автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.15, диссертация на тему:Разработка рецептур и оценка качества безглютеновых мучных кондитерских изделий

На правах рукописи

ЛЕИБЕРОВА НАТАЛИЯ ВИКТОРОВНА

РАЗРАБОТКА РЕЦЕПТУР И ОЦЕНКА КАЧЕСТВА БЕЗГЛЮТЕНОВЫХ МУЧНЫХ КОНДИТЕРСКИХ ИЗДЕЛИЙ

05.18.15 - Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания

1 9 ДПР^

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Кемерово — 2012

005018237

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Уральский государственный экономический университет»

Научный руководитель:

Официальные оппоненты;

Ведущая организация:

кандидат технических наук, доцент Чугунова Ольга Викторовна

Резниченко Ирина Юрьевна,

доктор технических наук, доцент, ФГБОУ ВПО КемТИПП, профессор кафедры «Товароведение и управление качеством»

Ердакова Виктория Павловна,

доктор технических наук, доцент, Бийский технологический институт (филиал) ФГБОУ ВПО «Алтайский государственный технический университет им. И.И.Ползунова», профессор кафедры «Общая химия и экспертиза»

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Уральская государственная сельскохозяйственная академия»

Защита состоится «27» апреля 2012 г. в 16.30 ч на заседании диссертационного совета Д 212.089.02 при ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» по адресу: 650056, г. Кемерово, бульвар Строителей, 47, тел./факс 8-(3842) 39-68-88

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. С авторефератом можно ознакомиться ВАК Минобрнауки РФ (http://vak.ed.gov.ru/ru/dissertation) и ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» (www.kemtipp.ru).

Автореферат разослан « 27 » марта 2012г. Ученый секретарь

диссертационного совета ~ БакинИ.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Вопросы диетического питания приобретают в настоящее время все большую актуальность, учитывая рост генетических и аллергических заболеваний. Одними из таких заболеваний, требующих коррекции питания, являются целиакия и поливалентная пищевая аллергия.

Целиакия — хроническое заболевание, характеризующееся стойкой непереносимостью специфических белков эндосперма зерна пшеницы, ржи, ячменя и овса, с развитием синдрома мальабсорбции и атрофии слизистой оболочки тонкой кишки. Поливалентная пищевая аллергия обусловлена аллергичной настроенностью организма человека в отношении перечисленных злаков, носит временный характер и встречается преимущественно у детей раннего возраста.

Возникает необходимость разработки специализированных продуктов для вышеуказанной категории людей. Следует отметить, что ассортимент безглюте-новых мучных кондитерских изделий формируется в основном за счет импортной продукции, которая имеет достаточно высокую цену.

Одной из групп доступных безглютеновых продуктов могут быть кондитерские изделия отечественного производства, которые пользуются спросом и популярны у населения.

В области безглютеновых мучных кондитерских изделий на основе крах-малсодержащего сырья, значительный вклад внесли исследования Барсуковой Л.И., Синявской Н.Д., Леонтьевой H.A., Красильникова В.Н., обогащенных изделий на основе белков зерна люпина узколистного - Михтиева B.C. Вместе с тем, вопросам разработки обогащенных мучных кондитерских изделий на основе безглютеновых видов муки посвящено незначительное количество исследований, отсутствуют практические аспекты внедрения. Все это послужило основанием для постановки цели и задач настоящих исследований.

Цель работы: заключается в разработке рецептур, технологий и оценке качества безглютеновых мучных кондитерских изделий с использованием плодово-ягодных порошков.

Для реализации поставленной цели определены следующие задачи:

- исследовать рынок и ассортимент мучных безглютеновых изделий на примере г. Екатеринбурга;

- изучить пищевую ценность яблок и красноплодной рябины, произрастающих в Уральском регионе;

- обосновать выбор способа и режима сушки плодово-ягодного сырья с точки зрения максимального сохранения биологически активных веществ;

- разработать рецептуры мучных кондитерских изделий из безглютеновых видов муки с использованием плодово — ягодных порошков;

- дать товароведную оценку разработанным образцам сахарного печенья и кекса с применением дескрипторно - профильного метода дегустационного анализа, исследовать химический состав и пищевую ценность, органолептические, физико - химические показатели в процессе хранения, определить показатели безопасности;

- разработать техническую документацию на сахарное печенье и кексы;

- рассчитать экономическую эффективность производства мучных кондитерских изделий из безглютеновых видов муки.

Научная новизна. Теоретически обосновано и экспериментально подтверждена возможность использования в технологии производства сахарного печенья и кекса, рисовой и кукурузной муки.

Дано теоретическое и экспериментальное обоснование использования продуктов переработки яблок и красноплодной рябины - яблочного и рябинового порошков в производстве безглютеновых мучных кондитерских изделий для людей, страдающих целиакией и поливалентной пищевой аллергией.

Установлена зависимость органолептических и физико-химических показателей сахарного печенья от количества вносимых порошков. Установлено положительное влияние яблочного и рябинового порошков на качество сахарного печенья при хранении.

Практическая значимость и реализация результатов.

- разработана и внедрена технология получения плодово-ягодных порошков с высоким содержанием биологически активных веществ;

- утверждена техническая документация на печенье сахарное из безглютеновых видов муки «Веселые звездочки» (ТУ 9131-001-79125114-11) и кекс «Лимонный с цукатами» (ТУ 9136-002-79124113-11). Проведена производственная апробация новых изделий сахарного печенья и кекса в ООО «РоссШоколад» (г.Екатеринбург);

- получены положительные решения по заявкам № 2011109816 от 15.03.2011 «Способ производства безглютенового кекса «Лимонный с цукатами»» и № 2011125436 от 20.06.2011 «Способ производства безглютенового сахарного печенья «Веселые звездочки»».

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на:

XIII Всероссийском форуме молодых ученых и студентов «Конкурентоспособность регионов и субъектов хозяйствования в условиях преодоления кризиса» (г.Екатеринбург, 2010); V Международной конференции «Качество и полезность в экономической теории и практике» (г. Новосибирск, 2010); I Международной научно - практической конференции «Интеграция науки, образования и производства - стратегия развития инновационной экономики» (г. Екатеринбург, 2011);

XIV Всероссийском экономическом форуме научно - исследовательских работ молодых ученых и студентов «Конкурентоспособность территорий» (г. Екатеринбург, 2011); IV Международной научно - практической конференции «Управление торговлей, практика инновации (г. Москва).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано Пработ, в том числе 4 - в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертационная работа состоит из введения, аналитического обзора научно-технической и патентно-информационной литературы, методической части, результатов исследования и их анализа, выводов, библиографического списка, состоящего из 134 источников и приложений. Основной текст диссертации изложен на 147 страницах и иллюстрирован 55 таблицами и 34рисунками.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цель и задачи исследования, раскрыта ее научная новизна, охарактеризованы научная и практическая ценность работы.

В первой главе проанализированы и обобщены литературные сведения, касающиеся проблемы распространения целиакии и поливалентной пищевой аллергии. Приведена характеристика безглютеновых видов муки и возможности практического применения данных видов муки в производстве пищевых продуктов. Рассмотрены научные основы разработки и факторы, формирующие потребительские свойства мучных кондитерских изделий, а т.ж. новые направления в создании продуктов с использованием плодово - ягодного сырья.

Во второй главе изложена организация эксперимента в соответствии с целью и задачами исследования. Структурно-логическая схема проведения исследования приведена на рисунке 1.

Объектами исследования являлись: безглютеповые виды муки (рисовая, кукурузная, гречневая); плодово-ягодное сырье для получения порошков (яблоки сортов Уральской селекции, рябина садовая красноплодная); плодово-ягодные порошки, полученные разными способами сушки; сахарное печенье из смеси кукурузной и рисовой муки с плодово-ягодными порошками; кекс, полученный из смеси кукурузной и рисовой муки.

При выполнении исследований использованы общепринятые, стандартные методы испытаний, в том числе органолептические, физико — химические, микробиологические. Содержание глютена определяли методом, основанным на применении иммуноферментного анализа. Детекция результатов реакции осуществляется с помощью планшетного спектрофотометра. Этот метод осуществляли с использованием тест-системы ШОА5СЯЕЕЫ®РА5Т вПаёт, обеспечивающий предел обнаружения 2,0 мг/кг глиадина (0,0004% глютена).

В третьей главе представлены результаты собственных исследований и их обсуждение.

Результаты исследований и их обсуждение.

Исследования продовольственного рынка г. Екатеринбурга показывают, что ассортимент мучных безглютеновых продуктов представлен в полном объеме только в торговой сети универсамов «Звездный» и «Атлант».

Установлено, что основную долю в структуре ассортимента безглютеновых зерномучных и мучных кондитерских изделий (рисунок 2) занимают мучные кондитерские изделия - 53,6%, макаронные изделия - 19,6%, на долю хлебных изделий приходится 8,9%.

Установлено, что основную долю в структуре мучных кондитерских изделий занимает печенье - 66,6%, вафли и кексы занимают по 16,6% соответственно. Причем доля отечественного производства мучных безглютеновых продуктов (рисунок 4) на сегодняшний день невелика - 16,0%, основной ассортимент составляет продукция мукомольной промышленности за счет производства безглютеновых видов муки (гречневой, рисовой, кукурузной).

' Рисунок 1 - Схема эксперимента

Анализ безглютеновых видов муки. На основании анализа безглютеновых видов муки (рисовой, кукурузной, гречневой), как возможного основного сырьевого компонента, входящего в рецептурную смесь, было установлено, что все их показатели соответствуют требованиям нормативной документации.

Рисунок 2 - Структура ассортимента мучных безглютеновых продуктов

7,1% Мак Мастер

3,6% Балтийская мельница

Рисунок 3 - Структура ассортимента Рисунок 4 - Распределение производителей мучных безглютеновых кондитерских из- мучных безглютеновых продуктов

делий

Установлено, что самое высокое содержание белков и биологическую полноценность по аминокислотному составу белка имеет гречневая мука, однако учитывая ее потребительские и технологические свойства, а также экономический аспект использования гречневой муки в рецептуре сахарного печенья (стоимость 1 кг гречневой муки - от 50 до 130 рублей, стоимость 1кг рисовой и кукурузной муки составляет от 20 до 40 рублей соответственно) далее для разработки рецептур безглютеновых мучных кондитерских изделий с введением плодово-ягодного сырья были выбраны рисовая и кукурузная мука.

Анализ аминокислотного состава показал целесообразность использования одновременно двух видов муки в рецептуре безглютеновых мучных кондитерских изделий: рисовой и кукурузной, так как это позволяет сбалансировать комплементарный состав белка и ликвидирует дефицит таких аминокислот как: лизин, ме-тионин, треонин.

Исследование пищевой ценности местного плодово-ягодного сырья и влияние способа сушки на пищевую ценность плодово-ягодных порошков.

Изучены данные потребительских свойств и химического состава яблок Уральской селекции ранних сроков созревания: «Папировка», «Серебряное копытце» и поздних сроков созревания: «Самоцвет», «Марина», «Уралец». Дана сравнительная характеристика потребительских свойств и химического состава рябины обыкновенной и рябины садовой сортов: «Алая крупная» и «Бусинка». Изложены результаты исследования влияния способа сушки на сохранность БАВ яблок и садовой красноплодной рябины.

16,7%-вафли

Исследования состава БАВ яблок различных сортов показали, что уральские яблоки содержат в своем составе высокое количество витамина С (16,7 - 22,8 мг/100г) и Р-активных веществ (358,9 - 569,1 мг/100г), для них характерно высокое содержание пищевых волокон, особенно пектиновых веществ (1,9% - 2,3%), что характеризует их как ценное плодово-ягодное сырье.

На основании проведенного исследования для дальнейшей переработки использовались сорта яблок позднего срока созревания: «Самоцвет» и «Уралец» и ! рябина садовая сорта «Бусинка». Яблоки этих сортов в сравнении с другими имеют повышенное содержание пектиновых веществ, а сорт «Уралец» содержит достаточно высокое содержание Р-активных веществ.

Критериями, определяющими выбор способа сушки плодово-ягодного сырья, являлись: 1 Сохранность биологически активных веществ, 2)его экономичность.

Сушку плодово-ягодного сырья осуществляли конвективным методом при различных видах подачи воздуха и микроволновым методом.

Конвективным методом 1.1- сырье высушивали при постоянной температуре 70°С, мощность сушилки 600Вт.

Конвективным методом 1.2 - сырье высушивали при температуре 50°С, 60 С, 70°С, мощность сушилки 1200Вт.

Микроволновым методом сырье высушивали при мощности 200Вт 300Вт 400Вт.

Серия опытов по сушке плодово-ягодного сырья показала, что основные потери влаги микроволновым способом происходят в течение первых 5-15 минут с начала сушки у яблок и в течение 45 минут - у рябины (рисунок 5). Однако возникают затруднения с отводом испарившейся влаги, в связи с этим продукт высыхает менее интенсивно. Конвекция в данном случае будет способствовать лучшему отводу влаги и интенсификации процесса сушки. Таким образом, в момент основной потери свободной влаги целесообразно проводить микроволновую сушку, а затем начинать режим конвекции.

^ 120

Рисунок 5 -Диаграмма изменения массы яблок и рябины при двухступенчатом режиме сушки (микроволновой способ с применением режима конвекции)

Установлен оптимальный режим первого периода сушки микроволновым способом - 300Вт, режим второго периода - конвективный при температуре 70°С. Общая продолжительность сушки сырья составила в течение - 45 минут (яблочного), 150 мин. - рябинового.

По окончанию сушки плодово-ягодное сырье подвергали измельчению до порошкообразного состояния с размером частиц не более 2 х 10"4 в ThermomixTM 31 в режиме «turbo - размельчение» при 10200 об/мин., в течение 3 минут.

Проведены исследования по оценке сохранности аскорбиновой кислоты, каротиноидов и Р - активных веществ плодово-ягодного сырья, высушенного двухступенчатым способом в сравнении с конвективными способами при различных видах подачи воздуха.

Установлено, что при сушке яблок и рябины садовой красноплодной предлагаемым способом, БАВ сохранились лучше, чем при конвективном методе 1.1 и 1.2, о чем свидетельствуют данные рисунка 6.

80

U

о о

!= 60 £

a S 40

н

о

% 20

еЬ.

о

¡,35 5,21 5Д

67-0165, д ..

ш

и сушка двухступенчатым микроволновым и конвективным способом И конвективная сушка 1.1 (Т=70 ОС, мощность 600Вт)

□ конвективная сушка 1.2 (Т=70 ОС, мощность 1200Вт)

Рисунок 6 - Изменение содержания аскорбиновой кислоты, Р -активных веществ и (5 ■ каротина при различных способах сушки: 1- яблок, 2 - рябины садовой красноплодной

Сохранность аскорбиновой кислоты в яблочном и рябиновом порошках, полученных двухступенчатым способом больше, чем у порошков, полученных при конвективной сушке 1.1 и 1.2, соответственно на: (36,3% и 14,3% в яблочном порошке) и (38,1% и 23,7% в рябиновом порошке). Объясняется это сокращением времени сушки и применением оптимальных режимов, позволяющих сохранить термолабильные компоненты сырья. Разница содержания Р - активных веществ и р -каротина в порошках, полученных разными видами сушки, незначительна.

Наиболее полное сохранение биологически активных веществ наблюдается у порошков, полученных двухступенчатым микроволновым способом с применением режима конвекции. Объясняется это сокращением времени сушки и применением оптимальных технологических режимов - равномерным прогревом растительного сырья по всему объему за счет воздействия электромагнитных волн высокой частоты и относительно низкой температурой сушки (70 °С).

Для обоснования использования плодово-ягодных порошков нами проводились исследования по определению содержания витаминов, пектиновых и минеральных веществ в порошках из яблок и рябины.

Основным компонентом плодово-ягодных порошков являются углеводы, составляющие 44 - 54% массы сухого вещества, из них 95% составляют редуцирующие сахара.

Порошки из яблок и рябины могут быть ценным источником пектиновых веществ. Наибольшее их количество содержится в рябиновом порошке 24,8%, при этом на долю водорастворимого пектина приходится 5,73% от общего содержания пектиновых веществ. Плодово-ягодные порошки отличаются высоким содержанием клетчатки и биологически активных веществ (таблица 1).

Таблица 1 - Химический состав плодово-ягодных порошков (п = 5)

Показатель Порошок из яблок Уральской селекции Порошок из рябины садовой

Массовая доля влаги, % 7,52 ± 1,6 11,9 ±0,4

Массовая доля Сахаров, % в т.ч.: 57,16 64,1

-редуцирующие 51,44 ± 1,4 61,2+1,5

-сахароза 2,72 ±0,1 2,9 + 0,1

Массовая доля клетчатки,% 8,7 ± 0,61 16,2 ±0,70

Массовая доля органических кислот 3,74 ± 0,2 9,6 ± 0,4

(по яблочной кислоте), %

Массовая доля пектиновых веществ, 15,7 24,8

% в т.ч.: -водорастворимые 4,20 ± 0,07 5,73 ± 0,09

-протопектин 11,5 ±0,10 19,07 ±0,12

Аскорбиновая кислота, мг/100г 83,5 ± 1,9 120,0 ±2,40

[5 каротин, мг /100г 5,35 ± 0,43 67,01 ± 2,6

Р - активные вещества, мг/1 ООг, в т.ч. 2859,0 3037,0

-катехины 1145,0 ± 120,1 735,1 + 46,0

-антоцианы 143,90 ± 4,75 1303,6+ 126,2

-лейкоантоцианы 1571 ± 140,0 998,3 ±31,4

Зола,% 2,76 ± 0,2 3,2 ± 0,3

Железо, мг/кг 5,2 ±0,10 4,5 ± 0,20

Марганец, мг/кг 0,4 ±0,01 0,6 ± 0,03

Медь, мг/кг 0,6 ± 0,02 0,7 ± 0,04

Цинк, мг/кг 0,5 ± 0,01 0,6 ± 0,05

Формирование рецептур мучных кондитерских изделий из безглютено-вых видов муки. Формирование рецептур начинали с разработки базовой формы продукта, с последующим формированием потребительских свойств (изменение химического состава с целью повышения пищевой ценности за счет ингредиентов, содержащихся в плодово-ягодных порошках, с учетом органолептической и физико-химической сочетаемости компонентного состава).

Ранее проведенный анализ безглютеновых видов муки показал, что для разработки рецептур, целесообразнее использовать одновременно два вида муки: кукурузную и рисовую. Поэтому, на начальном этапе эксперимента, нами были разработаны модельные образцы рецептур сахарного печенья с различным содержанием рисовой и кукурузной муки в смеси: 90:10; 80:20; 70:30; 60:40; 50:50; 40:60" 30:70; 20:80; 10:90.

Также, на основании анализа литературы, с целью повышения потребительских свойств готовых изделий, принято внесение 20% кукурузного крахмала взамен смеси муки с учетом сухих веществ.

Органолептическую оценку выпеченных изделий проводили при помощи дегустационного анализа, на основании балловой шкалы органолептической оценки качества кондитерских изделий из безглютеновых видов муки (таблица 2). Таблица 2 - Органолептическая оценка модельных образцов сахарного печенья (п=5)

Наименование Органолептичеекие показатели, балл Сумма баллов.

модельного об- Форма и по- Цвет Вкус и запах Вид в изломе (гшп-тах 1,0 5,0)

разца верхность (тт-тах (гшп-тах (гшп-тах 0,1

(гшп-тах 0,15-0,75) 0,5-2,5) 0,5)

0,25-1,25)

Образец №1 0,75 + 0,1 0,6 + 0,2 1,0 + 0,1 0,4 + 0,05 2,75 ± 0,2

Образец №2 0,75 + 0,1 0,6 + 0,2 1,0 ±0,1 0,4 + 0,05 2,75 ± 0,2

Образец №3 0,75 + 0,1 0,75+ 0,2 1,5 + 0,2 0,4 + 0,05 3,4 ± 0,2

Образец №4 1,0 + 0.05 0,75+ 0,1 2,0 ±0,2 0,5 + 0,1 4,25 ± 0,2

Образец №5 1,0 + 0,1 0,75+ 0,2 2,5 ± 0,2 0,5 + 0,1 4,75 ± 0,2

Образец №6 1,0 + 0,05 0,75+ 0,2 2,0 ± 0,2 0,5 +0,1 4,25 ± 0,2

Образец №7 0,75+0,1 0,6 + 0,1 2,0 + 0,2 0,4 ± 0,05 3,75 + 0,2

Образец №8 0,75 + 0,1 0,6 + 0,2 1,5 + 0,1 0,4 + 0,05 3,25+0,1

Образец №9 0,75 + 0,1 0,45+ 0,1 1,5 + 0,1 0,4 ± 0,05 3,1 +0,1

Органолептическая оценка показала, что наибольшее количество баллов получили образцы №5 (4,75 баллов), №6 (4,25 баллов), №4 (4,25 баллов). Было отмечено, что все изделия имели правильную форму с четкими фигурными краями, гладкой поверхностью, с наличием изделий с небольшими вздутиями. Изделия с высоким содержанием кукурузной муки имели ярко выраженный вкус кукурузной муки с горчинкой в послевкусии. Цвет изделий варьировал от золотисто -желтого до темно - желтого.

С увеличением доли рисовой муки характерный привкус кукурузной муки снижался, однако изделия с высоким содержанием рисовой муки имели характерный для рисовой муки пресный вкус. Поверхность изделий была слегка шероховатой бледного кремового цвета, консистенция крошливая.

Изменение намокаемости печенья из рисовой и кукурузной муки представ-

лено на рисунке 7.

о

Рисунок 7

Намокаемость,% Изменение намокаемости сахарного печенья

Видно, что с уменьшением доли кукурузной муки, намокае-мость изделий увеличивается. Это связано с различным содержанием и свойством кукурузного и рисового крахмала в составе муки. Влажность не изменялась и составила 5,8%. Щелочность не изменялась и составила 0,8 градусов.

На основании органолептической и физико - химической оценки качества возникла необхо-

димость внесения дополнительного количества кукурузного крахмала в тесто. Для этого количество вводимого крахмала увеличивали с 20% до 40% взамен смеси кукурузной и рисовой муки. Контролем служил образец печенья №5, с соотношением рисовой и кукурузной муки 50:50.

Органолептическая оценка показала, что все выпеченные образцы сахарного печенья имели правильную форму с четкими фигурными краями, не подгорелую поверхность. С увеличением доли крахмала в смеси, запах изделий становился менее выраженный, вкус приятный, свойственный кукурузной муке, цвет изделий менялся от золотисто - желтог о до бледно кремового. Изделия с содержанием крахмала от 20% до 30% имели мелкие равномерные поры, с увеличением доли крахмала до 40% поры увеличивались, изделия становились более хрупкими.

Намокаемость изделий с увеличением содержания кукурузного крахмала в тесте увеличивалась (рисунок 8). Влажность существенно не менялась и составила 5,7%. Щелочность не менялась и составила 0,8 градусов.

С учетом полученных ре-—зультатов осуществлен поиск

оптимальных значений кукурузного крахмала на основе математических методов планирования эксперимента. Результаты, полученные при исследовании, обрабатывали методом наименьших квадратов. Построена регрессионная модель, адекватно описывающая экспериментальные данные, имеющая вид:

§

100

Намокаемость, % Рисунок 8 - Влияние различного количества вносимого кукурузного крахмала на намокаемость сахарного печенья

У— - 0,00377х2 + 0,174х + 2,810 (1)

где х - балльная оценка.

По результатам анализа получен оптимальный процент вносимого кукурузного крахмала, который составляет 26% взамен смеси, состоящей из кукурузной и рисовой муки.

Определение влияния плодово-ягодных порошков на органолептиче-ские и физико-химические показатели сахарного печенья, выбор оптимальных дозировок добавок. В работе исследовали влияние яблочного и рябинового порошков на качество сахарного печенья из смеси рисовой и кукурузной муки. В качестве контрольного образца взята ранее разработанная базовая модель сахарного печенья из смеси рисовой и кукурузной муки. Порошки вносили в количестве 3 -9%-яблочного порошка и 2-8%-рябинового порошка с шагом 2%, уменьшая одновременно эквивалентное по сухому веществу количество смеси рисовой и кукурузной муки.

Тесто для сахарного печенья с плодово-ягодными порошками готовили путем смешивания эмульсии со смесью сыпучих компонентов, состоящей из куку-

рузной и рисовой муки, кукурузного крахмала, яблочного порошка с корицей или рябинового порошка в течение 10 минут. Эмульсию готовили путем перемешивания в эмульсоре в течение 7 минут: сахарной пудры с добавлением жирового компонента с температурой около 40 °С и разрыхлителя, после этого добавляли яичный меланж и снова перемешивали до образования однородной массы.

Готовое тесто формовали и выпекали в течение 10 минут при температуре 170 °С.

Критерием выбора оптимальных дозировок были результаты органолепти-ческой оценки. Во всех опытных образцах отдельные показатели, как форма и поверхность практически не отличались от контрольного образца. Однако с увеличением количества вводимого порошка цвет изделий менялся от золотисто-желтого (котрольный образец) до темно коричневого. Так же увеличение количества порошка отразилось на вкусовых качествах печенья. Во всех образцах отмечался характерный фруктовый вкус, присущий соответствующим плодово-ягодным порошкам с различной степенью ощущения кислинки во вкусе. Однако с увеличением содержания в рецептуре до 9% яблочного порошка и 8% рябинового порошка изделия имели достаточно выраженный кислый вкус, недостаточно пропеченный вид в изломе с плохо развитой пористостью.

Внесение в рецептуру плодово-ягодных порошков повлияло на физико — химические показатели качества печенья (таблица 3).

Таблица 3 — Физико — химические показатели качества сахарного печенья (п— 5)

Показатели кон- Сахарное печенье, содержащее порошки

троль яблочный рябиновый

(без по- 3,0% 5,0% 7,0% 9,0% 2,0% 4,0% 6,0% 8,0%

рошка)

Влажность,% 5,7±0,2 5,8± 6,2± 6,6± 7,1± 5,9± 6,0± 6,2± 6,5±

0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2

Намокаемость,% 178±15 174±6 166±4 154±3 146±2 172±8 167±6 164±5 159±2

Щелочность, град 0,8±0,1 0,6± 0,5± 0,4± 0,3± 0,6± 0,4± 0,2± 0,05±

0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1

Увеличение влажности в экспериментальных образцах сахарного печенья можно объяснить более высокой влагоудерживающей способностью порошков, благодаря наличию пектиновых веществ в составе.

Было отмечено снижение щелочности изделий. Возможно, это связано с тем, что органические кислоты, входящие в состав порошков, частично реагируют с химическими разрыхлителями при замесе теста и тем самым снижают эффект, связанный с разложением разрыхлителей.

Для установления оптимального количества яблочного и рябинового порошка в рецептуре сахарного печенья из смеси рисовой и кукурузной муки построена регрессионная модель, адекватно описывающая экспериментальные данные, имеющая вид:

для рябинового порошка: У2=-0,0812х2+0,534х+3, 88; (2)

для яблочного порошка:У2 = -0,12х2+1,241х+1,754 (3)

По результатам анализа определено оптимальное количество яблочного и рябинового порошков в рецептурах сахарного печенья из рисовой и кукурузной

муки, которое должно составлять соответственно 6,5% и 5,0% от массы смеси рисовой и кукурузной муки.

Более подробно характеристика органолептических показателей опытных и контрольных образцов сахарного печенья представлена в виде профилограмм (рисунок 9-10).

вкус рисовой муки^--

/ V-

вкус кукурузной муки

по слевкусие добавки*

гармоничностьз;

*--^ладкнй вкус

аромат яблочного '] порошка

порошка Гармоничность вкуса

- контроль

■ сахарное печеньясдобавлошеМйблочаоп] порошка

- сахарное цечеяъе с до баниошеырябиновогп порошка

Рисунок 9- Вкусо-ароматический портрет сахарного печенья с плодово-ягодными порошками

--контроль

* —сахарное печенье с добавлением яблочного порошка ——— сахарное печенье с добавпеаиемрябинового порошка

Рисунок 10- Профилограмма сахарного печенья с плодово-ягодными порошками, характеризующая форму и поверхность, вид в изломе

Установлено, что контрольный образец обладает хорошими органолептиче-скими характеристиками, образец сахарного печенья с добавлением яблочного и рябинового порошка обладают отличными органолептическими характеристиками благодаря улучшенным вкусовым качествам.

Результаты изучения химического состава сахарного печенья (таблица 4) показали, что внесение в рецептуру печенья плодово-ягодных порошков увеличивает содержание Сахаров при снижении крахмала. Так, при внесении порошка из яблок содержание Сахаров увеличилось на 8,6%, за счет содержания редуцирующих сахароз на 0,14%, при внесении рябинового порошка содержание Сахаров увеличилось на 8,9% и 0,11% соответственно. Так как преобладающими сахарами плодово-ягодных порошков являются моносахара (фруктоза и глюкоза), поэтому существенного увеличения дисахаров по сравнению с контролем не происходит.

Таблица 4 - Химический состав сахарного печенья из кукурузной и рисовой

Наименование показателя Фактическое содержание веществ (%) в печенье

Контроль Вариант 1 Вариант 2

1 2 3 4

Массовая доля белка, мг/100г, в т.ч. содержание глютена, мг/кг 7,122 Менее 10 7,252 Менее 10 7,304 Менее 10

Массовая доля жира, % 7,35±1,4 7,35±1,4 7,35±1,5

Массовая доля сахаров%, в т.ч.: -редуцирующие -дисахара 21,18 Отсутствуют 21,18 ±0,3 24,59 3,11 ±0,16 21,48 ±0,4 23,66 2,37 ±0,12 21,30 ±0,4

нижней корки шероховатость верхней корки

Продолжение таблицы 4

1 2 3 4

Массовая доля пектиновых ве- Отсутствуют 1,07 0,99

ществ, % в т.ч.

-водорастворимых Отсутствуют 0,27± 0,01 0,23± 0,01

-протопектина Отсутствуют 0,80± 0,01 0,76± 0,01

Массовая доля крахмала,% 44,69 ± 0,8 42,35 ± 0,6 43,36 ± 0,5

Массовая доля клетчатки,% 0,26 ±0.1 0,38 ±0,1 0,44 ± 0,1

Массовая доля:

Витамин Р, мг/100г (катехины) Отсутствует 60,15 ±2,14 94,4 ±4,10

Витамин С, мг/100г Отсутствует Отсутствует 0,7 ± 0,04

Р-каротин, мг/100г следы следы 2,68 ± 0,03

Массовая доля золы,% 2,7 ±0,12 2,87 ±0,11 3,18 ± 0,14

Минеральные элементы,

мкг/ЮОг:

Цинк 411 ±0,01 411 ±0,01 412 ±0,01

Железо 1590 ± 0,15 1610±0,10 1625 ±0,10

Медь 0,02 ± 0,005 0,02 ± 0,005 0,02 ± 0,005

Марганец 360,7 ± 0,02 400,0 ± 0,02 500,7 ± 0,02

Энергетическая ценность, 359,2 368,7 369,2

ккал/100г

Установлено, что введение в рецептуру 6,5% яблочного порошка и 5% рябинового порошка позволяет существенно повысить содержание пектиновых веществ, клетчатки, количество которой возросло на 1,46% и 1,69% соответственно, позволило улучшить витаминный состав этих изделий. Были обнаружены Р — активные вещества, р-каротин и небольшое количество аскорбиновой кислоты в сахарном печенье с рябиновым порошком. Содержание аскорбиновой кислоты в контрольном и опытном (с яблочным порошком) образцах не обнаружено, что объясняется высокой температурной обработкой и небольшим количеством вводимого порошка.

На основании анализа аминокислотного состава сахарного печенья было установлено высокое содержание лейцина, валина, аланина, пролина, аспарагиновой кислоты, глутаминовой кислоты в контрольном образце. В то же время, отмечено невысокое количество таких незаменимых аминокислот, как лизин, треонин, гис-тидин.

Установлено незначительное увеличение пищевой ценности сахарного печенья с плодово-ягодными порошками за счет увеличения Сахаров, пектиновых веществ.

Проведено исследование по определению глютена в сахарном печенье им-муноферментиым методом анализа, на основании которого сделано заключение о возможности рекомендации к применению данных продуктов для людей страдающих такими заболеваниями, как целиакия и поливалентная пищевая аллергия.

Изучение влияния плодово-ягодных порошков на изменение свойств сахарного печенья при хранении. Для установления сроков годности и условий хранения, разработанные образцы сахарного печенья расфасовывали в потребительскую упаковку — пакеты из полимерного материала массой 100 г, с вложенной внутрь подложкой из гофрированного картона, герметично упакованные. Хране-

ние осуществляли при температуре 20±2 °С и относительной влажности воздуха 75%.

Разработанную продукцию, расфасованную в потребительскую упаковку, хранили в течение 4 месяцев (гарантийный срок хранения 3 мес. + 15%запаса для нескоропортящихся продуктов). Результаты изменения органолептических и физико-химических показателей исследуемых образцов при хранении приведены в таблице 5 и 6.

Таблица 5 - Динамика изменений органолептических показателей качества

сахарного печенья в процессе хранения (п= 5)

Образец Продолжительность хранения, мес

печенья 0 1 2 3 4

Форма и поверхность (гшп-тах 0,25-1,25),балл

Контроль 1,12±0,2 1,12±0,2 1,12±0,1 1,0±0Д 1,0±0,1

Вариант 1 1,2±0,2 1,2±0,1 1,2±0,1 1,2±0,1 1,12±0,1

Вариант 2 1,25±0,1 1,25±0,1 1,25±0,2 1,25±0,2 1,2±0,1

Цвет (тт-тах 0,15-0,75), балл

Контроль 0,75±0,1 0,75±0,1 0,75±0,1 0,70±0,1 0,6±0,1

Вариант 1 0,6±0,2 0,6±0,2 0,6±0,2 0,6±0,2 0,5*0,2

Вариант 2 0,75±0,2 0,75±0,2 0,75±0,2 0,75±0,2 0,6±0,1

Вкус и запах (тт-тах 0,5-2,5), балл

Контроль 2,0±0,2 2.0±0,2 2,0±0,2 1,5±0,2 1,0±0,2

Вариант 1 2,5±0,2 2,5±0,2 2,5±0,1 2,3±0,1 2,0±0,1

Вариант 2 2,5±0,2 2,5±0,2 2,5±0,2 2,5±0,2 2,1 ±0,1

Вид в изломе (тт-тах 0,1-0,5), балл

Контроль 0,4±0,1 0,4±0,1 0,4±0,1 0,4±0,1 0,4±0,1

Вариант 1 0,5±0,1 0,5±0,1 0,5±0,1 0,5±0,1 0,5±0,1

Вариант 2 0,5±0,1 0,5±0,1 0,5±0,1 0,5±0,1 0,5±0,1

Сумма баллов (тт-тах 1,0-5,0), балл

Контроль 4,27±0,2 4,27±0,2 4,27±0,2 3,6±0,1 3,0±0,2

Вариант 1 4,8±0,2 4,8±0,2 4,8±0,2 4,6±0,2 4,12±0,1

Вариант 2 5,0±0,1 5,0±0,1 5,0±0,2 5,0±0,2 4,4±0,1

Было установлено, что плодово-ягодные порошки оказывают влияние на сохранность изделий. Яблочный и рябиновый порошки оказали значительное влияние на замедление процесса усыхания при хранении, причем, рябиновый порошок в большей степени. Было установлено, что через 2 месяца хранения, степень свежести контрольного образца ниже, чем печенья с добавками плодово-ягодных порошков, особенно по показателям, характеризующим вкус и запах.

Порошки оказали влияние на процесс усыхания изделий при хранении (влажность контрольного образца снизилась в процессе хранения на 0,8%), влажность изделий с плодово-ягодными порошками изменилась не значительно на протяжении всего срока хранения. Замедление процесса отдачи влаги биополимерами сахарного печенья, обогащенного яблочным и рябиновым порошками, вероятно, обусловлено содержанием пектиновых веществ в данных порошках.

Таблица 6 — Динамика изменений физико - химических показателей качества сахарного печенья в процессе хранения (п = 5)_

Образец Продолжительность хранения, мес

печенья 0 1 2 3 4

Влажность, %

Контроль 5,7 + 0,2 5,4 + 0,2 5,2 + 0,2 5,1 + 0,2 4,9 + 0,2

Вариант 1 6,4 + 0.2 6,4 + 0,2 6,3 + 0,2 6,2 + 0,2 6,2 ± 0,2

Вариант 2 5,9 ± 0,2 5,9 + 0,2 5,8 ± 0,2 5,8 ±0,2 5,8 + 0,2

Щелочность, град

Контроль 0,8 ±0,1 0,8 ±0,1 0,8 ± 0,1 0,8 ±0,1 0,8 ±0,1

Вариант 1 0,4 ± 0,1 0,4 ±0,1 0,4 ±0,1 0,4 ±0,1 0,4 ± 0,1

Вариант 2 0,5 ± 0,1 0,5 ± 0,1 0,5 ± 0,1 0,5 ±0,1 0,5 ± 0,1

Намокаемость, %

Контроль 178+15 172+10 168+4 165+6 160 + 4

Вариант 1 160 + 8 160 + 4 159 + 5 157 + 6 156 + 7

Вариант 2 165 + 10 165 + 8 165 + 8 165 + 4 164 + 6

Было установлено, что в процессе хранения намокаемость у контрольного образца снизилась на 18%, намокаемость разработанных изделий снизилась незначительно.

Щелочность контрольного и опытных образцов оставалась неизменной на протяжении всего срока хранения.

Микробиологические показатели соответствовали СанПиН 2.3.2.1078-01 на протяжении всего срока хранения.

Исследования образцов сахарного печенья с добавлением плодово-ягодных порошков на безопасность по содержанию токсичных элементов, микотоксинов, радионуклидов, пестицидов показали, что они соответствуют требованиям СанПиН 2.3.2 1078-01.

Разработка рецептуры и технологии производства кекса из смеси кукурузной и рисовой муки. По аналогии с печеньем разработана рецептура и технология производства кекса «Лимонный с цукатами» из смеси кукурузной и рисовой муки. При разработке рецептуры, учитывались потребительские достоинства по следующим показателям: форма и поверхность, цвет, вкус и запах, вид в изломе. Установлено оптимальное соотношение кукурузной и рисовой муки в смеси равное 40:60 соответственно.

Технология включает следующие основные стадии: замес теста осуществляется путем сбивания маргарина, сахара-песка в течение 10-15минут с последующим добавлением и сбиванием яичного меланжа, соли в течение 20 минут; к готовой массе постепенно одновременно добавляют два вида муки: муку кукурузную и рисовую, крахмал и разрыхлитель, цукаты и измельченный лимон вводят на завершающем этапе замеса теста; формование проводят в формы, обработанные антипригарным покрытием; выпечку кексов осуществляют при температуре 200 °С в течение 20 — 25 минут сразу после разделки. Охлаждают кексы естественным путем до комнатной температуры и упаковывают.

Установлен срок хранения — 5 суток со дня изготовления при температуре 18 ± 2 °С. Микробиологические показатели соответствовали СанПиН 2.3.2.1078-

01 на протяжении всего срока хранения. По истечении 5 суток отмечалось ухудшение органолептических свойств продукта.

Установлены регламентируемые показатели качества кекса. Из органолептических показателей нормируются форма и поверхность, цвет, вкус и запах, вид в изломе. Из физико - химических-массовая доля влаги, массовая доля общего сахара, массовая доля жира, щелочность.

ВЫВОДЫ

1.Анализ рынка зерномучных безглютеновых продуктов г.Екатеринбурга показал, что на долю продукции отечественного производителя приходится 16%, основную долю - 84% занимает продукция импортного производства, что свидетельствует о необходимости расширения ассортимента российских диетических продуктов,.

2. Яблоки и рябина садовая красноплодная, произрастающие в Уральском регионе, характеризуются высоким содержанием биологически активных веществ: полифенолов, аскорбиновой кислоты, пектиновых веществ, микроэлементов. Полученные данные дают возможность использовать их как ценное плодово-ягодное сырье.

3. Исследование различных способов сушки плодово-ягодного сырья показало преимущества двухступенчатого микроволнового способа с применением режима конвекции, при котором отмечается сокращение продолжительности процесса сушки. Определены оптимальные режимы получения плодово-ягодных порошков: I период сушки - микроволновой осуществляется при мощности 300 Вт до остаточной влажности сырья: яблочного - 25%, рябинового - 50%. II период -конвективный - при температуре 70 °С до влажности 8-12%. Общая продолжительность сушки сырья составила : 45 мин для яблочного, 150 мин - рябинового.

Установлено, что содержание аскорбиновой кислоты в порошках, полученных предлагаемым способом, в среднем на 25 - 31% больше, чем в порошках, полученных конвективным способом.

4. Показатели пищевой ценности полученных плодово-ягодных порошков подтверждают перспективность предложенного способа сушки плодово-ягодного сырья. Плодово-ягодные порошки являются достаточно хорошим источником Сахаров, пектиновых веществ, (3 - каротина, Р - активных веществ и микроэлементов.

5. Исследовано влияние различного соотношения рецептурных компонентов на качество сахарного печенья из смеси рисовой и кукурузной муки. На основании математических методов расчета установлено оптимальное количество рисовой и кукурузной муки в смеси (50%: 50%) с содержанием кукурузного крахмала в количестве 26 %.

6. Показана возможность замены части муки плодово-ягодными порошками. Разработаны рецептуры сахарного печенья с введением 6,5% яблочного порошка и 5,0% рябинового. Изделия отличаются повышенным содержанием Р - активных, пектиновых веществ, р - каротина. Содержание глютена составляет менее 10 мг/кг, что позволяет отнести их к безглютеновым продуктам.

7. Проведена товароведная оценка полученных образцов сахарного печенья из смеси рисовой и кукурузной муки с плодово-ягодными порошками. Введение порошков из яблок и рябины способствует улучшению органолептических показателей готовых изделий.

Определены регламентируемые показатели качества и сроки хранения. Установлено, что плодово-ягодные порошки оказывают значительное влияние на замедление процесса усыхания в процессе хранения, что продлевает срок годности изделий сахарного печенья с плодово-ягодными порошками с 2 до 3 месяцев.

8. Разработана рецептура и технология безглютенового кекса «Лимонный с цукатами» из смеси кукурузной и рисовой муки с соотношением 40%:60% соответственно.

9. Расчет розничной цены разработанной продукции показал её доступность для потребителя. Стоимость пачки печенья (100г) составляет 9руб. 18 коп.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

В журналах, рекомендованных экспертным советом ВАК РФ:

1. Чугунова, О.В. Разработка ассортимента мучных кондитерских изделий функционального назначения / О.В. Чугунова, Н.В. Лейберова // Известия УрГЭУ. - 2011.- №3. -С. 152-157.

2. Чугунова, О.В. Инновациошшй подход к разработке пищевых продуктов с заданными потребительскими свойствами /О.В. Чугунова, Н.В. Заворохина, Н.В. Лейберова// Технология и товароведение инновационных пищевых продуктов. - 2011 .-№4. - С. 53-59.

3. Чугунова, О.В. Инновационный подход к разработке пищевых продуктов, ориентированных на потребителя / О.В. Чугунова, II.B. Лейберова, Н.В.Заворохина // Экономика регио-на.-2011.-№4. - С 142-148.

4. Чугунова, О.В. Оценка безопасности мучных кондитерских изделий из нетрадиционного сырья / О.В. Чугунова, Н.В. Лейберова // Товаровед продовольственных товаров. -2012. № 4. С. 28-32.

Статьи в других журналах, сборниках материалов конференций:

5. Чугунова О.В. Современные тенденции рынка кондитерских изделий / О.В.Чугунова, Н.В. Лейберова / Конкурентоспособность территорий и предприятии во взаимозависимом мире: материалы XI Всероссийского форума молодых ученых и студентов, Екатеринбург, 2008,-с. 199-200.

6. Лейберова Н.В. Биологическая ценность белков растительного происхождения /Н.В. Лейберова, Н.Б. Осипова // Конкурентоспособность регионов и субъектов хозяйствования в условиях преодоления кризиса: материалы тринадцатого Всероссийского форума молодых ученых и студентов (21 апреля 20 Юг) / под ред. М.В. Федорова; Уральский гос. эконом, ун-т. -Екатеринбург,2010. - С.266.

7. Чугунова О.В. Ассортимент продуктов функционального назначения / О.В. Чугунова, Н.В. Лейберова, Н.Б. Осипова // Качество и полезность в экономической теории и практике: материалы пятой Международной конференции (25 ноября 201 Ог) / под.ред. В.А. Сибирцева; Новосибирский гос. ун-т. Экономики и управления. - Новосибирск, 2010. - С.45-47.

8. Лейберова Н.В. Разработка рецептуры и технологии производства мучных кондитерских изделий с заданными свойствами / Н.В. Лейберова // Интеграция науки, образования и производства - стратегия развития инновационной экономики: материалы первой Международной научно- практической конференции (25 января 2011 г) / под. ред. М.В. Федорова, Уральский гос. эконом, ун-т. —Екатеринбург,2011. — С. 169-171.

9. Лейберова Н.В. Особенности органолептической оценки качества кондитерских товаров / Н.В. Лейберова, Н.Б. Осипова, О.В. Мазунина // Конкурентоспособность территорий: ма-

териалы четырнадцатого Всероссийского экономического форума научно-исследовательских работ молодых ученых и студентов (28 апреля 2011 г) / под. ред. М.В.Федорова, Уральский гос. эконом. ун-т.-Екатеринбург,2011. - С.37-39.

10. Лейберова Н.В. Безопасность мучных кондитерских изделий / Н.В. Лейберова И Конкурентоспособность территорий: материалы четырнадцатого Всероссийского экономического форума научно-исследовательских работ молодых ученых и студентов (28 апреля 2011 г) / под. ред. М.В.Федорова, Уральский гос. эконом, ун-т. -Екатеринбург,2011. - С.39-41.

11. Чугунова, О.В. Современные приоритеты моделирования продуктов с заданными свойствами /О.В. Чугунова, Н.В. Лейберова, Н.Б. Осипова // Управление торговлей: теория, практика инновации: материалы четвертой Международной научно-практической конференции (11 ноября 2011 г) / Российский ун-т.кооперации. - Москва, 2011. - С.362-365.

Подписано в печать 12.03.2012. Формат бумаги 60 х 84 1/1Ь. Бумага офсетная. Печать плоская. Уч.-изд. л. 1,0. Печ. л. 1,5. Заказ 269. Тираж 100 экз.

Отпечатано с готового оригинал-макета в подразделении оперативной полиграфии Уральского государственного экономического университета 620144, Екатеринбург, ул. 8 Марта/Народной воли, 62/45

61 12-5/2209

На правах рукописи

ЛЕЙБЕРОВА НАТАЛИЯ ВИКТОРОВНА

РАЗРАБОТКА РЕЦЕПТУР И ОЦЕНКА КАЧЕСТВА БЕЗГЛЮТЕНОВЫХ МУЧНЫХ КОНДИТЕРСКИХ ИЗДЕЛИЙ

05.18.15 - Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения

и общественного питания

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель: Кандидат технических наук, доцент Чугунова Ольга Викторовна

Екатеринбург - 2012

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ............................................................................. 5

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ........................................................ 9

1.1 Роль пищевых продуктов в питании людей страдающих

целиакией и поливалентной пищевой аллергией.............................. 9

1.1.1 Клинические проявления и классификация целиакиии и поливалентной пищевой аллергии......................................................... 9

1.1.2 Принципы диетотерапии и применения медикаментозного лечения целиакии и поливалентной пищевой аллергии................................ 13

1.2 Возможности применения безглютеновых видов муки в пищевой промышленности..................................................................... 16

1.2.1 Пищевая ценность и химический состав кукурузной муки, и возможности её применения............................................................ 17

1.2.2 Пищевая ценность и химический состав рисовой муки, и возможности её применения................................................................. 20

1.2.3 Пищевая ценность и химический состав гречневой муки, и возможности её применения............................................................ 22

1.3 Влияние рецептурных компонентов на качество теста для мучных кондитерских изделий............................................................... 24

1.4 Современные приоритеты моделирования продуктов с заданными свойствами............................................................................. 27

1.5 Заключение по обзору литературы.......................................... 32

Глава 2. ОРГАНИЗАЦИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.................................................................. 33

2.1 Организация эксперимента....................... ............................ 33

2.2 Объекты исследований......................... ................................ 35

2.3 Методы исследований.......................................................... 37

Глава 3. РАЗРАБОТКА РЕЦЕПТУРЫ БЕЗГЛЮТЕНОВЫХ МУЧНЫХ

КОНДИТЕРСКИХ ИЗДЕЛИЙ С ПЛОДОВО-ЯГОДНЫМИ ПОРОШКАМИ ................................................................................. 41

3.1 Исследование рынка и ассортимента мучных безглютеновых изделий г. Екатеринбурга............................................................ 41

3.2 Анализ безглютеновых видов муки......................................... 44

3.3 Исследование пищевой ценности местного плодово-ягодного сырья

и продуктов его переработки..................................................... 50

3.3.1 Изучение пищевой ценности местного плодово-ягодного сырья.................................................................................... 51

3.3.1.1 Пищевая ценность и химический состав яблок Уральской селекции....................................................................................... 51

3.3.1.2 Пищевая ценность и химический состав рябины.................... 59

3.2.2 Разработка и товароведная оценка продуктов переработки

плодово-ягодного сырья............................................................ 65

3.3.2.1 Влияние способа сушки на пищевую ценность порошков из яблок и рябины.......................................................................... 65

3.3.2.2. Химический состав и показатели качества плодово - ягодных порошков............................................................................... 72

3.4 Разработка рецептур и технологии сахарного печенья из безглютеновых видов муки.................................................................... 77

3.4.1 Разработка балловой шкалы для мучных кондитерских изделий из безглютеновых видов муки........................................................ 78

3.4.2 Моделирование рецептуры безглютенового сахарного печенья с плодово-ягодными порошками................................................... 83

3.4.2.1 Моделирование базовой рецептуры сахарного печенья.......... 83

3.4.2.2 Моделирование рецептуры сахарного печенья с яблочным порошком................................................................................. 90

3.4.2.3 Моделирование рецептуры сахарного печенья с рябиновым порошком................................................................................. 96

3.4.3 Разработка технологии сахарного печенья из безглютеновых видов муки....................................................................................... ЮЗ

3.4.4 Оценка качества и установление регламентируемых показателей качества сахарного печенья с плодово-ягодными порошками........................................................................................ 107

3.4.4.1 Сравнительная дегустационная оценка качества сахарного печенья и физико-химические показатели качества............................... 107

3.4.4.2 Изучение углеводного состава сахарного печенья................ 110

3.4.4.3 Изучение витаминного и минерального состава сахарного печенья....................................................................................... 111

3.4.4.4 Изучение аминокислотного состава печенья и содержание глю-тена..................................................................................... 113

3.4.4.5 Показатели безопасности................................................ 116

3.4.4.6 Установление условий и сроков хранения сахарного печенья с плодово-ягодными порошками................................................... 117

3.4.4.7 Установление регламентированных показателей качества сахарного печенья с плодово-ягодными порошками............................... 121

3.5 Разработка рецептуры и товароведная оценка безглютенового кекса «Лимонный с цукатами»............................................................ 122

3.6 Расчет экономической эффективности производства безглютенового

сахарного печенья «Веселые звездочки»....................................... 131

ВЫВОДЫ.............................................................................. 134

Список используемых источников............................................... 136

Приложения........................................................................... 148

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования.

Вопросы диетического питания приобретают в настоящее время все большую актуальность, учитывая рост генетических и аллергических заболеваний. Одними из таких заболеваний, требующих коррекции питания, являются целиакия и поливалентная пищевая аллергия.

Целиакия - хроническое заболевание, характеризующееся стойкой непереносимостью специфических белков эндосперма зерна пшеницы, ржи, ячменя и овса, с развитием синдрома мальабсорбции и атрофии слизистой оболочки тонкой кишки. Поливалентная пищевая аллергия обусловлена аллергичной настроенностью организма человека в отношении перечисленных злаков, носит временный характер и встречается преимущественно у детей раннего возраста.

Возникает необходимость разработки специализированных продуктов для вышеуказанной категории людей. Следует отметить, что ассортимент без-глютеновых мучных кондитерских изделий формируется в основном за счет импортной продукции, которая имеет достаточно высокую цену.

Одной из групп доступных безглютеновых продуктов могут быть кондитерские изделия отечественного производства, которые пользуются спросом и популярны у населения.

В области безглютеновых мучных кондитерских изделий на основе крахмалсодержащего сырья, значительный вклад внесли исследования Барсуковой Л.И., Синявской Н.Д., Леонтьевой H.A., Красильникова В.Н., обогащенных изделий на основе белков зерна люпина узколистного - Михтиева B.C. Вместе с тем, вопросам разработки обогащенных мучных кондитерских изделий на основе безглютеновых видов муки посвящено незначительное количество исследований, отсутствуют практические аспекты внедрения. Все это послужило основанием для постановки цели и задач настоящих исследований.

Цель работы: Цель настоящего исследования заключается в разработке рецептур, технологий и оценке качества безглютеновых мучных кондитерских изделий с использованием плодово-ягодных порошков.

Задачи исследования: Для реализации поставленной цели определены следующие задачи:

- исследовать рынок и ассортимент мучных безглютеновых изделий г.Екатеринбурга;

- изучить пищевую ценность яблок и красноплодной рябины, произрастающих в Уральском регионе;

- обосновать выбор способа и режима сушки плодово-ягодного сырья с точки зрения максимального сохранения биологически активных веществ;

- разработать рецептуры мучных кондитерских изделий из безглютеновых видов муки с использованием плодово - ягодных порошков;

- дать товароведную оценку разработанным образцам сахарного печенья и кекса с применением дескрипторно - профильного метода дегустационного анализа, исследовать химический состав и пищевую ценность, органолептиче-ские, физико - химические показатели в процессе хранения, определить показатели безопасности;

- разработать техническую документацию на сахарное печенье и кексы;

- рассчитать экономическую эффективность производства мучных кондитерских изделий из безглютеновых видов муки.

Научная новизна. Теоретически обосновано и экспериментально подтверждена возможность использования в технологии производства сахарного печенья и кекса, рисовой и кукурузной муки.

Дано теоретическое и экспериментальное обоснование использования продуктов переработки яблок и красноплодной рябины - яблочного и рябинового порошков в производстве безглютеновых мучных кондитерских изделий для людей, страдающих целиакией и поливалентной пищевой аллергией.

Установлена зависимость органолептических и физико-химических показателей сахарного печенья от количества вносимых порошков. Установлено

Практическая значимость и реализация результатов.

- разработана и внедрена технология получения плодово-ягодных порошков с высоким содержанием биологически активных веществ;

- утверждена техническая документация на печенье сахарное из безглю-теновых видов муки «Веселые звездочки» (ТУ 9131-001-79125114-11) и кекс «Лимонный с цукатами» (ТУ 9136-002-79124113-11). Проведена производственная апробация новых изделий сахарного печенья и кекса в ООО «РоссШо-колад» (г.Екатеринбург);

- получены положительные решения по заявкам № 2011109816 от 15.03.2011 «Способ производства безглютенового кекса «Лимонный с цукатами»» и № 2011125436 от 20.06.2011 «Способ производства безглютенового сахарного печенья «Веселые звездочки»».

Апробация результатов исследования. Основные положения диссертации докладывались на: XIII Всероссийском форуме молодых ученых и студентов «Конкурентоспособность регионов и субъектов хозяйствования в условиях преодоления кризиса» (г. Екатеринбург, 2010); V Международной конференции «Качество и полезность в экономической теории и практике» (г. Новосибирск, 2010); I Международной научно - практической конференции «Интеграция науки, образования и производства - стратегия развития инновационной экономики» (г. Екатеринбург, 2011); XIV Всероссийском экономическом форуме научно - исследовательских работ молодых ученых и студентов «Конкурентоспособность территорий» (г. Екатеринбург, 2011); IV Международной научно - практической конференции «Управление торговлей, практика инновации (г.Москва).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 11 работ, в том числе 4 - в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, аналитического обзора научно-технической и патентно - информационной

литературы, методической части, результатов исследования и их анализа, выводов, библиографического списка, состоящего из 134 источников и приложений. Основной текст диссертации изложен на 147 страницах и иллюстрирован 55 таблицами и 34 рисунками.

1.1.1 Клинические проявления и классификация целиакии и поливалентной пищевой аллергии

Целиакия - хроническая генетически детерминированная аутоиммунная Т - клеточно-опосредованная энтеропатия, характеризующаяся стойкой непереносимостью специфических белков эндосперма зерна некоторых злаковых культур с развитием гиперрегенераторной атрофии слизистой оболочки тонкой кишки и связанного с ней синдрома мальабсорбции. Синонимами термина «целиакия» являются: глютеновая энтеропатия, нетропическая спру, целиакия -спру, целиакия взрослых и др.[26,51,81].

Зерно злаковых культур содержит несколько фракций белка: альбумины, глобулины, проламины, глютенины. Собственно глютеном называют только две последние фракции - проламины и глютенины. Глютен - это нерастворимый в воде комплекс белков с малым содержанием липидов, Сахаров и минералов. Пшеничный глютен придаёт хлебу из пшеничной муки его особые свойства - «эластичность» и пышность. Токсичными для больных целиакией являются проламины (спирторастворимые протеины, богатые глютамином и проли-ном), а именно: глиадин пшеницы (альфа-, бета-, омега-)-фракции), секалин ржи и хордеин ячменя. Вопрос об авенине овса остаётся открытым, т.к. овёс относится к другому типу злаков. Ряд авторов показывают в своих работах, что сам авенин не вызывает атрофии слизистой оболочки кишки и повышения титров аутоантител. Но, учитывая,что до конца нельзя исключить контаминацию продуктов из овса другими злаками, овёс также не рекомендуется употреблять при целиакии [26,14,28].

Глютен вызывает развитие атрофии слизистой оболочки тонкой кишки, в результате чего у больных целиакией возникает синдром мальабсорбции. Сли-

зистая оболочка тонкой кишки повреждается при введении злаков быстро, хотя известно наличие латентного периода до 1,5 месяцев между первым поступлением глиадина и появлением клинических симптомов у пациентов [26].

Повреждение гликокалиса, а также щеточной каёмки энтероцитов с мембранными ферментами, к которым относятся лактаза, сахароза, мальтаза, изо-мальтаза и другие, приводит к непереносимости соответствующих пищевых веществ. При нарушении ферментативной активности некоторое количество пищи попадает в дистальные отделы в нерасщеплённом состоянии. Вследствие нарушенной проницаемости (так как при целиакии имеется нарушение барьерной функции тонкой кишки), во внутреннюю среду попадает большое количество нерасщепленных белков с антигенными свойствами. Изменяется состав нормальной микрофлоры нижних отделов тонкой и толстой кишок, что приводит к нарушению метаболизма жирных кислот, холестерина, желчных кислот, снижению синтезов витаминов К и В, снижению ферментации непереварив-шихся остатков пищи, повышенному всасыванию токсичных веществ, образующихся в кишке вследствие микробного метаболизма и развивающихся вследствие этого аллергических реакций. В результате дефицита кальция, фосфора, витамина К развивается синдром остеопении и остеопороз. Вследствие нарушения трофики центральной нервной системы, аутоиммунных механизмов с поражением гипофиза у части больных развивается снижение уровня сомато-тропного гормона, что приводит к стойкой задержке роста у детей [6,26,51].

В настоящее время известно, что клинические проявления очень вариабельны, могут проявляться в любом возрасте и вовлекают многие системы органов.

Существует классификация субфенотипов целиакии [26,36,52,100]. Для клиники полезно их определение, они включают следующие: 1. Классическая целиакия или её типичная форма [36] чаще наблюдается у детей. Первые симптомы болезни проявляются через 3-8 недель от момента поступления с пищей глиадинсодержащих компонентов: манная, овсяная каши, хлебобулочные и макаронные изделия, некоторые детские

смеси. Первым симптомом болезни может служить изменение характера стула. Отмечается его учащение, увеличение количества каловых масс, неприятный резкий запах, жирный блеск за счет стеатореи, непереваренные фрагменты пищи. Нарушенное кишечное всасывание формирует многие клинические проявления целиакии. Постепенно замедляются темпы нарастания массы, а затем и роста ребенка. Больной имеет дефицит массы тела и роста, нарушения психоэмоционального статуса в виде негативизма, плаксивости, агрессивности, вялости, задержки психомоторного развития, утраты ранее приобретённых навыков. У больных часто снижается толерантность к принимаемой пище, формируются симптомы пищевой аллергии, а также клинические проявления дефицитного характера - витаминов А, Б, Е, К, группы В, макро - элементов: цинка, железа, меди [26].

2. Целиакия с атипичными симптомами [26,36]. Встречается у трети пици-ентов, диагнох устанавливается в более позднем возрасте - от 2 до 14 лет. В этой группе чаще имеются отдельные симптомы болезни, обусловленные метаболическими изменениями, что в начальные сроки проявления целиакии приводит к неправильному диагнозу. Клинические проявления кишечных дисфункций наблюдаются менее постоянно и часто не носят выраженного характера, бывают связаны со значительными пищевыми нагрузками. Отсутствие стойкой выраженной диареи у совсем не соблюдающих диету связано у детей старшего возраста с большей площадью, где осуществляются пищеварительно - транспортные процессы в тонкой кишке по сравнению с пациентами раннего возраста. В связи с поздней диагностикой и отсутствием адекватной диеты наблюдаются метаболические нарушения, приводящие к тяжелому остеопорозу, уменьшению плотности костей, формированию рахитоподобных деформаций костей, патологическим переломам. У детей часто наблюдается мышечная гипотония, слабость, изменения сосудистого тонуса (дистония), артериальная

гипотензия, достаточно часто снижаются