автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Разработка технологии приготовления молочно-жировых вафельных начинок на основе сухого обезжиренного молока, кондитерского жира и интенсивных подсластителей

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПО РЫБОЛОВСТВУ

КАЛИНИНГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи УДК 664.681.002.38

АДАМОВСКАЯ НАТАЛЬЯ ЕВГЕНЬЕВНА

"РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ МОЛОЧНО-ЖИРОВЫХ ВАФЕЛЬНЫХ НАЧИНОК НА ОСНОВЕ СУХОГО ОБЕЗЖИРЕННОГО МОЛОКА, КОНДИТЕРСКОГО ЖИРА И ИНТЕНСИВНЫХ ПОДСЛАСТИТЕЛЕЙ".

Специальность 05.18.04. - технология мясных, молочных

и рыбных продуктов

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель: профессор, доктор технических наук, академик

МАХ СЕМЕНОВ Б. Н. Научный консультант: доцент, кандидат технических наук

ОДИНЦОВ А.Б.

Калининград - 1998

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр.

Введение 4

I. Обзор литературы 8

1.1. Характеристика и способ приготовления жировых вафельных начинок традиционным способом 8

1.2. Характеристика и область применения интенсивных подсластителей

1.2.1. Подсластители - пищевые добавки 16

1.2.2. Токсикологическая оценка некоторых индивидуальных подсластителей 24

1.2.3. Область применения интенсивных подсластителей 27

1.3. Пищевая и биологическая ценность сухого обезжиренного молока 29

П. Цели, задачи и методы исследований 31

II. 1. Цели и задачи исследований 31

II.2. Объекты и методы исследований 32

11.2.1. Объекты исследований 32

11.2.2. Методы исследований органолептических и физико-химических свойств молочно-жировых

начинок и вафель с этими начинками 36

11.2.3. Методы расчета теплофизических характеристик 37

11.2.4. Исследования микробиологических показателей, содержания токсичных элементов, микотоксинов, радионуклидов 37

11.2.5. Расчет рецептур готовых изделий - вафель с молочно-жировыми начинками 37

11.2.7. Расчет содержания сахара и жира в готовой

продукции 50

11.2.8. Расчет производственной себестоимости вафель 50

Ш. Результаты исследований 51

III. 1. Расчет количества подсластителя, необходимого для

придания начинкам сладкого вкуса 51

II 1.2. Определение физико-химических и теплофизических характеристик молочно-жировых вафельных начинок, в зависимости от соотношения в них сухого обезжиренного молока и кондитерского жира 52

111.2.1. Определение органолептических показателей молочно-жировых начинок 53

111.2.2. Определение фактической влажности молочно-

жировых начинок 55

111.2.3. Расчет теплопроводности молочно-жировых

начинок 55

111.2.4. Расчет теплоемкости молочно-жировых начинок 58

111.2.5. Определение плотности молочно-жировых начинок 59

111.2.6. Расчет температуропроводности молочно-жировых

начинок 62

111.2.7. Расчет количества теплоты, необходимой для сбивания молочно-жировых начинок 64

111.3. Разработка технологии приготовления молочно-жировых начинок на подсластителе 68

111.4. Составление рецептур на вафли "Колокольчик", "Клубничка" с молочно-жировыми начинками на интенсивном подсластителе 72

111.5. Определение органолептических, физико-химических, теплофизических, микробиологических характеристик вафель "Клубничка", "Колокольчик" 79

III.5.1 Определение массовой доли влаги 79

III. 5.2. Определение массовой доли сахара в вафлях

"Колокольчик", "Клубничка" 85

111.5.3. Расчет теплофизических характеристик : теплопроводности, удельной теплоемкости, расхода количества теплоты, идущей на сбивание 85

111.5.4. Определение органолептических показателей вафель "Колокольчик", "Клубничка" 89

111.5.5. Определение микробиологических характеристик вафель "Колокольчик", "Клубничка", а также содержания радионуклидов, токсичных элементов и пестицидов 90

111.6. Расчет количества подсластителя в готовых изделиях -вафлях "Колокольчик", "Клубничка" 92

111.7. Расчет энергетической и пищевой ценности вафель "Колокольчик", "Клубничка" 93

111.8. Расчет биологической ценности вафель "Колокольчик", "Клубничка" 98

111.9. Экономический эффект и народнохозяйственное значение работы 101

IV Основные результаты и выводы 104

Список использованной литературы 106

Приложения.

ВВЕДЕНИЕ.

Проблема питания всегда была важнейшей для человеческого общества, т.к. фактор питания - один из самых актуальных факторов, влияющих на состояние здоровья человека. Все необходимое для своей жизнедеятельности человек получает из пищи и воды. Пища современного человека является не только носителем пластических и энергетических материалов, но и источником компонентов непищевого характера - нитратов, пестицидов, радионуклидов, микотоксинов (А. Булдаков,1996).

В связи с загрязнением окружающей среды, проблема питания в настоящее время становится особенно актуальной. (В.Н.Голубева, В.Н.Дмитриева, И.Н.Жиганов, 1996).

Наряду с проблемой загрязнения пищи различными ксенобиотиками, встает проблема полноценного и рационального питания. Следствием резкого нарушения принципов рационального питания, а именно, нарушения соотношения пищевых веществ в рационе, могут быть заболевания, связанные с избыточным поступлением в организм тех или иных нутриентов. Так, избыточное поступление липидов, особенно содержащих насыщенные жирные кислоты, приводит к развитию атеросклеротических поражений сосудов, ожирению, а преобладание в рационе углеводов, и в первую очередь сахарозы, способствует возникновению сахарного диабета, ожирения, некоторых форм сердечно-сосудистой патологии. (Булдаков А., 1996). Примерно 1,5 миллиона взрослых и пол-миллиона детей в России страдают сейчас сахарным диабетом, от 6,5 до 8,5 миллиона взрослых и полмиллиона детей имеют большой шанс заболеть этой болезнью. Еще 20 миллионов человек страдают от избыточного веса. (М.В.Долмин,1996). В настоящий момент во всем мире растет понимание необходимости рационального сбалансированного питания, и как следствие, имеет место устойчивая тенденция по снижению потребления продуктов, содержащих в больших количествах сахарозу. В свою очередь производство и потребление низкокалорийных диетических продуктов питания неуклонно возрастает. (С.Д.Малышев, Р.Д.Поландрова, Н.В.Кузнецова и др., 1996).

В связи с этим, важное значение приобретает проблема создания продуктов питания с низким содержанием липидов и сахарозы, а также использования для этих целей обезжиренных продуктов и заменителей сахара.

Кондитерские изделия - одни из самых сахароемких продуктов. Снижение в них содержания сахарозы за счет применения подсластителей позволит создать продукты с диетическими свойствами, пригодные к употреблению, как для людей следящих за своим здоровьем, так и для людей, больных сахарным диабетом.

В настоящее время подсластители получили широкое применение в производстве молочных продуктов (йогуртов, мороженого и т.п.), жевательной резинки, соусов, безалкогольных напитков, при консервировании фруктов и овощей.(А.Д.Малышев, 1996).

Однако, в кондитерской промышленности подсластители внедряются в производство очень медленно. Это объясняется тем, что при производстве кондитерских изделий сахар не только обуславливает сладкий вкус продукта, но и выполняет структурообразующую функцию. При замене сахара на подсластитель возникет необходимость компенсации потери массы сырья, т.к. подсластители обычно обладают степенью сладости в 200-500 раз более сахарозы.

В настоящее время в литературе отсутствует систематизированный материал по применению подсластителей для производства кондитерских изделий. Не отражено влияние различных компонентов, которые используются для компенсации потери массы сырья при замене сахара на подсластитель, на структурно-механические свойства изделий, их пищевую, биологическую и энергетическую ценности.

Кроме того, недостаточно освещен вопрос, какие пищевые ингредиенты способны компенсировать уменьшение массы сырья при замене сахара подсластителями (Л.А Сарафанова, И.Е Кострова, 1997), каково влияние

этих ингредиентов на структурно-механические характеристики готового продукта и ход технологического процесса.

Не менее важной становится проблема разработки новых технологий приготовления кондитерских изделий, в которых сахар был бы полностью или частично заменен подсластителем.

Все, перечисленные выше факторы и определяют актуальность данной работы.

Научная новизна работы заключается в обосновании технологии молоч-но-жировых начинок на основе сухого обезжиренного молока, кондитерского жира и полной замены сахара в рецептуре на интенсивный подсластитель для обеспечения производства вафель с диабетическими свойствами

новизна защищена приоритетом по заявками на патенты № 97106633, № 97106638 от 27.05.98

- оптимизации по компьютерной программе рецептур новых видов кондитерских изделий с использованием интенсивного подсластителя 1( &

- обосновании способа использования интенсивного подсластителя;

- установлении зависимостей теплофизических характеристик начинок от соотношения их основных компонентов, а также их реологических показателей и температуры от технологических режимов процесса сбивания;

- определении показателей пищевой, биологической и энергетической ценности нового продукта, обосновании повышения его биологической ценности при использовании новой технологии;

- обосновании промышленных регламентов технологического процесса производства вафель с молочно-жировой начинкой на подсластителе.

Практическая значимость. Разработаны и внедрены в производство рецептуры и технологическая схема приготовления молочно-жировых начинок на интенсивном подсластителе. Введение в рецептуры начинок крошки листовых вафель позволило сделать технологический процесс малоотходным. Разработан способ внесения подсластителя в продукт. Разработана и.утверждена нормативная документация ТУ 9137.003 44194933-98 «Вафли «Колокольчик».

«Клубничка» диабетические с жировой начинкой на подсластителе». Получен сертификат соответствия РОСС.1Ш,АЯЛ9.ВЛ9050. Экономический эффект от внедрения новых видов продукции обусловлен снижением затрат на сырье, транспортно-заготовительные расходы, более низкой ставкой налога НДС (10% вместо 20%) на диабетичес^ю продукцию, и составил 20,95 т.руб.год.

Реализация результатов исследований. Серийный промышленный выпуск вафель «Колокольчик», «Клубничка» с молочно-жировыми начинками на подсластителе налажен на ООО «Калининградская кондитерская фабрика» и позволил расширить ассортимент диабетической продукции. Вафли реализуются через фирменную торговую сеть ООО ККФ и отделы «Здоровье».

Апробация работы. Основные положения и результаты работы доложены на Международной научно-технической конференции (Астрахань, 1998), на ежегодных отчетах за время обучения в аспирантуре КГТУ (1996-1998), на «юбилейной международной научно-технической конференции» (Калининград, 1998).

Публикации. По результатам работы опубликовано 9 печатных работ. На защиту выносятся:

1. Научное обоснование технологии молочно-жировых начинок на основе сухого обезжиренного молока, кондитерского жира и интенсивного подсластителя для приготовления вафель с диабетическими свойствами.

2. Компьютерная программа «Sweet» оптимизации рецептур вафель диабетических с молочно-жировой начинкой на подсластителе „ Sy$9 &

3. Зависимость температуры и консистенции начинок от регламентов процесса сбивания.

4. Зависимость изменения теплофизических характеристик молочно-жировых начинок от содержания в них основных компонентов.

5. Обоснование способа использования подсластителя при производстве вафель.

6. Результаты работ по исследованию показателей пищевой, биологической и энергетической ценности нового продукта.

7. Научное обоснование повышения пищевой и биологической ценности кондитерского изделия, приготовленного по новой технологии.

8. Обоснование промышленных регламентов получения вафель с молочно-жировой начинкой на интенсивном подсластителе.

1.0Б30Р ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Характеристика и способ приготовления жировых вафельных начинок традиционным способом.

При изготовлении вафель прослойка вафельных листов производится жировыми, фруктово-ягодными, пралиновыми, помадными и другими начинками. (Г.А.Маршалкин, 1978). В состав жировых начинок входит сахарная пудра, жир, раствор лимонной кислоты. На большинстве предприятий начинку готовят из гидрожира или на кондитерском жире, используемом в кристаллическом, а иногда, в частично расплавленном состоянии. (Л.Д.Кнопова, 1963).

Жировые начинки - это пластичные, как правило, пышные массы, приготовленные сбиванием смеси компонентов машинным способом. Начинки должны отличаться пенообразной структурой. Получение такой структуры достигается насыщением массы начинок пузырьками воздуха в процессе сбивания. Поэтоиму жировые начинки следует рассматривать, как разновидность структур пенообразного строения. Общим их свойством является пластично-вязкая консистенция. (Г.А.Маршалкин, 1978).

Как видно из таблицы 1.1 в состав жировых начинок, кроме кондитерского жира, сахарной пудры и раствора лимонной кислоты может входить и другое сырье: какао-порошок, сухое цельное или обезжиренное молоко, сливочное масло, ванильная пудра.

Технология приготовления жировых вафельных начинок сводится к следующему ("Технологические инструкции по производству мучных кондитерских изделий." 1992):

Отвешенное сырье согласно рецептуре загружают в месильную машину в следующей последовательности.

"Состав жировых вафельных начинок"

("Сборник рецептур на печенье, галеты, вафли", 1969)

Наименование сырья Расход сырья на 1т готовой начинки,в кг

вафли "Лимонные" "Апельсиновые" вафли "Ягодные" вафли "Десертные"

Сахарная пудра 488,59 527,5 523,45

Жир кондитерский 393,33 351,66 322,79

Сухое молоко - - -

Какао-порошок - - 34,91

Сливочное масло - - -

Кислота лимонная 4,44 5,29 -

Эссенции фруктово-ягодные 2,69 2,65 -

Ванильная пудра - - 2,5

Крошка этих вафель 121,7 123,09 122,13

Сначала загружают крошку, предварительно полученную измельчением отходов на 3-х или 5-и валковой мельнице. Затем загружают примерно 85 % жира от общей массы и все количество сахарной пудры. В дальнейшем добавляют растворы лимонной кислоты и эссенции (ароматизатора) к густой массе: вначале раствор лимонной кислоты, который приготавливается из 10 массовых частей лимонной кислоты и 8 массовых частей воды, а затем эссенцию (ароматизатор). В последнюю очередь, для получения нужной вязкости начинки, загружают оставшееся количество жира в расплавленном состоянии. Общая продолжительность сбивания зависит от качества применяемого кондитерского жира, времени года, температуры окружающего воздуха и составляет 18-30 минут. Полностью избежать комкования сахарной пудры в процессе производства начинки можно в том случае, если готовить предварительно эмульсию из лимонной кислоты, эссенции, фосфатидов и около 2 % жира от общего количества, идущего на приготовление начинки.

Эмульсия готовится так: фосфатиды растворяют в жире, затем добавляют фруктово-ягодную эссенцию, перемешивают, после чего приливают в три-четыре приема воду, каждый раз перемешивая. В последнюю очередь добавляют кристаллическую лимонную кислоту. Эмульсию процеживают через сито с диаметром ячеек 2 мм. При замесе начинки на эмульсии сырье загружают в месилку в любой удобной для производства последовательности. Технологическая схема процесса приготовления жировой начинки в месильной машине периодического действия представлена на рис.1.1.

Готовая начинка используется для намазывания вафельных листов и формирования пласта.

Вафельная начинка загружается в приемный бункер намазывающей машины с температурой 30-31°С. С помощью валкового намазывающего механизма начинка в виде ленты наносится на поверхность движущихся по транспортеру вафельных листов. По мере выхода намазанных листов работник складывает их в несколько слоев и полученный многослойный пласт накрывает чистым листом. Так образуется вафельный пласт, состоящий из нескольких слоев начинки и вафельных листов. Далее пласт проходит под прессующим транспортером.

Прослоенные жировой начинкой пласты выстаивают в стопах до 4-х часов при температуре окружающего воздуха в помещении, или в холодильной камере по одному пласту от 8 до 15 минут при температуре воздуха от 2 и до 12°С и скорости его движения до 6 м/сек.

Охлаждать пласты следует до момента получения прочного пласта, когда из него при нажатии не выдавливается начинка.

Готовые пласты разрезают на резательных машинах с помощью

струн.

Качество готовых изделий - вафель с жировыми начинками должно

Рис. 1.1.

лимонная кислота

эссенция фруктово - ягодная

вода

Приготовление раствора

лимоннои кислоты

Измельчение возвратных отходов

85 % жира

от общей массы

Сахарная пудра

Оставшееся количество жира в расплавленном состоянии

Рис. 1.1. Технологическая схема процесса приготовления жировой начинки в месильной машине периодического действия.

соответствовать требованиям ГОСТ 14032-88 "Вафли". По органолептиче-ским показателям вафли должны соответствовать требованиям, указанным в таблице 1.2.

По физико-химическим показателям вафли дол�