоновской жидкости. Для получения данных о количества связанной воды в растворах сорбита использовали метод дифференциально скашг-рующей калориметрии. Результаты обработки полученных ДСК-кривых и

исходные данные исследуемых объектов приведены в табл.1.

Таблица I

Содержание незамерзающей воды в образцах

пп

Состав, %

Масса | Ь?.

¡Содержание

1-;;:в.н. ¡незамерза-

образца; сухого ¡воды за-т воды !м ¡щей воды ¡веща- ¡марза- ¡незаметно.в.¡в общей |стза |ющ ей, ¡зающей!кгукг|массе воды

1. Зода + сахароза 57,09 42,91*

2. Вода + сахаразо • 45,86 54,14

3. Вода + сахароза 37,77 62,23

4. Вода + сорбит

68.94 31,06

5. Вода + сорбит 57,70 42,30

6. Вода + сорбит 47,15 52,85

7. Вода + сорбит 37,11 62,89

8. Мука + вода

60.95 38,05

9. Мука+вода+сахароза13,86 8,57 49,39 34,69 15,92

Ю.Муна+вода-гСорбит 21,02 12,74 50,05 35,81 16,14

8,46 3,63

. 8,33 4,51

7,89 4,91

9,24 2,87

11,30 4,78

9,82 5,19

7,60 4,78

11,54 6,52

3,09 2,02 1,42 3,95 3,55 1,91 0,63 3,09 2,50 3,83

1,74 1,80 1,56 2,42 3,17 2,72 2,19 1,93 2,79 4,45

0,48 .0,4 0,32 0,84 0,66 0,52 0,46 0,30 0,33 0,35

36,02 47,12 52,35 37,99 48,62 58,74 77,66 38,45 52,74 53,74

Отмечается различная степень связывания воды единицей массы сахарозы и сорбита. В растворе с концентрацией 42,3$ на 1.10~° кг сорбита приходится в 1,4 раза больше связанной воды, чем на I кг сахарозы в растворе концентрацией 42,91$. Представив М_ „ /Ы„ _

о • И • С •

как отношение количества молей не замерзающей воды к молю растворенного вещества и изобразив его в функции концентрации, выраженной в мольных долях (рис.1), видно, что концентрационная зависимость чисел гидратации в интервала концентраций 3,79-14,38$ молярных долей имеет общий характер. Молекулы растворенных в воде сахарозы и сорбита, образующие растгоры равных молярных концентраций, гидргтированы равным количеством молекул воды. В результата различия молекулярных масс углеводов количество воды е сорбите в пересчете на 1.10"3 кг в 1,8 раза больше чем в сахароза.

Исследования кинетики сушки растворов углеводов (равной весовой концентрации) подтверждают наличие е растворах сорбита большего количества связанной влаги, чем в растворах сахарозы. Константы скорости удаления влаги для сахарозы составляют 6,54.10"^ и 4,57Л0~4 К/с для раствора сорбита. В результате изучения ТФХ растворов углеЕодов (концентрацией 65$ в интервале температур 293343 К) установлено, что теплопроводность и температуропроводность растворов сорбита меньше, чзм растворов сахарозы.

Физико-химические и технологические свойства диабетических мучных изделий в сильной степени зависят от характера взаимодействия сорбита с биополимерами муки в присутствии воды. Результаты обработки полученных ДСК-кривых модельных тестовых систем приведены в табл.1. Как еидно, введение сорбита приводит к связыванию большого количества воды. Это убедительно иллюстрируется ростом еаличины Я, „ _ , представляющей отношение массы незамерзающей

¿¿»И* (_< • ¿з •

воды к масса сухого вещества исследуемого образца.

- 9 -

Исследование молекулярных взаимодействий в системе сахароза (сорбит) - коллоидный раствор муки проьодшш по изучению времени поперечной релаксации групп, легко идентифицируемых в спектрах (табл.2). Таблица 2

Влияние коллоидного раствора муки на время поперечной релаксации сигналов ШР сорбита и сахарозы

Сорбит -------------1 i Сахароза

Группа ! т, к с муки Группа!т. К !С ¡муки' !то, с, I * „

г мас.% •¡±10я 1 i |мас.£

280 0 0,008 280 0 0,029

СЕ, 2 0,01 СН2 2 0,028

2 290 0 0,012 (ОГб.Р*) 290 0 0,014

2 0,0125 2 0,010

280 0 0,015 СН2 280 0 0,039

СН 2 0,018 2 0,054

290 0 0,012 (Р.) 290 0 0,047

2 0,0125 2 0,042

Результаты свидетельствуют, что сорбит слабо связывается с биополимерными молекулами муки, в то время, как сахароза способна образовывать ассоциаты, равновесная концентрация которых возрастает с пониманием температуры. Образование комплексов сахароза - мука происходит по релаксационному центру, находящемуся е близи группы .

Процесс связывания сорбита (сахарозы)с пшеничной мукой и крахмалом такнса изучали по спектрам 1ЫР катодом вымораяивания кидкой фазы. На рпс.2(а,б) показаны графики зависимости относк-тельного изменения интенсивности сигнала нзвшорзшеи ^азы (-д^-) от объемной концентрации углеводов (Сцасс>^). Измерения проводились при I - 265 К. Концентрация биопдлимеров в обоих случаях одинакова и равна 2 масс^. Установлено, что сорбит взаимодаЛстзу-

- ю

Ме.и. моль

Мс 6. ■ моль {

& *

I

Рис.1. Количество молей незамерзающей-воды Мб.м. к молю растворенного вещества- Мс-6. Е функции концентрации СмДУа : о -сахароза; • -сорбит

Э.

ОД

0.2 0

-ОД

Рис.2. Относительное изменение интенсивности сигнала незамерзающей фазы дЗ/Зо от объемной концентрации добавок Сммс.% ^-пшеничная мука; б-пшеничный крахмал: 1-сахароза; 2-сорбит.

1 •

1 6

5

Ч

I к 6 % 40 и Л Сн.д.у.

- АД. -

ет с мукой значительно слабее, чем сахароза. В случае замены муки крахмалом связывание сахарозы и сорбита возрастает. Это позволяет заключить, что сахароза и сорбит легча образуют ассоциаты с поли-сахариднши фрагментами коллоидных частиц, чем с белковыми составляющими.

Ка основании данных спектрально-люминесцентного метода определена интенсивность прохоадания карбониламинной реакции в полуфабрикатах и готовой продукции, приготовленных на основе сорбита «" и сахара. Смещение максимумов спектров образцов с сорбитом а коротковолновую область свидетельствует о более слабом карбониламин-ком взаимодействии.

Присутствие сорбита в тестовой модели способствует образованию мелкодисперсного клейковинного геля (табл.3).

Таблица 3

Исследование количественного и качественного состава клейковинного геля модельных тестовых систем

'о- ^Модели 1 'Г тестовых систем

ПоказЗтели .о мука -вода - "Г 1 7п;мука- 70 ;мука - 70 Завода- 24 ;вода - 24 , сахар- 34; сорбит- 34

Количество клейковины к масса муки, % 30,9 30,8 29,96

Количество сухой клейковины, % 10,78 9,89 9,68

Растяжимость клейковины, см 16,0 17,0 14,0

Сжимаемость, ед.шкалы прибора ВДК 78,0 80,0 63,0

Цвет светло-сарый

Гидратационная способность, % 200 П,3 190,1

Расплываеыооть, % ПОД 117,3 100,0

Врвьиг истечегяя из пластометра Х'54" > II I 26 2* 51"

Несмотря на схожесть количественной характеристики моделей I, 2, 3, качественные стороны резко различаются. Так, клейковина модели с сорбитом кало эластична и очень упруга. Царик клойкоеинц обладает наименьшей расплывчатостью, а время истечения из пласто-мстра - наибольшзе.

Проведенные исследований помогла научно обосновать особенности поведения сорбита при производстве диабетических масс различной структуры и готовой продукции.

3 четвертой главе приведены исследования структурно-мзханиче-ских свойств различных диабетических мучных кондитерских масс. Согласно классификации д.т.н. дорохович А.г.. мучные кондитерские массы по своим структурно-механическим характеристикам делят на пять групп: затяжные, крогмциеся, пастообразные, пенообразные, жидкообразнь». Рассматриваются основные закономерности влияния сорбита на структурообразовакие различных групп мучных касс.

ЦроЕодонныа исследования показали, что применение сорбита взамен сахарозы (в разных вессЕкх единицах) е массе затяжной структуры ке дает возможности образования структуры, позвс.^хадей формовать массу на су-;естЕунх;эм оборудоза:1ИП. Только снижение дозировки сорбита до 50 кг ад 1000 кг теста (что составляет 30".' от массы са-харз и 15% по степс ни сладости сахара) позволяет получить затяжное тесто с необходимые реологическими характеристиками. Такая малая дозировка не улучает ни органх-.ааткчбских локазгтал'-;*: из„е-лия, ни его пиц-зсуи ценность. Доэтс-гу счигчто ~рн ства затяжного печенья использо-а:-и:е ссрСгта нецсл^ ссо-бр^зно.

Изучении Елсстической прсчн ;ст~ ( Ч») тестовс.: сро^а^-з.:сл масс;;, диабетичаско/. и традиционно:;, показ^ю, что вел;гч.::;а Рт в образце с с орбитам насколько мень^. Также о~.'ъче::о, что г. ее.".; 20.60с отлог.к;: диаботичес;;с^ матеряьгел ее эластичность г ::рп-

обретается чрезмерная хрупкость и прочность. Присутствие сорбите в тесте способствует созданию крозковатости структуры. Ворсятно, это вызвано тем, что сорбит препятствует набухают протеиновых гз-лай муки, приводя к образования неслипшегося и слабо набухшего клейксвинного каркаса.

Исследование сгруктурообразсЕания масс пастообразной: структуры на основе сорбцтз проводили на примера сдобного, пряничного теста и теста для кекса, исследование структурно-механических свойств сдобного и пряничного теста на сорбите и сахара проводили с помоцью метода тангенциального смвценил пластинки в плоско-параллельном зазоре ка приборе Вейлера-Ребиндера (табл.4).

Таблица 4

Константы и основные характеристики упруго-пластично-вязких свойств сдобных и пряничных ЕДУ кондитерских масс: I, Ш -на сахаре, Л, 1У - на сорбите

Структурно-механические ты и характеристики консташ- ! I ! Варианты , п { а ! 17

V/ , % 20 20 23 23

Е., ЛО-11, Н/м2 0,8 0,6 3,3 2,5

Е» ЛО"2, Н/и2 0,5 0,.4 1.8 1,5

1 , Е.с/и2 3,5 3,2 4,3 4,0

Рь. лс3, :-Умя 5,4 5,3 10,2 10,0

X = Б,/(Б, +6») 0,62 0,60 0,65 0,64

Рк./7, ло3, с_: 1.5 1,7 ' 2,37 2,50

а = \,,< Е, ЛО2. с 11,3 13,3 3,71 4,09

1 # <■» 23,4 35,6 15,0 17,6

1 <5* » % 37,5 25,6 27,5 27,5

6,4 . г 39,1 38,6 57,5 54,9

л/, . :з-£, ьт 0,19 0,16 0,15 0,44

С гр;.-гг,-рно-::с хзничь с тип .'¿одели Тело Ззедова-йштама

- 14 -

Присутствие сорбита в система приводит к увеличению пластичности, снижению вязкости и медленной эластичности.

Изучение предельного напряжения сдвига сдобного теста и теста для пряников проводили на Инстрон-аппаратура, пенетрометре АН-4/1. полуавтоматическом коническом пластометре. Как показали полученные результаты, система, в состав которой входит сорбит, по структурно-механическим свойствам менее прочная. Аналогичная закономерность отмечена при изучении теста кекса на сорбите и сахаре. Таким образом, исследования пастообразных кондитерских масс показывают, что введение сорбита взамен сахарозы приводит к расслаблению структуры. Структурно-механические свойства пенообразных масс рассматривали на примера бисквитного теста. Изучение

и Рт бисквитного теста показало, что добавление сорбита приводит к расслаблению структуры теста.

Исследование масс шдкообразной структуры проводили на примере вафельного теста. Установлено, что при всех дозировках углеводов (0-3($) . системы уменьшается и особенно интенсивно в системе с сорбитом. Чрезмерное разжижение теста, благодаря введению сорбита, отрицательно влияет на процесс производства в связи с увеличением количества оттеков.

Для улучшения пищевой ценности диабетических мучных кондитерских изделий целесообразно применять нетрадиционное сырье, являющееся носителем значительных количеств белков, витаминов, минеральных веществ. В этом отногаенг: особый интерес представляют зародыши зер..а пшеницы (ЗХП). С целью разработки рациональной рецептурной композиции сдобного диабетического печенья с ЗХП, позволя-щей формов?чие заготовок на существующем оборудовании, проводили исследование структурно-механических .свойств тестовых масс. Анализ полученных данных показал, что добавление к сдобному тесту ЗХП способствует уменьшению пластической, а такад эффективной

- 15 -

вязкости системы. Вероятно, крупные частицы зародыша, попадая в тестовую массу, увеличивают толщину жировых прослоек и тем самым расслаблают систему.

В связи с тем, что солодовые экстракты кроме углеводов в своем состава содержат ценные вещества: белки, витамины, минеральные вещества, их целесообразно использовать при производства диабетических изделий взамен патоки или инвергного сиропа. Применение экстрактов при производстве пряников приводит к уменьшению значений модулей упругости, предела текучести, пластичности и наибольшей пластической вязкости.

При разработка диабетических изделий необходимо обогащение их растительной клетчаткой. В этом плане представляет интерес использование метилцеллюлозы и морковного сока с мякотью. Добавление их к тесту кекса способствует заметному повышении что свидетель-

ствует об упрочнении структуры. Аналогичное изменение структуры теста наблюдается при добавлении морковного сока к бисквитному тесту.

Исследованиями установлено, что во всех массах замена сахара на сорбит приводит к расслаблению структуры.

В пятой главе исследована кинетика и динамика тепломассооб-менных процессов при термической обработке ДМКИ, определены ТФХ масс и готовой продукции. Установлено, что значения теплопроводности и температуропроводности теста и изделия на сорбите несколько ниже по сравнению-с аналогичными на сахаре, что обусловлено низкими ТФХ собственно раствора сорбита.

Разработку рациональных режимов проводили для груяп. подвергающихся процессу выпечки и выпечки-суши.

Процесс выпечки ДЖК. Анализ состояния вопроса показал, что промышленность не располагает данными по рациональным режимам выпечки ДМКИ. С целью разработки таких режимов была исследована ки-

нетика и динамика тепло;,¡ассопзреноса во время прогрева д.'ЛКИ. При этом использовали разработанные ранее методики исследования построения температурных полей и имел влаги, учитывающие послойный рост заготовок. Установлено, что применение сорбита не изменяет качественные характеристики процессов тепломассопереносэ, но в количественном отношении имеются существенные различия. Так, например, применение сорбита при производстве пастообразных масс для пряника, бисквита и кекса удлиняет процесс выпечки на 8-10Я. Заметное отставание в прогреве диабетического теста проявляется с псрЕых минут выпечки и носит постоянный характер. Причины, замедляющие прогрев, вероятно, связаны с низкими ТФХ сорбита и масс на его основе по сравнении с сахарозой, а также более высокой гидро-фильностью сорбита, способствующей наличию большего количества связанной воды, что подтверждено с помощью методов Л®, ДСК, аТА.

Увеличение Ц>л.к.при выпечка диабетических изделии с целью устранения отставания процессов тепломассопереносэ отрицательно сказывается на органолептичзских показателях, для готового изделия характерна интенсивная окраска, связанная с более низкой температурой плавления сорбита по сравнонию с сахарозой. Поэтому при еы-печке рекомендуется тот же рациональны!: реки.-!, что и при выпечке обычных изделий на сахаре.

Процесс Еыпечки-суики ¿.¡КИ. С целью установления механизма кинетики и динамики процессов, протекающих при Еыпачка-сущке различных д.'/КЯ использовали методику исследования и построения температурных полей и полей влаги. Это позволило определить вел:гчины и направление движущих сил процессов и помогло раскрыть особенности тепломассопереносэ д,.ДС:. Исследование кинетики и динамики теп-ломассопореноса проведали на примере выпечки-супки сахарного и сдобного печенья. Затяжное поченье исследованию не подвергалось, так как было отмечено значительное снижение упруго-эластичных

свойств теста за счет введения сорбита. Установлено, что характер теплоыассообменных процессов, происходящих при прогреве сдобного и крошащегося теста на сахаре и сорбите аналогичен. Несмотря на замедление процесса Еыпечки-сушки диабетического печенья на 10-15^ рациональный режим термообработки остается идентичным. Однако при этом необходимо'учитывать большую продолжительность выпечки-сушки ДМКИ и, исходя из .этого, планировать выпуск внутригруппоЕОго ассортимента предприятием.

При изучении полай влаги отмечается, что влажность центральных слоев (Уц) диабетических масс к концу процесса сушки не достигает равновесного состояния, а лишь на 1,5-2$ меньше влажности теста Основное перемещение влаги происходит в основном в

период охлаждения. Поэтому процесс термообработки ДМКИ необходимо рассматривать в комплексе: выпечка-сушка-охлаждание.

Исследована кинетика и динамика массопераноса в процессе охлаждения ДМКИ. Установлено, что при охлаждении изделий, подвергающихся процессу выпечки-сушки, происходит более интенсивное распределение влаги меяду поверхностными и центральными слоями, чем в изделиях, подвергающихся процессу выпечки.

Определено елиянио НТО на тзпломассообменные процессы при термической обработке ДЫКИ. Установлено, что применение НТС не изменяет качественные характеристики процессов тепломассопэреноса, но в количественном отношении есть некоторые отличия. Так, применение обжаренных ЗХП при производстве сдобного диабетического печенья интенсифицирует процесс на 10-15$. Применение морковного сока с мякотью и иетлицеллшозы при производстве кексов и бисквитов способствует замедлению выпечки на 8-12$, что объясняется высокой гидрофильной способностью клетчатки. Корректировка рационального режима в сторону ужесточения тепловых нагрузок нецелесообразна, так как при этом снижаются органолептические показатели готовых

изделий.

Результаты проведенных исследований легли в основу разработки новых технологий ДиКИ улучшенного качества за счет применения нетрадиционного сырья.

В иестой главе приведена характеристика Д/ЛКИ, выпускаемых в СССР, указаны позиции несоответствия их состава требования:.! нутри-циологии. Установлены пути повышения пищевой ценности Д.МКИ за счет использования НТС. Предложена квалиметрическая модель оценки качества Д?ЛКИ (рис.З), учитывающая химический состав, энергетическую- ценность, органодептичаские и структурно-механические показатели. За базовый образец приняты вырабатываемые по традиционной технологии изделия, рецептуры которых приведены в сборнике "Рецептуры на кондитерские изделия для диабатиков". Проведенные расчеты показали, что разработанные изделия по' комплексным и дифференциальным показателям превосходят существующие образцы.

Предложен оригинальный способ производства ДШИ повышенной биологической ценности (A.c. й 1457879) за счет использования ЗХП. Способ предусматривает повышение качества поченья сд счет улучшения его.струитурно-механических свойств. Приготовление печенья осуществляется в следующем порядке: размягченный маргарин смешивают с тал нжем, химическим разрыхлителем, в полученную смесь добавляют 70-80£ водный раствор сорбита при"Ь = 298-308 К в количества 16-31$ от массы всего сырья. Затем в полученную эмульсию вводят муку совместно с обжаренными ЗХП. Данный способ положен в основу технологии ювого вида сдобного печенья "Дебют".

Разработан оригинальный способ производства диабетического пряника на сорбите и солодовом экстракте (положительное решение Госкомизобретений № 428Ü054/I3), предусматривающий сокращение продолжительности выпечки и замедление процесса черствения, повыше: ле качаема изделий за счет использования солодовых экстрактов в ко-

- 20 -

личестве ох 5 до 25$ от массы сырья. Способ лег в основу технологии диабетического пряника "Нива".

Предложен оригинальный способ производства ДМКИ с высоким содержанием ЕВ (положительное решение Госкомизобретений К 4410617/31-13) путем введения морковного сока с мякотью. Предусматривается сокращение продолжительности сбивания массы на 30$, создание высокодиспергированной, не расслаивающейся системы. Способ использовали при разработке технологии.нового торта "Солнышко" и кекса "Золотистый".

• Предложенные технологии апробированы в производственных условиях Киевской кондитерской фабрики им.К.Маркса, Ивано-Франковск ой и Калужской пищевкусовых фабрик, 12 хлебокомбината г.Киева.

Новые вида диабетических изделий утвер&цены дегустационными комиссиями Госагропрома УССР и Шнхлабопрсдуктов УССР. Изделия успешно прошли апробацию в Киевском НИИ эндокринологии и обмена веществ, Института гигиены питания УССР и рекомендованы Минздравом УССР, для употребления больным сахарным диабетом.

Основные выводы

1. Впервые предложена и научно обоснована методология разработки рациональных технологий для различных групп ДЖИ, основанная на комплексном подходе с учетом основных требований нутрициологии, квалиметрш, реологии, термодинамики необратимых процессов и обеспечивающая улучшение качества за. счет рационального использования традиционного и нетрадиционного сырья, интенсификации технологических процессов.

2. Изучено влияние сорбита на коллоидно-химические.отруктур-но-механические и таплофизические свойства растворов и диабетических масс различной структуры, получены научно обоснованные рекомендации применения сорбита при разработке изделий улучшенного качества.

- 21 -

3. Согласно осноышм требованиям нутрициологии и управляющв;. реаюгии установлены и научно обоснованы рациональные дозировки НТС при производстве Д..К1 улучшенной пищевой ценности,

4. Впервые изучен механизм тепломассообмена в позволяющий научно обосновать рациональные режимы термообработки. Разработаны рациональные режимы выпечки и выпечки-сушки.

5. Разработаны новые еиды ¿.2Ci улучшенного качества за счет рационального.,использования традиционного й НТС сырья: сдобное печенье "дебют" (А.е..'¿1457879); пряники "Нива* (положительное решение Госкомизобретений .'^4410617/31-13); кекс "Золотистый" и торт "Солнышко" (положительное ре га низ Госкомизобретений M283054/I3).

6. Предложена математическая модель описания качества Д..2К, учитывающая пищевую ценность, органолептическио и структурно-::о/панические показатели. Разработана методика квалнметрическо:. оценки качества продукции по комплексны:.; и дифференциальным показателе.!. Рассчитаны показатели качества предложенных изделий, позволявшие количественно установить их превосходство над существующими образцам.

7. Разработаны и утверждены рецептуры, технологические инструкции на новые виды ;wCI. Образцы новых д.'.Ы: были рассмотрены центральной дегустационной комиссией Агропрома УССР, ¡.¡инхлебопро-дуктоз УССР, где подучили одобрение и рекомендованы для продленного внедрения. Получено положительное заключение Института эндокринологии v. обмена еощзсте АЕ УССР, Института гигиены питания, ;.ЬнздрзЕа УСС? ка предлагав:-ке Hcsue r-.'-Z'-.

8. Технология ясных ендов зпробкровй.ча на Уле: >а-с. • у -дит-зрего:: ¿абрике z-v.K. Japnca (пнченьо "„ебат"), Уляпо-^г.гтссг днщсвкуссво? LfiSpsze (пряк:::: "Нина"), 12 хлебокомбинате г.Кквз.? (кекс "Золотисты::", тор? "Сслкнщкс"). ЛрПбшь от реализации I г лздели:: составит: (руб): леченья "Дебют" - IO&.OS; пряника "Ijiv.." -

133,83; кекса "Золотистый" - 405,71; торта "Солнышко" - 648,58. Годовой экономический эффект от реализации новых видов изделий составит 34,202 тыс.руб.

Работы, опубликованные по теме диссертации

1. А.с457879(СССР). Способ производства диабетического печенья ^А.Н.Дорохович, Т.Л.Полищук).-Опубл.в Б.К., 1989. - Л 6.

2. Бондз;-энко Е.Г., Неделина I.H., Полищук Т.Н., Тчмошик Г.Л. ■Новые виды мучных кондитерских изделий для лечебного питания.-В сб.: Разработка процессез получения комбинированных продуктов питания. Тез.докл.3-й Бсесоюз.конф.-М., 1988. - С.27-28.

3. Дорохович А.Н., Полищук Т.Я., Воронова Э.М. Исследование влияния сахароспирта сорбита на структурно-механические свойства сдобного теста.- Киев, IS89.- С.ЗО -^Рукопись представлена в Укр-шегнти 15.12.89, J£ 2950»

4. Дорохович А.Ч., Полищув Т.Л., Воронова Э.М. "свые виды диабетических пряников,- Киев, 1989.- Рукопись представлет в Укрни-инти 15.12.89, 'S 2951.

5. Дорохович А.Н., Олейниченко Т. Я., Белякова И В. Исследование структурно-механических свойств, разработка и внедрение новых видов кондитерских изделий для больных'сахарным диабетом,- В кн.: Теоретические и практические аспекты применения методов инженерной физико-химической механики с целью со: зршенствования и интенсификации технологических процессов пищевых производств. Тез.докл. Всесоюз.науч-.конф.- IL, 1986. - C.II6-II7.

6. Дорохович А.Н., Неделина ^.Н., Полищук Т..*. .'ациональние технологии новых видов ^даба.ических изделий улучшенной глпцягой ттеннос Ti. В кн.: Технический уровень предприятий парэрабат;ващ&и премьлгчности Госагропоома УССР к качество выпускаемой продукции. Тоз.докл.Р®спубл.научко-техн.конф.,-Кировогр 5, 1989. - С.29.

7. Дорохович А.Н., Неделина Л.Н., Полищук Т.Я. Влияние растительных волокон на структурно-механические свойства новых видов мучных диетических кондитерских изделий. В кн.: Химия, медико-биологическая оценка и использование пищевых волокон. Таз.докл.Рес--тубл.науч.конф. - Одессг, 1988. - С.34-35.

8. Дорохозич А.Н., Оболкинь. В.И., Волошина В.П., Полищук Т.Л. Применение математической модели при разработка кондитерских изделий повышенной биологической ценности. В кн.: Химия пищевых добавок. Тез.докл.Всесоюз.науч.конф.- Черновцы, 1989. - С.224.

9. ДорохоЕИЧ А.Н., Неделина Л.П., Б0ндаранко Е.Г., Полищук Т.Л. Пивная и квасная дробина, матилцеллшоза и их применение при производстве диетических кондитерских изделий. В кн.¡Химия пищевых до-баЕОк.Тез.докл.Всесоюз.науч.конф.- Черновцы, 1989. - С.225.

10. Дорохович А.Н., Полищук Т.Я. Исследование кинетики и динамики тапломассообменных процессов при термообработке сдобного диаоетического печенья. - Хлебопродукты, 1989. - й II. - С.

11. Новые виды кондитерских изделий на солодовых экстрактах. /Дорохович А.Н., Волошина В.П., Полищук Т.Я., Ие^нов В.С.,-Плак-сий Г.С.- В кн.: Интенсификация технологий и совершенствование оборудования перерабатывающих отраслей АПК. Тез.докл.Республ.науч-но-техн.конф. - Киев, 1989. - С.170.

12. Проектирование мучных кондитерских г далий со сбалансированным составом незаменимых аминокислот /Дорохович А.Н., Оболки-па В.И., Полищук Т.Я.,- Волошина В.П., Зиллипова Е.В. В кн.¡Разработка процессов получения комбинированных продуктов питания (меди-ко-би"логические аспекты, технология, аппаратурное оформление, оптимизация): Тез.докл.З-й Всес-газ.научно-техн.конф.- М., I988.-C.479

13. Полищун Т.Я. Новые еиды диабетических мучных кондитерских изделий с использованием нетрадиционного сырья. В кн.:Пробла-

мы индустриализации общественного питания. Тез.докл.2-й Зсесоюз. науч.конф.- Харьков, 1989. - С.285.

14. Пол:¿щук Т.Н. Исследование теплофизяческих характеристик диабетической пряничной массы. В кн.: Проблемы индустриализации общественного питания. Тез.докл.2-й Всесоюз.науч.конф.- Харьков, 1989. - С.600.

15. Полищуй Т.Л., Дорохович А.II., Туров В.В., Барвинчен-ко В.Н. Изучение воздействия сахарозы и сорбита по спектрам Ш.Р высокого разрежения.- Известия вузов. Пцщевая технология, 1989. - 4. - С.

16. Полищук Т.Я. Разработка технологии производства диабетического печенья повышенной биологической ценности. В кн. Разработка и совершенствование технологических процессов, машип и оборудования для производства, хранения и транспортировки продуктов питания. Тэз.докл.Всессюз.науч.конф;. - .Л., 1987. - С.141.

17. Полицук Т.Л., Дорохович А.К., Неделина Л.Ч. Новые виды диабетических кондитерских изделий» обогащенных растительным волокнами В сб,: Химия, медико-биологичеекая оценка и использование пищевых волокон. Тез.докл.Рсспубл.науч.конф. - Одесса, 1988. -

С.51-52.

18. Положительное решение ВНИШ1Э X 4283054 (СССР). Способ производства сырцовых пряников (А.Н.Дорохович, Т.Л.Полкцук, В.С.Иванов, В.А.Анистратенко, В.д.Касиянчук, 2.А.ДцДИйчук, П.З.Еолякорт).

19. Положительное решение ЕК/1ЖПЭ % 4410617 (СССР). Способ производства теста для мучных кондитерских изделий (А.Н.дорохович, Т.Л.Полицук, И.А.Сысоев, В.З.;.1аллновскга, С.Б.Старуяь, ХС.Букши-на).