автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.01, диссертация на тему:Разработка технологии кондитерского полуфабриката пенной структуры, содержащего растительного масла

На правах рукописи

ГУРОВ АНДРЕЙ ВЯЧЕСЛАВОВИЧ

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ КОНДИТЕРСКОГО ПОЛУФАБРИКАТА ПЕННОЙ СТРУКТУРЫ, СОДЕРЖАЩЕГО РАСТИТЕЛЬНЫЕ МАСЛА

Специальность 05.18.01 - Технология обработки, хранения и

и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических на

ооа

Москва-2007

003177049

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный университет пищевых производств»

Научный доктор технических наук, профессор

руководитель: Скобельская Зинаида Григорьевна

Официальные доктор технических наук, профессор оппоненты: Дубцов Георгий Георгиевич

ГОУВПО «Московский государственный университет пищевых производств»

доктор технических наук, профессор Магомедов Газибег Омарович

ГОУВПО «Воронежская государственная технологическая академия»

Ведущая организация. ООО «Объединенные кондитеры»

Защита состоится «е*' » 2007 г. в 7' часов на заседании

диссертационного совета Д ^12.148.^3 при ГОУВПО «Московский государственный университет пищевых производств» по адресу 125080, Москва, Волоколамское шоссе, д. 11, ауд корп. А.

Просим Вас принять участие в заседании диссертационного совета или прислать отзыв в двух экземплярах, заверенных печатью учреждения, по вышеуказанному адресу

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУВПО «МГУПП»

Автореферат разослан 2007 ]

Ученый секретарь диссертационного совета к т.н, доц

/

Белявская И Г

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Мучные кондитерские изделия, в том числе торты и пирожные, представляют собой группу пищевых продуктов, пользующихся значительным спросом у потребителей Они относятся к группе продуктов с высокой энергетической ценностью, что обусловлено, в первую очередь, высоким содержанием жиров (до 35 %), углеводов (более 50 %) и небольшим количеством белков, пищевых волокон, микронутриентов

Составную часть тортов и пирожных - кремы - используют в качестве отделочных полуфабрикатов для прослойки и украшения Кремы представляют собой пенную массу, получаемую путем взбивания сливочного масла, сливок или яичного белка с различными компонентами В традиционных кремах используют сливочное масло, которое обладает рядом недостатков по сравнению с растительными маслами Преимущества последних связаны с отсутствием в них холестерина и присутствием ненасыщенных жирных кислот, витаминов, фосфолипидов, стеринов в большем количестве, чем в животных жирах, что способствует лучшему перевариванию пищи и правильному обмену веществ в организме

Существуют также импортные отделочные полуфабрикаты для тортов и пирожных, выпускаемые в виде водно-жировых эмульсий На кондитерских предприятиях из этих полуфабрикатов путем взбивания получают готовый крем

В последнее время значительно усилилась тенденция использования полуфабрикатов для производства кондитерских изделий Шоколадная глазурь, жировые и фруктовые начинки, сиропы и др выпускают специализированные предприятия Это актуально, поскольку обеспечивает высокое качество, строгое соответствие требованиям стандартов, снижение себестоимости за счет больших объемов производства, а также сокращение технологического цикла

Для создания научных основ новой технологии крема при разработке сложных дисперсных систем в виде эмульсий были использованы результаты работ Л М Аксеновой, В А Васькиной, Г Н Дубцовой, В В Колпаковой, А А Кочетковой, (ГА Маршалкина, А П Нечаева, В Б Толстогузова, Б Оагпо-ёагап, К1 Ри^ и др При разработке дисперсных систем в виде пенных масс за основу взяты исследования |ОС Грачева, С А Мачихина, В К Тихомирова, Ю Г Фролова, Б Н1гёг1ег, II РЬе1ап, О \Veaire и др

Учитывая вышеизложенное, актуальной задачей является разработка отечественной технологии кондитерского полуфабриката, представляющего собой водно-жировую эмульсию, полученную на основе растительного масла, сахара, комплекса структурообразователей, из которой путем взбивания можно получить полуфабрикат пенной структуры (крем) для отделки тортов и пирожных Это позволит расширить ассортимент мучных кондитерских изделий и интенсифицировать процесс приготовления отделочного крема

Цель и задачи исследований. Цель настоящего исследования состояла в разработке технологии кондитерского полуфабриката пенной структуры, предназначенного для отделки тортов и пирожных Для достижения указанной цели "\/ были поставлены следующие задачи

- исследовать характеристики масс пенной структуры, полученных на основе бинарных растворов казеината натрия с полисахаридами, обладающими структурообразующими свойствами натрий-карбоксиметилцеллюлозой (ТМа-КМЦ), пектином и альгинатом натрия,

- определить показатели качества пен в многокомпонентной системе казеината натрия и смеси полисахаридов с помощью графо-аналитического метода,

- исследовать влияние сахара-песка на пенообразующую способность и продолжительность взбивания растворов казеината натрия и смеси полисахаридов,

- исследовать возможность использования растительного масла и обосновать его выбор для кондитерского полуфабриката пенной структуры,

- определить влияние соотношения растительного масла и ПАВ на стабильность и гранулометрический состав эмульсий на основе казеината натрия и полисахаридов,

- исследовать влияние температуры на пенообразующую способность и продолжительность взбивания эмульсии на основе казеината натрия и полисахаридов,

- разработать рецептуру и технологию кондитерского полуфабриката пенной структуры;

- на основании результатов исследования микробиологических, физических и реологических показателей обосновать срок годности кондитерского полуфабриката пенной структуры,

- проверить полученные результаты в условиях производства,

- обосновать экономическую эффективность разработок

Научная новизна работы. Выявлено, что водные растворы казеината натрия с различными полисахаридами (Ыа-КМЦ, пектином и альгинатом натрия) обладают высокой пенообразующей способностью и могут быть использованы при получении кондитерских масс пенной структуры

Предложена и подтверждена математическая зависимость пенообразующей способности и продолжительности взбивания исследуемых растворов от их состава и соотношения казеината натрия и смеси полисахаридов 0Ча-КМЦ, пектина и альгината натрия)

Определено влияние сахара на пенообразующую способность и продолжительность взбивания растворов казеината натрия и смеси полисахаридов (Ыа-КМЦ, пектина и альгината натрия) Для растворов без сахара обнаружен эффект синергизма, заключающийся в существенном повышении пенообразующей способности при совместном использовании полисахаридов с казеина-том натрия В растворах с сахаром эффект синергизма отсутствует, продолжительность взбивания сокращается.

Установлена зависимость между содержанием жира в эмульсии и ее гранулометрическим составом. Выявлено, что эмульсия с 30 %-ной долей масла обладает более однородным и мелкодисперсным составом жировых капель по сравнению с эмульсиями, содержащими 20 и 40 % масла

Раскрыто влияние температуры на пенообразующую способность и продолжительность взбивания эмульсии Выявлено, что при понижении темпера-

туры эмульсии до 5 °С достигается ее максимальная пенообразующая способность.

Определено превалирующее влияние физических и реологических показателей качества полуфабриката на срок годности по сравнению с микробиологическими показателями при условии введения консерванта.

Практическая значимость работы. Разработана технология кондитерского полуфабриката пенной структуры для отделки тортов и пирожных.

Предложены номограммы для прогнозирования состава рецептур кондитерских масс пенной структуры с использованием казеината натрия и смеси полисахаридов

Разработана базовая рецептура кондитерского полуфабриката пенной структуры с повышенной по сравнению с традиционными кремами пищевой ценностью.

Разработан и получен патент на «Способ производства кондитерской кремово-сбивной массы и кондитерская кремово-сбивная масса, полученная этим способом» (патент РФ на изобретение № 2294111 от 29.08.2005 г.)

Ожидаемый удельный годовой, экономический эффект от реализации кондитерского полуфабриката пенной структуры кондитерским предприятиям г. Москвы составит 22,1 тыс. руб./т

Апробация работы. Основные результаты были представлены на VI международном семинаре «Кондитерское производство: новые подходы и решения» (М, МГУ1111,2001), V международной конференции «Торты и пирожные» (М., МПА, 2006), П международной конференции «Индустрия пищевых ингредиентов: современное состояние и перспективы развития» (М., МПА, 2007), международной конференции «Технологии и продукты здорового питания» (М, МГУПП, 2007).

Разработки экспонировались на международной конференции «Технологии и продукты здорового питания» (М., МГУПП, 2007).

Проведена промышленная апробация кондитерского полуфабриката пенной структуры на ОАО «КБК «Черемушки», ООО «Вкус», ООО «МИК-32», ООО «Олика» и ООО «Оскар».

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 8 работ, которые отражают основное содержание диссертации.

Структура и объем работы. Диссертационная работа включает: введение, обзор литературы, описание объектов и методов исследования, экспериментальную часть, выводы, список использованных источников (171 наименование, в том числе 94 зарубежных) и приложения

Основной текст диссертации изложен на 130 страницах машинописного текста, включает 24 таблицы и 27 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследований, показаны научная новизна и практическая значимость результатов исследований.

Глава 1. Обзор литературы

В первой главе обобщены опубликованные научная информация и экспериментальные результаты по технологиям кондитерских полуфабрикатов пенной структуры В обзоре литературы рассматриваются аспекты современного состояния научных исследований в области физико-химических свойств дисперсных систем (эмульсий и пен) Уделено внимание обсуждению методов количественного описания этих систем

Выявлено, что в научно-технической литературе не систематизированы данные об образовании пенной структуры со сложной дисперсионной средой, характерной для кондитерских масс В связи с этим сформулированы основные направления, цели и задачи исследований.

Глава 2. Объекты и методы исследований

При выполнении диссертационной работы исследования проводили в лабораториях кафедр «Технология кондитерского производства», «Биотехнология» ГОУВПО «Московский государственный университет пищевых производств», в контрольно-аналитической производственной лаборатории ООО «Тереза-Интер» и в лаборатории ЗАО «Союзснаб»

2.1. Объекты исследований

При проведении исследований использовали казеинат натрия ТУ 49721-85, альгинат натрия ГОСТ 162280-88, пектин ГОСТ 29186, карбокси-метилцеллюлозу ТУ 6-09-2344-78, сливочное масло ГОСТ 37-91, кокосовое масло (Нидерланды), пальмовое масло (Малайзия), заменитель молочного жира (Индонезия), сахар-песок ГОСТ 21-94, консервант - сорбат калия, пищевой эмульгатор Е472е - эфиры моно- и диглицеридов диацетилвинной и жирной кислот, ароматизаторы пищевые ОСТ 10-237-99, растворы с разным соотношением казеината натрия и полисахаридов (Na-КМЦ, альгината натрия и пектина), сахарные растворы с разным соотношением казеината натрия и полисахаридов (Na-КМЦ, альгината натрия и пектина), водно-жировую эмульсию, содержащую казеинат натрия, Na-КМЦ, альгинат натрия, пектин, сахар-песок, с различным соотношением кокосового масла и эмульгатора Е472е; кондитерский полуфабрикат пенной структуры, полученный взбиванием водно-жировой эмульсии, с разным содержанием консерванта - сорбата калия

2.2. Методы исследований

При выполнении работы применяли общепринятые и специальные методы исследований свойств сырья, полуфабрикатов и готовой продукции

Структурная схема исследований представлена на рис 1. .

Температуру застывания жира измеряли на приборе Дженсена, используя стандартную международную методику.

Реологические свойства сырья, полуфабрикатов и готовых изделий изучали на ротационном вискозиметре «Реотест-2» и на приборе «Структурометр СТ-1»

Рис ] Структурная схема исследований

Стабильность эмульсий определяли по сотношению объемов эмульсии после и до центрифугирования

Величину пенообразующей способности рассчитывали как отношение увеличения объема смеси после взбивания к объему смеси до взбивания

Массовую долю влаги сырья, полуфабрикатов и готовых изделий определяли ускоренным методом в сушильном шкафу.

Плотность рассчитывали по соотношению массы полуфабриката определенного объема к массе воды того же объема (волюмометрический метод)

Гранулометрический состав исследовали на приборе "Гранулометр ГИУ-1" методом гранулометрического анализа, разработанного на кафедре "Технология хлебопекарного и макаронного производств" МГУПП совместно с Центром прикладной физики МГТУ им Баумана

Размеры и однородность частиц дисперсной фазы эмульсий определяли методом микрофотографирования

Микробиологические показатели качества готовых изделий оценивали по следующим параметрам

- БГКП - методом выделения и определения количества бактерий группы кишечных палочек согласно ГОСТ 50474-93,

- КМАФАиМ - методом определения количества мезофильных, аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов по ГОСТ 10444 15-94,

- дрожжи и плесневые грибы - по ГОСТ 30518-97

Математическую обработку результатов исследований проводили с помощью программных пакетов MathCad и Excel

Глава 3. Исследование характеристик масс пенной структуры на основе бинарных растворов казеината натрия и полисахаридов

В третьей главе представлены результаты исследований характеристик масс пенной структуры на основе бинарных растворов казеината натрия и полисахаридов Массы готовили взбиванием растворов казеината натрия и полисахаридов (Na-КМЦ, альгинат натрия и пектин)

3.1. Исследование влияния состава раствора казеината натрия и полисахаридов на пенообразующую способность и продолжительность-взбивания

На основании анализа фазовых диаграмм термодинамической совместимости определили соотношения казеината натрия и отдельных полисахаридов (Na-КМЦ, альгинат натрия и пектин), обеспечивающие их полную взаимную растворимость На рис 2 представлены результаты исследования пенообразующей способности водных растворов с разным содержанием казеината натрия и Na-КМЦ в зависимости от продолжительности взбивания при комнатной температуре

X 450

J

У 400

to

t 350

!

а 9 300

1

i 250

X

с

(—* f—* (—» (—> 4—i f-^l

,s fj

-71 t-г з

BO SO 120 150 180 210 240 270 Продолжительность взбивания, с

Рис 2 Зависимость пенообразующей способности водных растворов казеината натрия и Ыа-КМЦ от продолжительности взбивания Содержание казеината натрия и Ыа-КМЦ 1-3,0 и 2,5%, 2 - 3,5 и 2,0 %, 3 - 4,0 и 1,5 %, 4 - 5,0 и 1,0 %, 5 - 6,0 и 0,5 %

Анализ полученных данных показал, что наибольшей пенообразующей способностью (400 %) обладал раствор, содержащий 3,5 % казеината натрия и 2,0 % Иа-КМЦ Минимальная продолжительность взбивания этого раствора составляла 120 с

Как увеличение, так и уменьшение доли Ыа-КМЦ приводило к получению растворов с меньшей пенообразующей способностью Вероятно, казеинат натрия и Ка-КМЦ в оптимальном соотношении образуют комплексы, которые повышают пенообразующую способность за счет более прочных структурно-механических свойств межфазных слоев на границе раздела

Аналогичные исследования пенообразующей способности проведены для бинарных растворов казеината и альгината натрия Наибольшей пенообразующей способностью (268 %) обладал раствор, содержащий 6,5 % казеината натрия и 0,5 % альгината натрия При этом продолжительность взбивания составляла 180 с

Исследования пенообразующей способности и продолжительности взбивания бинарных растворов казеината натрия и пектина показали, что наибольшей пенообразующей способностью (350 %) обладал раствор, содержащий 4,5% казеината натрия и 0,5% пектина при продолжительности взбивания 180 с

3.2. Исследование влияния сахара-песка на пенообразующую способность и продолжительность взбивания растворов казеината натрия и смеси полисахаридов

Изучали водные растворы казеината натрия со смесями полисахаридов с целью выявления возможного эффекта синергизма и прогнозирования максимальной пенообразующей способности Y при продолжительности взбивания г Эксперименты планировали методом реализации симплекс-решетчатых планов III порядка с пятикратной повторностью для разного состава растворов

Изучали пенообразующую способность казеината натрия и смесей различных полисахаридов без добавления сахара. Использовали 3 вида исходных белок-полисахарид-водных растворов с наибольшей пенообразующей способностью, изготовленных на основании полученных ранее соотношений для бинарных растворов В качестве полисахаридов брали Na-КМЦ, пектин и альги-нат натрия

Растворы получали путем смешивания исходных растворов, содержащих казеинат натрия и отдельный полисахарид, в разных пропорциях Для количе-

ственного определения пенообразующей способности вводили переменные х2, определяемые как

т»а-киц +тк+тс + тв

х'=<7' M

т„ +тг + /я, + m.

M > <!)

3 Чъ M

где тма-кмц — масса Na-КМЦ; тп — масса пектина, та — масса альгината натрия, тк - масса казеината натрия, тс - масса сахара-песка, тв - масса воды, М- масса исследуемого раствора, q, (i=l, 2, 3) - доли каждого из трех исходных растворов, выраженные в процентах

¿4, =100% (2)

i=i

Из соотношений (1), (2) непосредственно следует, что

¿х,=100% (3)

1=1

Экспериментально определяли продолжительность взбивания исследуемых растворов т, когда достигалось наибольшее значение пенообразующей способности К при заданной концентрации компонентов

Выявлено, что без сахара наибольшая пенообразующая способность (420 %) наблюдалась у раствора, содержащего равные доли трех исходных растворов (Ч1=Яг=Яз) Эт° подтверждало наличие эффекта синергизма Продолжительность взбивания при этом составляла 140 с

Затем в каждый исходный белок-полисахарид-водный раствор добавляли сахар-песок При добавлении сахара эффект синергизма исчезал В этом случае максимальная пенообразующая способность исследуемого раствора, содержащего равные доли трех исходных растворов, составляла 330 % при продолжительности взбивания 120 с

3.3. Прогнозирование свойств многокомпонентных систем на основе казеината натрия и смеси полисахаридов с использованием графо-аналитического метода

Для анализа данных применяли графоаналитический метод, позволяющий исследовать многокомпонентные системы и прогнозировать их свойства

Математическое описание поведения многокомпонентных систем представлено в виде неполного кубического уравнения

х, + К1 х2 + К2 • х, + К3 х, х2 + К4 х2 + + К5 (х,2 х2+х22 х,)+ЛГ6, (4)

где 2'мУ при определении пенообразующей способности, 2= г при определении продолжительности взбивания, К, (1=0, 1, ., 6) - искомые коэффициенты уравнения

Результаты определения пенообразующей способности У и продолжительности взбивания г изображены на рис 3 Значения коэффициентов К, (1=0,1, , 6) в уравнении (4) представлены в табл 1

Таблица 1

Значения коэффициентов поверхностей отклика пенообразующей способности (У) и продолжительности взбивания (г) без добавления сахара

Характеристика Ко К, К2 к3 к, к5 Кб

Пенообразующая способность 2,39 1,35 -2,0 102 5,11 103 -8,20 103 -2,59 Ю-4 3,47 102

Продолжительность взбивания -2,10 -9,0 10' 3,0 10 2 -1,0 102 6,0 103 6,07 10"4 1,80 102

Проверку адекватности уравнения (4) проводили по Б-критерию Фишера Уравнение достоверно описывают результаты экспериментов при 95 %-ном уровне значимости Значимость коэффициентов К, проверяли по ^критерию Стьюдента Найденные значения коэффициентов также статистически значимы при 95 %-ном уровне надежности Величины коэффициента Я2, равные 0,9997-0,9998, показали, что выбор уравнений зависимости пенообразующей способности и продолжительности взбивания от состава белок-полисахарид-водного раствора в виде неполного кубического уравнения (4) является хорошей аппроксимацией

Номограмма (рис 3, а) представляет факторное пространство в виде равнобедренного прямоугольного треугольника, для которого значение переменной х, в соответствующей вершине треугольника (х,) составляет 100% Точки внутри треугольника соответствуют исследуемому раствору х\+х2+х3, состоящему из трех исходных растворов

Из рис 3, а видно, что компоненты белок-полисахарид-водных растворов проявляли свойство синергизма, выраженное в значительном повышении пенообразующей способности У (420 %), при совместном введении всех полисахаридов Анализ результатов показал, что по степени влияния на пенообразую-щую способность исследуемых растворов с казеинатом натрия полисахариды можно расположить в следующей последовательности пектин > Иа-КМЦ > альгинат натрия

Влияние состава белок-полисахарид-водного раствора на продолжительность взбивания г представлено на рис 3, б Поверхность отклика времени г характеризуется минимумом, тяготеющим к вершине треугольника, которая соответствует альгинату натрия Наименьшей продолжительностью взбивания об-

ладал раствор с пектином. Наибольшая продолжительность взбивания наблю-

Рис. 3. Контурные кривые поверхности отклика зависимости пенообразующей

способности (а) и продолжительности взбивания (б) от состава белок-полисахарид-водного раствора. В качестве белка использован казеинат натрия, в качестве полисахаридов - Иа-КМЦ (хО, пектин (х2) и альгинат натрия (х3)

Результаты определения пенообразующей способности V и продолжительности взбивания т белок-полисахарид-водно-сахарных растворов изображены на рис. 4 а, б. Полученные значения коэффициентов Кь (/=0, 1, ..., 6) в уравнении (4) представлены в табл. 2.

Таблица 2

Значения коэффициентов поверхностей отклика пенообразующей способности и продолжительности взбивания с добавлением сахара

Характеристика Ко кх Кг Кз к4 К5 К,

Пенообразующая способность 8,0-10 ' 8,60-Ю"1 5,2010'3 3,0-10'2 -4,0-10"4 -4,62-10-" 2,68 ТО2

Продолжительность взбивания -6,0-10"1 -1,20 0 -6,0-!0"2 1,20-Ю"2 7,22-10-" 1,80-102

Добавление сахара-песка приводит к повышению поверхностного натяжения белок-полисахаридных растворов, что затрудняет их пенообразование и изменяет вид контурных кривых (см. рис. 3, а и 4, а). При добавлении сахара форма поверхности отклика У близка к гиперболическому параболоиду. При этом экстремальная точка 7 (330 %) является уже не максимумом, а седловой точкой: по направлению от пектина к Ыа-КМЦ эта точка - минимум, а в ортогональном направлении (к альгинату натрия) - она снова максимум.

Введение даже небольших количеств альгината натрия в белок-полисахарид-водно-сахарный раствор приводит к значительному снижению пенообразующей способности. По влиянию на пенообразующую способность ка-зеината натрия при добавлении сахара, полисахариды можно расположить следующим образом: альгинат натрия < пектин < Ыа-КМЦ. Исходный раствор на основе казеината натрия и Ыа-КМЦ имеет максимальное пенообразование, как

по сравнению с исходными бинарными растворами казеината натрия и отдельных полисахаридов, так и с исследуемым, содержащим казеинат натрия и смесь полисахаридов.

Пектин Пектин

Рис. 4. Контурные кривые поверхности отклика зависимости пенообразующей

способности (а) и продолжительности взбивания (б) от состава белок-полисахарид-водно-сахарного раствора при содержании сахара 13,5%.

В качестве белка использован казеинат натрия, в качестве полисахаридов - Иа-КМЦ (хО, пектин (х2) и альгинат натрия (х3)

Влияние состава белок-полисахарид-водно-сахарного раствора на продолжительность взбивания т представлено на рис. 4, б. Эта величина (120 с) у исследуемого раствора по сравнению с белок-полисахарид-водным раствором меньше на 20 с. Точка минимума смещается в треугольнике к линии пектин -№-КМЦ. При этом продолжительнось взбивания т для исходного раствора, содержащего казеинат натрия, №-КМЦ и сахар сокращается в 2 раза по сравнению с раствором, не содержащим сахар. Для исходного раствора с альгинатом натрия это время не изменяется, а для раствора с пектином - увеличивается.

Таким образом, без добавления сахара, в растворе казеината натрия и всех исследуемых полисахаридов существует эффект синергизма. При этом поверхность отклика V обладает хорошо выраженным максимумом при практически равной концентрации всех исходных растворов с полисахаридами.

Добавление сахара изменяет влияние компонентов на пенообразующую способность. Для смеси с равными концентрациями исходных растворов снижение составляет примерно 25 %. Эффект синергизма исчезает. Добавление сахара не изменяет пенообразующую способность исходного раствора только с Ыа-КМЦ.

Кинетика пенообразования обладает синергизмом как в смесях без сахара, так и в сахаросодержащих смесях; добавление в однокомпонентный исходный раствор других полисахаридов всегда сокращает продолжительность взбивания т.

Полученные результаты позволили распределить исследуемые полисахариды по степени влияния на пенообразующую способность и продолжительность взбивания. Эти данные можно использовать для прогнозирования показателей качества пен в многокомпонентной системе казеината натрия и смеси полисахаридов.

Глава 4. Разработка технологии кондитерского полуфабриката пенной структуры на основе водно-жировой эмульсии

Четвертая глава включает результаты исследования по разработке технологии кондитерского полуфабриката пенной структуры для производства тортов и пирожных, получаемого путем взбивания водно-жировой эмульсии. Обоснован выбор исходных ингредиентов для водно-жировой эмульсии, изучены стабильность и гранулометрический состав эмульсии; определены режимы ее взбивания.

4.1. Исследование органолептических, физико-химических и реологических показателей качества растительных жиров для производства кондитерского полуфабриката пенной структуры

Изучены органолептические, физико-химические и реологические показатели качества растительных масел - кокосового, пальмового и заменителя молочного жира. Проанализированы показатели качества по сравнению со сливочным маслом.

Установлено, что кокосовое масло по физико-химическим, реологическим показателям (температура полного плавления и кристаллизации, величина напряжения сдвига, консистенция, пластичность, время расслаивания эмульсии) превосходит сливочное масло и другие исследованные растительные жиры. Кроме того, в отличие от сливочного, кокосовое масло свободно от холестерина.

4.2. Исследование состава и свойств эмульсии для получения кондитерского полуфабриката пенной структуры

Исследовали состав и свойства эмульсий, содержащих казеинат натрия, смесь полисахаридов, сахар, различные количества растительного масла и ПАВ. Результаты исследования стабильности данных эмульсий с добавлением в них кокосового масла представлены на рис. 5. Видно, что стабильность эмульсий с увеличением в них доли кокосового масла повышается более чем на 20 %. Однако в исследованном диапазоне содержания жира всегда наблюдалось расслоение и выделение водной фазы, т.е. во взятых количествах казеината натрия и

пищевых волокон, их поверхностно-активных свойств было недостаточно для получения стабильной эмульсии

Для повышения стабильности эмульсии при хранении в течение нескольких месяцев в смесь (до ее гомогенизации) дополнительно вводили ПАВ - эмульгатор Е 472 е На рис 5 видно, что для повышения стабильности эмульсии, содержащей 20 % жировой фазы, с 36,7 до 100 % необходимо ввести 5 % ПАВ В то же время для полной стабилизации эмульсий с содержанием жира 30 и 40 % достаточно введения 3 % ПАВ С позиции количества вводимого эмульгатора эмульсии с большим содержанием жира являются предпочтительными Однако 40 %-ное содержание жира приводит к образованию эмульсии вязкой консистенции, которое сопровождается гелеобразованием в системе По-видимому, это результат того, что в ней содержится меньше воды и частицы дисперсной фазы вступают между собой во взаимодействие

Для определения гранулометрического состава системы предварительно приготовленные стабильные эмульсии с содержанием жира 20, 30 и 40 % выдерживали 24 часа и подвергали анализу при комнатной температуре

Множество частиц жира разбивали на группы, в которых линейные размеры г частиц не отличались друг от друга более, чем на 0,002 мм Линейные размеры частиц г, мм, в /-той группе выражали в виде

г=г, ±0,001, г,=0,002-г, г=1, ,50 (5)

Для каждой группы подсчитывали число Ы, содержащихся в ней частиц

Таблица 4

Характе ристики гранулометрического состава капель жира в эмульсиях

Массовая доля жировой фазы эмульсии, % Всего частиц Диапазон, в котором содержится > 95 % частиц, мм Доля частиц, размер которых превышает 0,1 мм, % Доля объема эмульсии, занимаемого частицами, размером Солее 0,1 мм, %

20 1281 0,002-0,020 0,78 26,61

30 4934 0,002-0,008 0,02 6,76

40 9446 0,002-0,010 0,06 13,54

Из данных, приведенных в табл 4, следует, что в эмульсиях с 30 и 40 %-ной долей жирового компонента большая часть частиц попадает в разряд мелких, поэтому эти эмульсии предпочтительнее по сравнению с эмульсией, содержащей 20 % жира Эмульсия с 30 %-ным содержанием жира имеет существенные преимущества перед эмульсией с 40 %-ным содержанием жира, поскольку доля числа частиц размером более 0,1 мм в ней ниже

На рис 6 представлены характеристики жировой фазы эмульсии В эмульсии с 30 %-ным содержанием жира присутствуют однородные по размеру мелкие частицы без вкрапления крупных капель жира, которые наблюдали в эмульсиях с 20 и 40 %-ным содержанием жира Частотные распределения в интервале размеров г„ содержащем 95 % частиц от их общего количества, аппроксимированы зависимостью

„ С

Со-держа-ние жира,

Микрофотографии эмульсий (800-кратное увеличение)

Зависимости количества частиц жира определенного размера от размера частиц жира

Логарифм размера частиц жира, мм

-2.« -2.6 Логарифм

"2.4 -2.2 ~2 частиц жира, мм

Рис. 6. Характеристики жировой фазы эмульсий при различном содержании

кокосового масла

где С и b - коэффициенты для эмульсии с конкретным содержанием жировой фазы. Коэффициент Ъ - фрактальная размерность - определяет структуру диспергированной фазы, характеризуя сдвиг распределения в сторону более мелких или более крупных частиц. Логарифмируя (6), получили

\ogNi =a-b\ogrh (а = log С). (7)

Значения коэффициентов а и Ъ представлены на рис. 6. Экспериментальные значения распределения logNj(logг,-) показаны на графиках. Наибольшей фрактальной размерностью b обладает эмульсия с 30 %-ным содержанием жира.

Эмульсия с 30 %-ным содержанием жира может быть рекомендована для рецептуры кондитерского полуфабриката пенной структуры, так как имеет наиболее однородный мелкодисперсный состав диспергированных частиц жира, по сравнению с другими исследованными эмульсиями.

4.3. Разработка технологических режимов получения кондитерского полуфабриката пенной структуры

Исследования влияния температуры на пенообразуюшую способность эмульсии с 30 %-ным содержанием кокосового масла проводили при 5, 10,

15 °С. Результаты экспериментов представлены на рис. 7. С увеличением продолжительности взбивания значение пенообразующей способности повышается и в интервале 150-180 с достигает наибольших величин. При понижении температуры от 15 °С до 5 °С значение 7тах увеличивается от 100 до 210 %.

Выполненные исследования позволили разработать состав кондитерского полуфабриката пенной структуры для отделки тортов и пирожных, отличающийся низкой калорийностью, малой плотностью и длительным сроком хранения, а также технологические параметры его изготовления.

4.4. Исследование качества кондитерского полуфабриката пенной структуры в процессе хранения

Для установления сроков годности были проведены микробиологические исследования взбитого полуфабриката в процессе хранения (120 часов) при различных температурах (4 и 20 °С) и с разной дозировкой консерванта - оор-бата калия (от 0 до 0,2 %). Определено, что при хранении полуфабриката в течение указанного срока и температуре 4 °С без консерванта микробиологические

Продолжительность взбивания, с

Рис. 7. Зависимость пенообразующей способности эмульсии с 30 %-ным содержанием кокосового масла от продолжительности взбивания при разных температурах: I - 5 "С, 2 - Ю°С, 3 - 15 °С

показатели по КМАФАиМ ниже в 2,5 раза, чем предельные нормы СанПиН 2 3 2.1078-01 Содержание плесени и дрожжей в этом образце также не превышает предельно допустимых норм Введение консерванта в количестве 0,1 % позволяет хранить взбитый полуфабрикат в течение 5 суток при температуре 20 "С, обеспечивая его микробиологическую чистоту и безопасность Поэтому установление сроков годности полуфабриката связано, в основном, с изменением физических и реологических свойств пенной структуры в процессе хранения.

Установлено, что в процессе хранения взбитого кондитерского полуфабриката в течение 120 часов, при температуре 4 °С его влажность уменьшилась с 54,2 до 48,3 %, т е примерно на 11 % Плотность полуфабриката возросла с 307 до 352 кг/м3 (около 15 %), что обусловлено оседанием пены и ее разрушением. Уплотнение полуфабриката в процессе хранения привело к изменению реологических характеристик - увеличению предельного напряжения сдвига и вязкости примерно на 20 %

Следовательно, сроки годности кондитерского полуфабриката определяются не только микробиологическими показателями чистоты и безопасности, а, в основном, - физическими и реологическими показателями качества продукта

Полученный полуфабрикат может быть использован в качестве отделочного крема для бисквитных и других видов тортов и пирожных, благодаря своим физико-химическим, структурно-механичеоким и органолептическим свойствам, как альтернатива традиционному сливочному крему. В связи с этим, методом профилограмм была проведена сравнительная органолептическая оценка разработанного полуфабриката и сливочного крема Результаты представлены на рис 8 Кондитерский полуфабрикат пенной структуры менее сладкий и менее плотный из-за меньшего содержания сахара и большей доли воздушной фазы по сравнению со сливочным кремом Использование казеината натрия и полисахаридов в рецептуре полуфабриката пенной структуры, содержащего кокосовое масло, увеличивает пищевую ценность продукта. Возрастает содержание белка, пищевых волокон, существенно снижается сахароем-кость и энергетическая ценность продукта

-Сливочный крем

^-Кондитерский полуфабрикат пенной структуры__

Рис 8 Сравнительная органолептическая оценка сливочного крема и кондитерского полуфабриката пенной структуры

Глава 5. Промышленная апробация результатов исследований

Опытно-промышленная апробация производства тортов с кондитерским полуфабрикатом пенной структуры проводилась на ОАО «КБК «Черемушки», ООО «Вкус», ООО «МИК-32», ООО «Олика» и ООО «Оскар»

Производственные проверки показали соответствие разработанных изделий по органолептическим, физико-химическим и микробиологическим показателям требованиям нормативной документации

На основании проведенных исследований разработана операторная модель (рис 9) и технология кондитерского полуфабриката пенной структуры для тортов и пирожных.

На рис. 10 представлена рекомендуемая машино-аппаратурная схема производства водно-жировой эмульсии для получения кондитерского полуфабриката пенной структуры

Жир (кокосовое масло) нагревают до полного расплавления в темперирующей машине 1, затем перекачивают в смеситель 2, в который добавляют ПАВ (Е472е) Смесь перемешивают до полного растворения ПАВ

Предварительно готовят водный раствор сахара и казеината натрия Затем отбирают требуемое по рецептуре количество на приготовление трех отдельных растворов с Na-КМЦ, пектином и альгинатом натрия. В смесителе 3 данные растворы смешивают Затем смесь нагревают до 40 °С, медленно вводят жировую фазу и перемешивают-диспергируют в эмульсаторе 4.

В гомогенизаторе 5 полученную водно-жировую эмульсию гомогенизируют при давлении 150 Бар и температуре 40 °С Охлажденную в трубчатой охладительной колонке б до 30 "С гомогенизированную эмульсию фасуют в торговую вакуум-тару объемом 1 л с помощью упаковочного автомата 7 Расфасованную водно-жировую эмульсию хранят при температуре 5 °С

Технологические режимы производства полуфабриката контролируются оператором и отражаются на мониторе компьютера 8

Проведены маркетинговое исследование, оценка рынка сбыта, оценка конкурентоспособности продукции по качеству, расчет основных экономических показателей полученного кондитерского полуфабриката

/*ч триетстфсДт»

—т38$^рв)П<>аП0ЯИН00

Ноервйонив

—Сьашдеиие

—Изменение оерееалнр«

Л^/ С----- *

состояния бвцестба

__ Сложиив процесс Эмульгирование —*| [—»• преобразования

1 (томпмкс процессов)

Дазиро&ачм

"А-* Хранение

Рис 9 Операторная модель производства бисквитного торта с кондитерским полуфабрикатом пенной структуры

ПАВ (Е472е) Жир

Атьгина1_Ыа_ )Оахар-пссок

М!

!а-ШЦ

хт

у-

Т7

1

I

И в

Т7

/

/

Рис 10 Машино-аппаратурная схема производства водно-жировой эмульсии для получения кондитерского полуфабриката пенной структуры

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

Проведены комплесные исследования по разработке технологии кондитерского полуфабриката пенной структуры для отделки тортов и пирожных на основе кокосового масла, сахара и комплекса структурообразователей На основании полученных результатов сделаны следующие выводы

1 Бинарные растворы казеината натрия с различными полисахаридами (Ыа-КМЦ, пектин и альгината натрия) могут быть использованы в качестве ингредиентов для получения кондитерских масс пенной структуры Установлено, что по степени влияния на повышение пенообразующей способности казеината натрия при добавлении сахара полисахариды расположены в следующей последовательности альгинат натрия < пектин < Ыа-КМЦ

2. Определена зависимость пенообразующей способности и продолжительности взбивания исследуемых растворов от соотношения казеината натрия и смеси полисахаридов (Ыа-КМЦ, пектина и альгината натрия), которая позволяет прогнозировать исследуемые показатели качества при разработке новых рецептур кондитерских масс пенной структуры

3 Изучен механизм пенообразования растворов казеината натрия и смеси полисахаридов (Ыа-КМЦ, пектина и альгината натрия) при добавлении сахара Для растворов, не содержащих сахар, обнаружен эффект синергизма, заключающийся в том, что совместное использование полисахаридов существенно повышает пенообразующую способность по сравнению с каждым отдельным полисахаридом При добавлении сахара эффект синергизма пропадает, продолжительность взбивания сокращается Кинетика пенообразования обла-

дает синергизмом как в растворах без сахара, так и в сахаросодержащих растворах Добавление в бинарный раствор других полисахаридов всегда уменьшает продолжительность взбивания

4 Выявлена зависимость стабильности эмульсий от изменения концентрации растительного масла и эмульгатора На основании физико-химических, реологических и органолептических показателей кокосового масла показана эффективность его использования в качестве жировой фазы эмульсии взамен традиционного сливочного масла и других исследованных растительных масел

5 Установлен гранулометрический состав эмульсий при разном содержании жировой фазы Исследования стабильности эмульсий и гранулометрического состава жировой фазы показали, что оптимальная концентрация кокосового масла в эмульсии — 30 % Дисперсная фаза данной эмульсии является наиболее однородной и мелкодисперсной и содержит более 95 % частиц размером 2-8 мкм.

6 Определена пенообразующая способность и продолжительность взбивания эмульсии в зависимости от температуры. Выявлено, что при понижении температуры эмульсии до 5 "С достигается ее максимальная пенообразующая способность - 210 %.

7 Обоснован срок годности торта с использованием кондитерского полуфабриката пенной структуры Определено, что при хранении в течение 120 часов и температуре 4 °С без консерванта, микробиологические показатели полуфабриката по КМАФАиМ, содержание плесени и дрожжей не превышает предельные нормы по СанПиН Влажность полуфабриката при этом уменьшается на 11 %, а плотность увеличивается на 15 % Выявлено, что введение консерванта в количестве 0,1 % позволяет хранить взбитый полуфабрикат в течение 5 суток, при температуре 20 °С, обеспечивая его микробиологическую чистоту и безопасность

8 Ожидаемый удельный годовой экономический эффект от реализации кондитерского полуфабриката кондитерским предприятиям г Москвы составит 22,1 тыс руб/т

9. Разработанный отечественный кондитерский полуфабрикат пенной структуры позволит расширить ассортимент тортов и пирожных и повысит их конкурентоспособность

Список работ, опубликованных по материалам диссертации

1 Скобельская 3 Г , Гуров А В Устойчивые эмульсии для приготовления крема // Кондитерское производство Новые подходы и решения Матер VI междун семинара, Москва, 28 мая-2 июня 2001 г / МГУПП - М, 2001 ~С 56-57

2 Гуров А В Разработка новых видов отделочных полуфабрикатов на основе водно-жировых эмульсий // Материалы пятой Международной конференции "Торты и пирожные-2006" / Международная промышленная академия, 27 февраля-2 марта 2006 г -М Пищепромиздат, 2006 - С 150-152

3 Гуров А В , Васькина В А , Грушникова У В Казеинат натрия и пищевые волокна в кондитерских массах пенной структуры // Кондитерское производство -2006 - № 3 -С 29-30

4 Васькина В А, Гуров А В , Грушникова У В К вопросу оптимизации технологии производства крема эмульсионно-пенной структуры // Кондитерское производство - 2006 - № 5 - С 22-24.

5 Гуров А В Применение и полезные свойства функциональных сырьевых ингредиентов белков, пищевых волокон, растительных жиров, использованных при разработке низкокалорийного отделочного полуфабриката для тортов и пирожных // Материалы второй международной конференции «Индустрия пищевых ингредиентов современное состояние и перспективы развития» / Международная промышленная академия, 28-30 мая 2007 г - М Пищепромиздат,2007 -С 106-108

6 Скобельская 3 Г , Гуров А В Низкокалорийный отделочный полуфабрикат для тортов и пирожных // Материалы пятой международной конференции «Технология и продукты здорового питания»/ МГУПП, 18-19 сентября 2007 г -М МГУПП, 2007 -Ч 2 - С 136-140

7 Гуров А В Увеличение срока хранения кремово-сбивного полуфабриката для кондитерских изделий // Хранение и переработка сельхозсырья - 2007 -№8 - С 30-32

8 Патент РФ № 2294111, С1 А23С 3/52, А2Ю 13/08 Способ производства кондитерской кремово-сбивной массы и кондитерская кремово-сбивная масса, полученная этим способом / Гуров А В - Опубл 27 02 2007 - Бюл № 6

Автор выражает глубокую признательность д т н , проф. Васькиной В А, к т н, проф Войно ЛИ, к т н Овчинниковой А С , за консультирование и помощь при выполнении работы

Summary

Gurov A V

The development of technology of confectionary prepared food of foamy structure containing vegetable oils

On the basis of foaming capacity of solutions sodium casemate and polysaccharides (Na-CMC, sodium alginate and pectin), there has been shown the possibility of usmg them for preparing confectionaiy masses of foaming structure

The influence of sugar on foaming capacity of these solutions was determined

The dependence, characterizing the stability of emulsions with usmg of sodium casemate and mix of polysaccharides, on content of oil and emulsifier were identified

Quality levels of product during storage were studied, storage period was stated

The home-developed confectionary prepared food of foamy structure will enable to expand the assortment of cakes and pastry and provide gain competitive edge

Подписано в печать 22 11 07. Формат 30x42 1/8 Бумага типографская № 1 Печать офсетная

_Печ л. 1,1 Тираж 120 экз Заказ 276_

125080, Москва, Волоколамское ш, 11 ИКМГУПП

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Дисперсные системы.

1.1.1. Основные понятия и определения.

1.1.2. Теоретические основы эмульсий и пен.

1.1.3. Пищевые дисперсные системы как основа для создания кондитерских изделий. Кондитерские полуфабрикаты пенной структуры.

1.1.4. Экспериментальные методы изучения пищевых дисперсных систем.

1.1.5. Графоаналитический метод исследования многокомпонентных дисперсных систем.

1.1.6. Полидисперсные системы. Фрактальная размерность.

1.2. Эмульсии и пены.

1.2.1. Получение эмульсий и пен.

1.2.2. Процессы, протекающие при образовании эмульсий и пен.

1.2.3. Теории устойчивости эмульсий.

1.2.4. Теории устойчивости пен.

1.3. Функциональные ингредиенты в кондитерских изделиях.

1.3.1. Пищевые волокна.

1.3.2. Казеинат натрия.

1.3.3. Термодинамическая совместимость белков и полисахаридов.

Выводы по обзору литературы

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Объекты исследований.

2.2. Методы исследований.

2.2.1. Определение пенообразующей способности.

2.2.2. Определение температуры плавления жира.

2.2.3. Определение температуры застывания жира.

2.2.4. Определение стабильности эмульсий.

2.2.5. Определение реологических показателей.

2.2.6. Определение массовой доли влаги.

2.2.7. Определение плотности.

2.2.8. Определение микробиологических показателей качества.

2.2.9. Определение гранулометрического состава.

2.2.10. Определение органолептических показателей.

ГЛАВА 3. Исследование характеристик масс пенной структуры на основе бинарных растворов казеината натрия и полисахаридов.

3.1. Исследование влияния состава раствора казеината натрия и полисахаридов на пенообразующую способность и продолжительность взбивания.

3.2. Исследование влияния сахара-песка на пенообразующую способность и продолжительность взбивания растворов казеината натрия и смеси полисахаридов.

3.3. Прогнозирование свойств многокомпонентных систем на основе казеината натрия и смеси полисахаридов с использованием графоаналитического метода.

ГЛАВА 4. Разработка технологии кондитерского полуфабриката пенной структуры на основе водно-жировой эмульсии.

-44.1. Исследование органолептических, физико-химических и реологических показателей качества растительных жиров для производства кондитерского полуфабриката пенной структуры.

4.2. Исследования состава и свойств эмульсии для получения кондитерского полуфабриката пенной структуры.

4.3. Разработка технологических режимов получения кондитерского полуфабриката пенной структуры.

4.4. Исследование качества кондитерского полуфабриката пенной структуры в процессе хранения.

ГЛАВА 5. Промышленная апробация результатов исследований.

Актуальность темы.

Мучные кондитерские изделия, в том числе торты и пирожные, представляют собой группу пищевых продуктов, пользующихся значительным спросом у потребителей. Они относятся к группе продуктов с высокой энергетической ценностью, что обусловлено, в первую очередь, высоким содержанием жиров (до 35 %), углеводов (более 50 %) и небольшим количеством белков, пищевых волокон, микронутриентов.

Составную часть тортов и пирожных - кремы - используют в качестве отделочных полуфабрикатов для прослойки и украшения. Кремы представляют собой пенную массу, получаемую путем взбивания сливочного масла, сливок или яичного белка с различными компонентами. В традиционных кремах используют сливочное масло, которое обладает рядом недостатков по сравнению с растительными маслами. Преимущества последних связаны с отсутствием в них холестерина и присутствием ненасыщенных жирных кислот, витаминов, фосфолипидов, стеринов в большем количестве, чем в животных жирах, что способствует лучшему перевариванию пищи и правильному обмену веществ в организме.

Существуют также импортные отделочные полуфабрикаты для тортов и пирожных, выпускаемые в виде водно-жировых эмульсий. На кондитерских предприятиях из этих полуфабрикатов путем взбивания получают готовый крем.

В последнее время значительно усилилась тенденция использования полуфабрикатов для производства кондитерских изделий. Шоколадная глазурь, жировые и фруктовые начинки, сиропы и др. выпускают специализированные предприятия. Это актуально, поскольку обеспечивает высокое качество, строгое соответствие требованиям стандартов, снижение себестоимости за счет больших объемов производства, а также сокращение технологического цикла.

Для создания научных основ новой технологии крема при разработке сложных дисперсных систем в виде эмульсий были использованы результаты работ Л.М. Аксеновой, В.А. Васышной, Г.Н. Дубцовой, В.В. Колпаковой,

A.A. Кочетковой, |Г.А. Маршалкина], А.П. Нечаева, В.Б. Толстогузова, S. Damodaran, R.J. Pugh и др. При разработке дисперсных систем в виде пенных масс за основу взяты исследования |О.С. Грачева|, С.А. Мачихина, В.К. Тихомирова, Ю.Г. Фролова, Б. Н^ег, II. РЬе1ап, Б^еа1ге и др.

Учитывая выше изложенное, актуальной задачей является разработка отечественной технологии кондитерского полуфабриката, представляющего собой водно-жировую эмульсию, полученную на основе растительного масла, сахара, комплекса структурообразователей, из которой путем- взбивания можно получить полуфабрикат пенной структуры (крем) для отделки тортов и пирожных. Это позволит расширить ассортимент мучных кондитерских изделий и интенсифицировать процесс приготовления отделочного крема.

Цель и задачи исследований.

Цель настоящего исследования состояла в разработке технологии кондитерского полуфабриката пенной структуры, предназначенного для отделки тортов и пирожных. Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:

- исследовать характеристики масс пенной структуры, полученных на основе бинарных растворов казеината натрия с полисахаридами, обладающими структурообразующими свойствами: натрий-карбоксиметилцеллюлозой (Ыа-КМЦ), пектином и альгинатом натрия;

- определить показатели качества пен в многокомпонентной системе казеината натрия и смеси полисахаридов с помощью графо-аналитического метода;

-7- исследовать влияние сахара-песка на пенообразующую способность и продолжительность взбивания растворов казеината натрия и смеси полисахаридов;

- исследовать возможность использования растительного масла и обосновать его выбор для кондитерского полуфабриката пенной структуры;

- определить влияние соотношения растительного масла и ПАВ на стабильность и гранулометрический состав эмульсий на основе казеината натрия и полисахаридов;

- исследовать влияние температуры на пенообразующую способность и продолжительность взбивания эмульсии на основе казеината натрия и полисахаридов;

- разработать рецептуру и технологию кондитерского полуфабриката пенной структуры;

- на основании результатов исследования микробиологических, физических и реологических показателей обосновать срок годности кондитерского полуфабриката пенной структуры;

- проверить полученные результаты в условиях производства;

- обосновать экономическую эффективность разработок.

Научная новизна работы.

Выявлено, что водные растворы казеината натрия с различными полисахаридами (№-КМЦ, пектином и альгинатом натрия) обладают высокой пенообразующей способностью и могут быть использованы при получении кондитерских масс пенной структуры.

Предложена и подтверждена математическая зависимость пенообразующей способности и продолжительности взбивания исследуемых растворов от их состава и соотношения казеината натрия и смеси полисахаридов (№-КМЦ, пектина и альгината натрия).

Определено влияние сахара на пенообразующую способность и продолжительность взбивания растворов казеината натрия и смеси полисахаридов (№-КМЦ, пектина и альгината натрия). Для растворов без сахара обнаружен эффект синергизма, заключающийся в существенном повышении пенообразующей способности при совместном использовании полисахаридов с казеинатом натрия. В растворах с сахаром эффект синергизма отсутствует, продолжительность взбивания сокращается.

Установлена зависимость между содержанием жира в эмульсии и ее гранулометрическим составом. Выявлено, что эмульсия с 30 %-ной долей масла обладает более однородным и мелкодисперсным составом жировых капель по сравнению с эмульсиями, содержащими 20 и 40 % масла.

Раскрыто влияние температуры на пенообразующую способность и продолжительность взбивания эмульсии. Выявлено, что при понижении температуры эмульсии до 5 °С достигается ее максимальная пенообразующая способность.

Определено превалирующее влияние физических и реологических показателей качества полуфабриката на срок годности по сравнению с микробиологическими показателями при условии введения консерванта.

Практическая значимость работы.

Разработана технология кондитерского полуфабриката пенной структуры для отделки тортов и пирожных.

Предложены номограммы для прогнозирования состава рецептур кондитерских масс пенной структуры с использованием казеината натрия и смеси полисахаридов.

Разработана базовая рецептура кондитерского полуфабриката пенной структуры с повышенной по сравнению с традиционными кремами пищевой ценностью.

Разработан и получен патент на «Способ производства кондитерской кремово-сбивной массы и кондитерская кремово-сбивная масса, полученная этим способом» (патент РФ на изобретение № 2294111 от 29.08.2005 г.)

Ожидаемый удельный годовой экономический эффект от реализации кондитерского полуфабриката пенной структуры кондитерским предприятиям г. Москвы составит 22,1 тыс. руб./т.

Апробация работы.

Основные результаты были представлены на VI международном семинаре «Кондитерское производство: новые подходы и решения» (М., МГУ1111, 2001), V международной конференции «Торты и пирожные» (М., МПА, 2006), II международной конференции «Индустрия пищевых ингредиентов: современное состояние и перспективы развития» (М., МПА, 2007), международной конференции «Технологии и продукты здорового питания» (М., МГУПП, 2007).

Разработки экспонировались на международной конференции «Технологии и продукты здорового питания» (М., МГУПП, 2007).

Проведена промышленная апробация кондитерского полуфабриката пенной структуры на ОАО «КБК «Черемушки», ООО «Вкус», ООО «МИК-32», ООО «Олика» и ООО «Оскар».

Публикации.

По результатам выполненных исследований опубликовано 8 работ, которые отражают основное содержание диссертации.

Структура и объем работы.

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

Проведены комплексные исследования по разработке технологии кондитерского полуфабриката пенной структуры для отделки тортов и пирожных на основе растительного масла, сахара и комплекса структурообразователей. На основании полученных результатов сделаны нижеследующие выводы.

1. На основе изучения пенообразующей способности бинарных растворов казеината натрия с различными полисахаридами (Ыа-КМЦ, пектина и альгината натрия) выявлена возможность их использования в качестве ингредиентов для получения кондитерских масс пенной структуры. Установлено, что по степени влияния на повышение пенообразующей способности казеината натрия при добавлении сахара полисахариды можно расположить в следующей последовательности: альгинат натрия < пектин < Ка-КМЦ.

2. Определена зависимость пенообразующей способности и продолжительности взбивания исследуемых растворов от их состава и соотношения казеината натрия и смеси полисахаридов (№-КМЦ, пектина и альгината натрия), которая позволяет прогнозировать исследуемые показатели качества при разработке новых рецептур кондитерских масс пенной структуры.

3. Изучен механизм ценообразования растворов казеината натрия и смеси полисахаридов (Иа-КМЦ, пектина и альгината натрия) при добавлении сахара. Для растворов не содержащих сахар, обнаружен эффект синергизма, заключающийся в том, что совместное использование полисахаридов существенно повышает пенообразующую способность по сравнению с каждым отдельным полисахаридом. При добавлении сахара эффект синергизма пропадает, продолжительность взбивания сокращается. Кинетика пенообразования обладает синергизмом как в растворах без сахара, так и в сахаросодержащих растворах. Добавление в бинарный раствор других полисахаридов всегда уменьшает продолжительность взбивания.

4. Выявлена зависимость стабильности эмульсий от изменения концентрации растительного масла и эмульгатора. На основании физикохимических, реологических и органолептических показателей кокосового масла показана эффективность его использования в качестве жировой фазы эмульсии взамен традиционного сливочного масла и других исследованных растительных масел.

5. Установлен гранулометрический состав эмульсий при разном содержании жировой фазы. Исследования стабильности эмульсий и гранулометрического состава жировой фазы показали, что оптимальная концентрация кокосового масла в эмульсии - 30%. Дисперсная фаза данной эмульсии является наиболее однородной и мелкодисперсной и содержит более 95% частиц размером 2-8 мкм.

6. Определена пенообразующая способность и продолжительность взбивания эмульсии в зависимости от температуры. Выявлено, что при понижении температуры эмульсии до 5°С достигается ее максимальная пенообразующая способность - 210%.

7. Обоснован срок годности торта с использованием кондитерского полуфабриката пенной структуры. Определено, что при хранении в течение 120 часов и температуре 4°С без консерванта, микробиологические показатели полуфабриката по КМАФАиМ, содержание плесени и дрожжей не превышает предельные нормы по СанПиН. Влажность полуфабриката при этом уменьшается на 11%, а плотность увеличивается на 15%. Выявлено, что введение консерванта в количестве 0,1% позволяет хранить взбитый полуфабрикат в течение 5 суток, при температуре 20°С, обеспечивая его микробиологическую чистоту и безопасность.

8. Ожидаемый удельный годовой экономический эффект от реализации кондитерского полуфабриката кондитерским предприятиям г. Москвы составит 22,1 тыс.руб/т.

9. Разработанный отечественный кондитерский полуфабрикат пенной структуры позволит расширить ассортимент тортов и пирожных и повысит их конкурентоспособность.

Основные обозначения г - продолжительность; х - пространственная координата;

Г - температура; г| - коэффициент вязкости; ст - поверхностное натяжение; р - давление Лапласа; у - скорость деформации; т, М- масса;

V- объем; р - плотность массы; % - ускорение свободного падения; Ф - объемная доля дисперсной газовой фазы в пене; Ф - объемная доля дисперсионной жидкой фазы в пене (Ф=1- ср для двухфазной пены);

У- пенообразующая способность; £ - стабильность эмульсии; X/ - доли компонентов рецептуры;

- доли исходных растворов или единичные показатели качества; Пк - обобщающий показатель конкурентоспособности по качеству;

Используемые сокращения

БГКП - бактерии группы кишечных палочек; ВМС - высокомолекулярные соединения;

КМАФАиМ - количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов;

КМЦ - карбоксиметилцеллюлоза; КОЕ - колониеобразующие единицы; МПА - мясо-пептонно-агаровый; ПАВ - поверхностно-активные вещества.

1. Абрамзон А А. Эмульсии. Л.: Химия, 1972. - 439 с.

2. Аксенова JIM., Кудинова Н.С., Скокан JI.E., Талейсник М.А. Производство кондитерских изделий детского и лечебно-профилактического действия в г. Москва // Пищевая промышленность. 1998. - №5. - С. 32 - 34.

3. Бабушкин В.И., Матвеев Г.М., Мчедлов-Петросян О.П. Термодинамика силикатов / Под ред. О.П. Мчедлова-Петросяна. 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1986. - 408 с.

4. Банных O.A., Будбег П.Б., Алисова С.П. и др. Диаграммы состояния двойных и многокомпонентных систем на основе железа: Справ, изд. М.: Металлургия, 1986. - 440 с.

5. Беляков H.A. Энтеросорбция. JL, 1991. - 336 с.

6. Беюл Е.А., Горунова H.H. Значение пищевых волокон в питании // Клин, мед. 1987. - Т.65, № 2. - С. 123-127.

7. Богатых Т.А. О ходе выполнения заданий общесоюзной научно-технической программы на 1986-1990 гг. по витаминизации пищевых продуктов //Вопросы питания. 1989. - №1. - С. 77-79.

8. Божокин C.B., Паршин Д.А. Фракталы и мультифракталы. М.: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2001. 128 с.

9. Бритиков A.B., Желябин В.П. Актуальные вопросы научного обеспечения программы "Развитие индустрии детского питания в Российской Федерации" //Хранение и переработка сельхозсырья. 1995. - № 5. - С. 13-15.

10. Вайнштейн С.Г., Масик A.M. Пищевые волокна в профилактической и лечебной медицине. // ВНИИМИ, серия терапия. М.: 1985. Вып. 3. - 81 с.

11. Васькина В.А. Научно-практические основы совершенствованияпроизводства сахарных и мучных кондитерских изделий: Автореф. дис. докт. техн. наук: 05.18.01/МГУПЛ. М., 1997.-38 с.

12. Васькина В.А., Букреев М.С., Семенов Е.А., Брюшков И.Л. Влияние компонентов эмульсии на прочность вафельного листа // Хранение и переработка сельхозсырья. 2003. № 8.

13. Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии. Издание 2-е, переработанное и дополненное. — М.: Химия, 1975. — 512 с.

14. Гиббс Дж. В. Термодинамика. Статистическая механика. М.: Наука. 1982.-584 с.

15. Гидродинамика межфазных поверхностей. Сб. статей (перевод с англ. под ред. Буевича Ю.А., Рабиновича Л.М.). М.: Мир, 1984. - 210 с.

16. Голубев В.Н. Основы пищевой химии. М.: Биоинформсервис. 1997. 223 с.

17. Голубев В.Н., Шелухина Н.П. Пектин: химия, технология, применение. М.: 1995. 389 с.

18. Горшков В.И., Кузнецов И.А. Физическая химия. М.: Изд-во МГУ, 1986.-264 с.

19. Горбатова К.К. Химия и физика белков молока. М.: Колос, 1993. -192 с.

20. Деверо О.Ф. Проблемы металлургической термодинамики / Под ред. В.М. Глазова. М.: Металлургия, 1986. - 424 с.

21. Дерягин Б.В. Теория устойчивости коллоидов и тонких пленок. М.: Наука, 1986. - 204 с.

22. Евстратова К.И., Купина H.A., Малахова Е.Е. Физическая и коллоидная химия. М.: "Высшая школа", 1990. - 487 с.

23. Егоров Г.А., Гончарова З.Д. Петренко Т.П. Практикум по технохимическому контролю производства хлебопродуктов. М.: Колос, 1980. -191с.

24. Жуховицкий A.A., Шварцман JI.A. Физическая химия. М.: Металлургия, 1987. - 688 с.

25. Захарченко В.Н. Коллоидная химия. М.: "Высшая школа", 1989. -238 с.

26. Зедгенидзе И.Г. Планирование эксперимента для исследования многокомпонентных систем. М.: Наука, 1976. - 390с.

27. Зимон А.Д., Лещенко Н.Ф. Коллоидная химия. Учебник для вузов.— М.: Химия, 1995,-- 336с.

28. Информационно-аналитический бюллетень. М.: МГУПП. 1997. Вып. 7. - 30 с.

29. Козин Н.И., Смотрин A.A. Изучение эмульгирующих свойств пектина // Масложировая промышленность. 1963. - № 5. - С. 14-16.

30. Конышев В.В. Питание и регулирующие системы организма. М.: Медицина, 1985.-213 с.

31. Кочеткова A.A. Некоторые аспекты применения пектина // Пищевая промышленность. 1992. - № 7. - С. 28 - 29.

32. Кругляков П.М., Ексерова Д.Р. Пена и пенные пленки. М.: Химия, 1990.-425 с.

33. Кузнецов В.В. Физическая и коллоидная химия. М.: "Высшая школа", 1968. - 390 с.

34. Кузнецов В.В., Усть-Качкинцев В.Ф. Физическая и коллоидная химия.- М.: "Высшая школа", 1976. 277 с.

35. Кулмырзаев A.A. Совершенствование основных процессов структурообразования пищевых дисперсных систем: Дис. . докт. техн. наук.- М.: МГУПП, 2003.-455 с.

36. Кэмпбелл Дж.Р., Маршалл Р.Т. Производство молока. М.: Колос. 1980. - 670 с.

37. Ландау Л.Д., Ахиезер А.И., Лившиц Е.М. Курс общей физики. Механика и молекулярная физика. М.: Наука, 1965. - 399 с.

38. Левич В.Г. Физико-химическая гидродинамика. М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1959. - 699 с.

39. Мандельброт Б. Фрактальная геометрия природы. М.: Институт компьютерных технологий, 2002. - 656 с.

40. Маршалкин Г.А. Производство кондитерских изделий. М.: Колос, 1994.-272 с.

41. Мачихин С.А. Реологические процессы и совершенствование тестоприготовительного оборудования пищевых производств: Дис. . докт. техн. наук. М.: МТИПП, 1975. - 403 с.

42. Методы анализа пищевых, сельскохозяйственных продуктов и медицинских препаратов (под ред. А.Ф. Наместникова). М.: Пищевая промышленность, 1974. - 743 с.

43. Минифай Б.У. Шоколад, конфеты, карамель и другие кондитерские изделия. СПб.: Профессия, 2005. - 808 с.

44. Небольсинов В.Н. Геометрическая модель факторной зависимости "составы-режимы-свойства": Автореф. дис. канд. техн. наук: 05.05.06 / МАИ. -М., 1971.-36 с.

45. Нечаев А.П., Кочеткова A.A., Зайцев А.Н. Пищевые добавки. М.: Колос, 2001.-256 с.

46. Нечаев А.П., Траубенберг С.Е., Кочеткова A.A. и др. Пищевая химия. Под ред. А.П. Нечаева. Издание 2-е, перераб. и испр. СПб.: ГИОРД, 2003. - 640 с.-12055. Нигматулин Р.И. Динамика многофазных сред, М.: Наука. 1987. Часть I. 464 с. Часть II. 360 с.

47. Николаев Б.А. Измерение структурно-механических свойств пищевых продуктов. М.: Экономика, 1964. - 224 с.

48. Пасынский А.Г. Коллоидная химия. М.: "Высшая школа". 1968. -232 с.

49. Пьетронеро Л., Тозатти Э. (Ред.) Фракталы в физике. Труды VI международного симпозиума по фракталам в физике. М.: Мир, 1989. - 672 с.

50. Ребиндер П.А. Физико-химическая механика дисперсных структур.- В кн.: «Сборник статей АН СССР». -М.: Наука, 1966. С. 3-16.

51. Ребиндер П.А., Урьев Н.Б., Щукин Е.Д. Физико-химическая механика дисперсных структур в химической технологии. В кн. «Теоретические основы химической технологии». Т. VI, вып. 6. 1972. С. 872-879.

52. Ребиндер П.А. Избранные труды. М.: Наука, 1978. Том 1.; 1979. Том.2.

53. Руководство по методам исследования, технохимическому контролю и учету производства в масло-жировой промышленности. Л.: ВНИИЖ, 19651969. Том 1-5.

54. Скобельская З.Г., Драгилев А.И., Милянская Т.С., Леонтьева М.А. Роль жира в формировании структуры кондитерских изделий // Пищевая промышленность, 1997. № 5. С. 36-38.

55. Справочник кондитера. Часть 1 (под ред. Е.И. Журавлевой). М.: Пищевая промышленность, 1966. - 712 с.

56. Тихомиров В.К. Пены. Теория и практика их получения и разрушение.- М.: Химия, 1983. 264 с.

57. Толстогузов В.Б. Новые формы белковой пищи (Технологические проблемы и перспективы производства). М.: Агропромиздат, 1987.- 303 с.

58. Толстогузов В.Б., Брауде Е.Е., Гринберг В.Я., Гуров А.Н. Физико-химические аспекты переработки белков в пищевые продукты // Успехи химии. 1985. Т. 44.-С. 250-300.

59. Толстогузов В.Б., Дианова В.Т., Мжельский А.И., Жванко Ю.Н. Использование казеина для производства пищевых продуктов // Мясная индустрия СССР. 1978. № 6. С. 22-24.

60. Толстогузов В.Б., Мжельский А.И., Дианова В.Т., Жванко Ю.Н. Исследование структурно-механических мясопродуктов на основе казеина и альгината натрия // Товароведение пищевых продуктов. Научные труды МИНХ им. Г.В. Плеханова. 1976. №. С. 128-133.

61. Тужилкин В.И., Кочеткова A.A. Экологически безопасные технологии производства пектина // Пищевая промышленность.— 2000. №12 - С. 32-33.

62. Тужилкин В.И., Кочеткова А.А, Колеснов А.Ю. Пектины. Теория и практика применения // Известия ВУЗов. Пищевая технология, 1995. №1-2. -С. 78-83.

63. Туманова А.Е. Разработка и научное обоснование технологий новых видов печенья функционального назначения: Автореф. дис. докт. техн. наук: 05.18.05/МГУПП. М, 2006. - 48 с.

64. Фридрихсберг Д.А. Курс коллоидной химии. Ленинград: Химия, 1984. 368 с.

65. Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы. М.: Химия, 1988. - 464 с.

66. Черно Н.К. Пищевые волокна: состав, свойства, технология производства. Дис. д-ра техн. наук: 05.18.01. Одесса, 1990. - 314 с.

67. Шерман Ф.М. Эмульсии. Л.: Химия, 1972. - 448 с.

68. Яворский Б.М., Детлаф A.A. Справочник по физике. М.: Наука, 1968. -940 с.-12278. Amann H. Coagulation-Fragmentation Processes // Arch. Rational Mech. Anal. 2000. Vol. 151. P. 339-366.

69. Babin H., Dickinson E., Chisholm H., Beckett S. Interactions in dispersions of sugar particles in food oils: influence of emulsifier // Food Hydrocolloids. 2005. Vol. 19. P. 513-520.

70. Bergeron V. Forces and structure in thin liquid soap films // J. Phys.: Condens. Matter. 1999. Vol. 11. P. R215-R238.

71. Bhakta A., Ruckenstein E. Decay of standing foams: drainage, coalescence and collapse // Advances in Colloid and Interface Science. 1997. Vol. 70. P. 1-124. Abs

72. Bibette J., Calderon F.L., Poulin P. Emulsions: basic principles // Rep. Prog. Phys. 1999. Vol. 62. P. 969-1033.

73. Bonamy D., Daviaud F., Laurent L., Bonetti M., Bouchaud J.P. Multiscale Clustering in Granular Surface Flows // Physical Review Letters. 2002. Vol. 89. P. 034301:1-4. Abs

74. Boode K. Partial coalescence in oil-in-water emulsions, Ph.D. thesis, 1992, Wageningen Agricultural University, Netherlands.

75. Boode K., Walstra P. Kinetics of partial coalescence in oil-in-water emulsions. In: Food Colloids and Polymers ¡Stability and Mechanical Properties. (E. Dickinson and P. Walstra ed). R. Soc. Chem., Cambridge, UK. 1993. P. 23.

76. Brakke K.A. The surface evolver // Experimental Mathematics. 1992. Vol. l.P. 141-165.

77. Campanella O.H., Dorward N.M., Singh H. A Study of the Rheological Properties of Concentrated Food Emulsions // Journal of Food Engineering. 1995. Vol. 25. P. 427-440.

78. Cantor C.R., Schimmel P.R. Biophysical Chemistry. Part II: Techniques for the Study of Biological Structure and Function. W.H. Freeman & Company, San1. Francisco, 1980. 846 p.

79. Capek I. Degradation of kinetically-stable o/w emulsions // Advances in Colloid and Interface Science. 2004. Vol. 107. P. 125-155.

80. Capitani D., Mensitieri G., Porro F., Proietti N., Segre A.L. NMR and calorimetric investigation of water in a superabsorbing crosslinked network based on cellulose derivatives // Polymer. 2003. Vol. 44. P. 6589-6598.

81. Costanza R. A vision of the future of science: reintegrating the study of humans and the rest of nature // Futures. 2003. Vol. 35. P. 651-671.

82. Coupland J.N., McClements D.J. Droplet size determination in food emulsions: comparison of ultrasonic and light scattering methods // Journal of Food Engineering. 2001. Vol. 50. P. 117-120.

83. Cox S.J., Alonso M.D., Weaire D., Hutzler S. Drainage induced convection rolls in foams // The European Physical Journal E. 2006. Vol. 19. P. 17-22.

84. Crittenden R., Planye M. Production, properties and applications of food grade oligosaccharides // Trends Food Science and Technology, 1996. - V. 7 - P. 357-361.

85. Cummings J.H., Branch W., Jenkins D.J., Southgate D.A., Houston H., James W.P. Colonic response to dietary fibre from carrot, cabbage, apple, bran // Lancet. 1978.-V.1.-P.5-9.

86. Damodaran S. Protein-Stabilized Foams and Emulsions. In Food proteins and their applications; Damodaran, S., Paraf, A., Eds.; Marcel Dekker: New York, 1997. P. 57-110.

87. Demetriades K., Coupland J. N., McClements D. J. Physicochemical properties of whey protein-stabilised emulsions as affected by heating and ionic strength // J. Food Sci. 1997. Vol. 62. P. 462-467.

88. Dickinson E. Introduction to Food Colloids. Oxford University Press, Oxford, 1992.207 p.

89. Dickinson E., McClements D.J., Advances in Food Colloids, Chapman & Hall, London, 1995. 333 p.

90. Dimitrova T.D., Leal-Calderon F. Bulk Elasticity of Concentrated Protein-Stabilized Emulsions I I Langmuir. 2001. Vol. 17. P. 3235-3244.

91. Dollet B., Durth M., Graner F. Flow of foam past an elliptical obstacle // Physical Review E. 2006. Vol. 73. P. 061404 (1-4). DOI: 10.1103/PhysRevE.73.061404.

92. Drake R. L. A general mathematical survey of the coagulation equation. In G. M. Hidy, J.R. Brock, editors, Topics in Current Aerosol Research, Part 2, Pergamon Press, Oxford, 1972. P. 202-376.

93. Dutton R. The mechanical behaviour of packed particulate. Whiteshell Laboratories Pinawa: Manitoba ROE ILO. 1998. 93 p.

94. Fetterman M.R., Tan E., Ying L., et al. Tomographic imaging of foam // Optics Express. 2000. Vol. 7. P. 186-197.

95. Friedlander S.K. Smoke, Dust and Haze. Fundamentals of Aerosol Behavior. Wiley, NewYork, 1977.

96. Gaonkar A.G. Ingredient Interactions: Effects on Food Quality. Marcel Dekker, New York, 1995. - 453 p.

97. Goff H.D. Colloidal Aspects of Ice Cream-A Review // Int. Dairy Journal. 1997. Vol. 7. P. 363-373.

98. Hasenhuettl G.L., Härtel R.W. (Eds.). Food Emulsifiers and their Applications. Chapman & Hall, New York, 1997.375 p.

99. Herzhaft B. Rheology of Aqueous Foams: a Literature Review of some

100. Experimental Works // Oil & Gas Science and Technology Rev. IFP, 1999. Vol. 54. P. 587-596.

101. Hiemenz P.C. Principles of Colloid and Surface Chemistry. 2 ed. Marcel Dekker, New York, 1986. - 815 p.

102. Hilgenfeldt S., Koehler S.A., Stone H.A. Dynamics of Coarsening Foams: Accelerated and Self-Limiting Drainage // Physical Review Letters. 2001b. Vol. 86. P. 4704-4707.

103. Hilgenfeldt S., Kraynik A.M., Koehler S.A., Stone H.A. An Accurate von Neumann's Law for Three-Dimensional Foams // Physical Review Letters. 2001a. Vol. 86. P. 2865-2868.

104. Hilgenfeldt S., Kraynik A.M., Reinelt D.A., Sullivan J.M. The structure of foam cells: Isotropic Plateau polyhedra // Europhys. Lett. 2004. Vol. 67. P. 484-490.

105. Hunter R.J. Foundations of Colloid Science. Vol. 1. Oxfrord University Press, Oxford, 1986. - 674 p.

106. Hunter R.J. Introduction to Modern Colloid Science. Oxfrord Science Publications, Oxford, 1993. - 291 p.

107. Hutzler S., Weaire D., Cox S.J., van der Net A., Janiaud E. Pre-empting Plateau: The nature of topological transitions in foam // EPL. 2007. Vol. 77. doi:10.1209/0295-5075/77/28002

108. Hutzler S., Weaire D., Crawford R. Convective instability in foam drainage // Europhysics Letters. 1998. Vol. 41. P. 461-465.

109. Israelachvilli J.N. Intermolecular and Surface Forces. 2nd ed. Academic Press, London, 1992. - 380 p.

110. Javanaud C. Application of ultrasound to food systems // Ultrasonics. -1988.-Vol. 26-P. 117-123.

111. Jiang Y., Swart P.J., Saxena A., Asipauskas M., Glazier J.A. Hysteresis and avalanches in two-dimensional foam rheology simulations // Physical Review E.-1261999. Vol. 59. P. 5819-5832.

112. Kawakatsu T., Tragardh G., Tragardh C. The formation of oil droplets in a pectin solution and the viscosity of the oil-in-pectin solution emulsion // Journal of Food Engineering. 2001. Vol. 50. P. 247-254.

113. Khan S.A., Armstrong R.C. Rheology of foams. I. Theory for dry foams // J. Non-Newtonian Fluid Mech. 1986. Vol. 22. P. 1-22.

114. Koehler S.A., Stone H.A., Brenner M.P., Eggers J. Dynamics of foam drainage // Physical Review E. 1998. Vol. 58. P. 2097-2106.

115. Kraynik A.M., Reinelt D.A., Princen H.M. The nonlinear elastic behavior of polydisperse hexagonal foams and concentrated emulsions // J. Rheology. 1991. Vol. 35. P. 1235-1253.

116. Kraynik A.M., Reinelt D.A., van Swol F. The structure of random polydisperse foam. Phys. Rev. Lett. 2004. Vol. 93. P. 208-301.

117. Lacowicz J.R. Protein fluorescence, in Principles of Fluorescence Spectroscopy, J.R. Lacowicz, Editor. Plenum Press, New York, 1983. - P. 341-389.

118. Lakowicz J.R. Principles of Fluorescence Spectroscopy. 3 ed. Plenum Press, New York, 1986. - 496 p.

119. McClements D.J., Fairley P. Ultrasonic pulse echo reflectometer // Ultrasonics. -1991. Vol. 29 - P. 58-62.

120. McClements DJ. Food Emulsions Principles, Practice and Techniques. -CRC Press, Boca Raton, 1999. - 378 p.

121. Palanuwech J., Coupland J.N. Effect of surfactant type on the stability of oil-in-water emulsions to dispersed phase crystallization // Colloids and Surfaces. A: Physicochem. Eng. Aspects. 2003. Vol. 223. P. 251-262.

122. Perfect E. Fractal models for the fragmentation of rocks and soils: a review //Engineering Geology. 1997. Vol. 48. P. 185-198.

123. Perrier-Cornet J.M., Marie P., Gervais P. Comparison of emulsification efficiency of protein-stabilized oil-in-water emulsions using jet, high pressure and colloid mill homogenization // Journal of Food Engineering. 2005. Vol. 66. P. 211217.

124. Prins A. Stagnant surface behaviour and its effect on foam and film stability//Colloids Surf. 1999. Vol. 149. P. 467-473.

125. Pugh R.J. Foaming, foam films, antifoaming and defoaming // Advances in Colloid and Interface Science. 1996. Vol. 64. P. 67-142.

126. Quevedo R., Carlos L.-G., Aguilera J.M., Cadoche L. Description of food surfaces and microstructural changes using fractal image texture analysis // Journal of Food Engineering. 2002. Vol. 53. P. 361-371.

127. Rendel D. Fluorescence and Phosphorescence Spectroscopy. Wiley, Chichester, UK, 1987.-419 p.

128. Roberfroid M.B. Concepts in functional foods: the case of inulin and oligofructose // Journal of Nutrition. 1999. - V.129. - P. 1398-1401.

129. Roberfroid M.B., Delzenne N.M. Dietary fructans // Annual Review Nutrition.- 1998.-V.18.-P. 117-143.

130. Safran S.A. Statistical thermodynamics of soft surfaces // Surface Science. 2002. Vol. 500. P. 127-146.

131. Saggin R., Coupland J.N. Measurement of solid fat content by ultrasonicreflectance in model systems and chocolate // Food Research International. 2002. Vol. 35. P. 999-1005.

132. Schenk H., Peschar R. Understanding the structure of chocolate // Radiation Physics and Chemistry. 2004. Vol. 71. P. 829-835.

133. Scheppach W., Bartram P., Richter F. Role of short-chain fatty acids in the prevention of colorectal cancer // European Journal of Cancer. 1995. - V.31. - P. 1077-1080.

134. Schramm L.L. Emulsions, Foams, and Suspensions: Fundamentals and Applications. WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim. 2005.433 p.

135. Schulman S.G. Fluorescence and Phosphorescence Spectroscopy: Physicochemical Principles and Practice. 1 ed. Pegamon Press, Oxford, 1977.-288 P

136. Simons S. On the steady-state equation for particles undergoing simultaneous Brownian diffusion and coagulation. J. Phys. (A). 1996. 303-307.

137. Simons S., Simons D.R. The effect of particle coagulation on the diffusive relaxation of a spacially inhomogeneous aerosol. J. Phys. (A). 1988. Vol. 21. P. 3522-3536.

138. Strange E.D., Konstance R.P., Tomasula P.M., Hekken D.V., Smith P.W., Boswell T.R., Lu D.P., Holsinger V.H. Functionality of Casein Precipitated by Carbon Dioxide//J. Dairy Sci. 1998. Vol. 81. P. 1517-1524.

139. Tadros T. Application of rheology for assessment and prediction of the long-term physical stability of emulsions // Advances in Colloid and Interface Science. 2004. Vol. 108-109. P. 227-258.

140. Tadros T. General Principles of Colloid Stability and the Role of Surface Forces. In: Colloid Stability: The Role of Surface Forces, Part I. (Edited by T.F. Tadros). WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim. 2007. P. 1-22.

141. Valeur B. Molecular Fluorescence. Principles and Applications. WILEY-129

142. VCH, Weinheim, Germany, 2002.-387 p.

143. Van Boekel M.A.J.S., Walstra P. Stability of oil-in-water emulsions with crystals in the disperse phase // Colloids and Surfaces. 1981. Vol. 3. P. 109-118. H3 Vanapalli

144. Van de Hulst H.C. Light Scattering by Small Particles. John Wiley & Sons, New York, 1957.- p. 235.

145. Velikov K.P., Velev O.D., Marinova K.G., Constantinides G.N. Effect of the surfactant concentration on the kinetic stability of thin foam and emulsion films // J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1997. Vol. 93. P. 2069-2075.

146. Vera M.U., Saint-Jalmes A., Durian D.J. Instabilities in a Liquid Fluidized Bed of Gas Bubbles // Physical Review Letters. 2000. Vol. 84. P. 3001-3004.

147. Verwey E.J.W., Overbeek J.T.H. Theory of the Stability of Lyophobic Colloids. Amsterdam: Elsevier. 1948. 244 p.

148. Walstra P. Dispersed Systems: Basic Considerations. In Food Chemistry (Fennema O.R. Ed.). Marcel Dekker: New York. 1996, P. 95-155.-130164. Walstra P. Principles of emulsion formation I I Chem. Eng. Sci. 1993. Vol. 48. P. 333-349.

149. Walstra P., Smulders P.E.A. Emulsion formation. In Modern aspects of emulsion science. (Binks B.P., Ed.) Royal Society of Chemistry: Cambridge, 1998. P. 57-99. Из Van derVen

150. Weaire D. A Philomorph Looks at Foam // Proceedings of the American Philosophical Society. 2001. Vol. 145. P. 564-574.

151. Weaire D., Hutzler S. The Physics of Foams. Oxford: Clarendon Press. 1999. 432 p.

152. Weaire D., Hutzler S., Cox S., Kern N., Alonso M.D., Drenckhan W. The fluid dynamics of foams // Journal of Physics: Condensed Matter. 2003. Vol. 15. P. S65-S73.

153. Weaire D., Phelan R. A counter-example to Kelvin's conjecture on minimal surfaces // Phil. Mag. Lett. 1994. Vol. 69. P. 107-110.

154. Weaire D., Vaza M.F., Teixeira P.I.C., Fortes M.A. Instabilities in liquid foams // Soft Matter. 2007. DOI: 10.1039/b608466b (в печати).

155. Xu W., Nikolov A., Wasan D.T. Shear-induced fat particle structure variation and the stability of food emulsions: II. Effects of surfactants, protein, and fat substitutes // Journal of Food Engineering. 2005. Vol. 66. P. 107-116.