автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.01, диссертация на тему:Разработка технологии желейно-сбивных конфет повышенной пищевой ценности с использованием овощных порошков

005061893

На правах рукописи

СМОЛИХИНА ПОЛИНА МИХАЙЛОВНА

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ЖЕЛЕЙНО-СБИВНЫХ КОНФЕТ ПОВЫШЕННОЙ ПИЩЕВОЙ ЦЕННОСТИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОВОЩНЫХ ПОРОШКОВ

05.18.01 - Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 о ИЮН 2013

ТАМБОВ 2013

005061893

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Тамбовский государственный технический университет» (ФГБОУ ВПО «ТГТУ»),

Научный руководитель Доктор технических наук, профессор

Дворецкий Станислав Иванович (ФГБОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет»)

Официальные оппоненты: Магомедов Газибег Омарович,

доктор технических наук, профессор (ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет инженерных технологий», заведующий кафедрой технологии хлебопекарного, макаронного и кондитерского производства)

Мирошникова Татьяна Николаевна, кандидат технических наук (ООО КРЦ «ЭФКО-Каскад», начальник бюро по оказанию технологического сервиса по кондитерской отрасли)

Ведущая организация ФГБОУ ВПО «Мичуринский государствен-

ный аграрный университет», г. Мичуринск

Защита диссертации состоится 1 июля 2013 года в 11 часов 30 минут на заседании совета по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук Д 212.035.04 при ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет инженерных технологий» по адресу: 394036, г. Воронеж, проспект Революции, 19, конференц-зал.

Отзывы на автореферат (в двух экземплярах), заверенные гербовой печатью учреждения, просим присылать ученому секретарю совета Д 212.035.04.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «ВГУИТ». Автореферат размещен в сети Интернет на официальном сайте Министерства образования и науки РФ по адресу: vak2.ed.gov.ru и на официальном сайте ФГБОУ ВПО ВГУИТ www.vsuet.ru. 31 мая 2013 года.

Автореферат разослан 31 мая 2013 года.

Ученый секретарь совета

по защите диссертаций

на соискание ученой степени кандидата наук,

на соискание ученой степени доктора наук ¿л)**^* М.Е. Успенская

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Развитие кондитерской отрасли направлено на разработку и производство обогащенных и функциональных продуктов для улучшения структуры питания населения. Перспективным направлением получения изделий повышенной пищевой ценности и сбалансированного состава является разработка рецептур и технологий мучных и сахаристых кондитерских изделий с использованием полуфабрикатов из овощного, фруктового и лекарственно-технического сырья. Большой вклад в разработку научных основ производства кондитерских изделий с использованием добавок растительного происхождения внесли Л.М. Аксенова, Г.О. Магомедов, СЛ. Коряч-кина, В.И. Оболкина, Т.В. Савенкова, З.Г. Скобельская, М.А. Талейсник, А.Е. Туманова, и др.

Повышенное внимание специалистов к продуктам переработки сырья растительного происхождения как к источникам БАВ и полифункциональным ингредиентам обусловлено их доступностью, возобновляемостью, экологической чистотой, а также наличием накопленной в течение длительного времени информации о медицинском и фармацевтическом воздействии на организм человека.

Разработка рецептур с использованием порошкообразных полуфабрикатов из растительного сырья, которые характеризуются более высокой концентрацией полезных веществ, по сравнению с исходным сырьем, представляется одним из наиболее эффективных путей обогащения кондитерских изделий БАВ.

Комбинирование конфетных масс позволяет создать условия для максимального использования комплекса микронутриентов различной химической природы в составе добавок с учетом особенностей их взаимодействия с рецептурными ингредиентами конфетных масс. Наиболее перспективны в плане комбинирования желейные и сбивные массы, обладающие студнеобразной консистенцией и близкими значениями влагосодержания.

Традиционные виды желейно-сбивных конфет имеют небольшой срок годности вследствие ухудшения потребительских характеристик за счет потери влаги и расслоения корпусов. В связи с этим актуальной задачей является выбор добавок из растительного сырья, способствующих повышению биологической ценности конфет и прочности адгезионного соединения слоев, обеспечению стабильности качественных показателей комбинируемых масс. Решение перечисленных проблем позволит дать рекомендации по применению определенных видов и сортов растительного сырья для использования в рецептуры желейно-сбивных конфет в промышленных масштабах, что позволит повысить эффективность производства и рационально использовать сырьевую базу агропромышленного комплекса.

Диссертационная работа выполнена в рамках программы Администрации Тамбовской области и Управления образования и науки «Гранты для проведения прикладных исследований молодых ученых 2010 года» (номер проекта 09-21/02-МУ); Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере по программе У.М.Н.И.К. «Разработка новых

видов кондитерских изделий с улучшенными качественными характеристиками» (проект № 6560р/8993); по программе СТАРТ «Разработка технологии хранения и сушки для растительных продуктов с последующим исследованием путей интенсификации процесса» (контракт № 9920р/9352).

Целью исследования является разработка рецептур желейно-сбивных конфет повышенной пищевой ценности и технологии их производства на основе исследования влияния овощных порошков на физико-химические и структурно-механические свойства полуфабрикатов и готовых изделий.

В соответствии с поставленной целью в работе решались следующие задачи:

- изучить физико-химические свойства и состав овощных порошков для обоснования возможности их использования в качестве функциональных добавок в производстве желейно-сбивных конфет;

- исследовать влияние овощных порошков на структурообразование желейных и сбивных студней и прочность адгезионных контактов слоев комбинированного корпуса конфет;

- разработать рецептуры желейно-сбивных конфет повышенной пищевой ценности по следующим критериям: содержание каротиноидов и пищевых волокон, энергетическая ценность, себестоимость конфет;

- разработать технологию производства нового вида конфет с обоснованием способов внесения функциональных добавок;

- изучить влияние овощных порошков на показатели качества желейно-сбивных конфет в процессе хранения;

- разработать и утвердить пакет технической документации, промыш-ленно апробировать технологию желейно-сбивных конфет функционального назначения, рассчитать экономическую эффективность производства нового вида конфет.

Объектом исследования являются технологии конфет с комбинированными корпусами.

Предметом исследования является обоснование способов использования овощных порошков в технологии желейно-сбивных конфет.

Научная новизна. Предложен научно-обоснованный подход к созданию широкой ассортиментной линейки желейно-сбивных конфет, обладающих оригинальными органолептическими характеристиками и заданным набором микронутриентов, с учетом взаимовлияния химического состава и физико-химических свойств функциональных добавок растительного происхождения и конфетных масс.

Теоретически и экспериментально обоснованы способ введения порошка моркови в комплексе с жиросодержащим сырьем на стадии приготовления сбивной конфетной массы, обеспечивающий создание условий для перевода каротиноидов в легкоусвояемую форму, и способ введения порошка тыквы на стадии приготовления пектино-сахаро-паточного сиропа, позволяющий обеспечить требуемую структуру желейного студня.

Исследовано влияние овощных порошков на прочность адгезионных контактов желейного и сбивного слоев комбинированного корпуса. Значение адгезионной прочности в пределах от 50 до 60 кГТа, позволяющее предотвра-

тить расслаивание изделия, достигается при введении 7 - 10% порошка моркови в сбивную массу и 1,5 - 3% порошка тыквы в желейную массу при температуре отливки желейного слоя 95- 105 °С.

Новизна технических решений подтверждена патентами РФ № 2392822 «Способ производства конфет со сбивными корпусами», РФ № 2409215 «Способ производства желейных конфет с фитодобавками». Поданы заявки на изобретения: «Способ производства конфет функционального назначения со сбивными корпусами», «Способ производства конфет функционального назначения с комбинированными корпусами».

Практическая значимость. Определены физико-химические показатели порошков тыквы и моркови (содержание сухих веществ, водосвязываю-щая, водоудерживающая, адсорбционная способность) и установлено, что добавление овощных порошков в конфетные массы снижает показатель активности воды и уменьшает скорость потери влаги, что приводит к увеличению срока годности конфет с 1,5 до 4 месяцев.

Разработаны рецептура и технология производства желейно-сбивных конфет повышенной пищевой ценности со стабильными физико-химическими, структурно-механическими и микробиологическими показателями в течение всего срока годности.

Разработан пакет технической документации на конфеты с комбинированными корпусами. Результаты диссертационной работы внедрены на научно-производственном объединении «Здоровье и питание» (г.Тамбов), ожидаемый экономический эффект от реализации 1 т конфет составляет 11 700 р.

Материалы диссертации используются в ФГБОУ ВПО «ТГТУ» при подготовке студентов, обучающихся по направлению 260100 «Продукты питания из растительного сырья».

Научные положения, выносимые на защиту:

- результаты исследований влияния овощных порошков на физико-химические и структурно-механические свойства полуфабрикатов и готовых изделий;

- технология производства желейно-сбивных конфет повышенной пищевой ценности, позволяющая отказаться от использования синтетических вкусоароматических добавок и красителей, сократить продолжительность процесса структурообразования конфетных масс;

- результаты исследований изменения органолептических, физико-химических, структурно-механических и микробиологических показателей нового вида конфет в процессе хранения.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности. Диссертационное исследование соответствует п. 3, 4, 5 и 6 паспорта специальности 05.18.01 «Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства».

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на 14 Международных и Всероссийских научных конференциях.

Публикации результатов работы. По материалам выполненных исследований опубликовано 25 научных работ, в том числе 4 статьи в журналах рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ, получено 2 патента и поданы 2 заявки на получение патентов РФ на изобретение.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 4 основных глав, выводов, списка используемых источников из 137 наименований и 10 приложений. Изложена на 122 страницах и содержит 21 таблицу, 50 рисунков.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении сформулирована цель работы, обоснована актуальность, аргументирована научная новизна и практическая значимость работы.

В главе I «Аналитический обзор литературы» определены тенденции развития производства сложных кондитерских изделий. Обобщены сведения научно-технической литературы об использовании сырья растительного происхождения для обогащения кондитерских изделий. Обоснован выбор желейных и сбивных масс для комбинирования корпусов конфет, а овощных порошков тыквы и моркови в качестве функционально-технологической добавки. Поставлены задачи исследования.

В главе II «Объекты и методы исследования» экспериментальные исследования проводили в условиях научно-исследовательской лаборатории кафедры «Технологии продовольственных продуктов» ФГБОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет», НОЦ «Экотехнологии» и производственной лаборатории ОАО «Кондитерская фирма «ТАКФ».

Основными объектами исследований служили: желейные и сбивные полуфабрикаты и конфеты с комбинированными корпусами на их основе, порошки тыквы сорта «Мичуринская» и моркови красной сушеной (СТО 00493534-006-2009).

При выполнении диссертационного исследования применяли общепринятые и специальные методы исследования свойств сырья, полуфабрикатов и готовой продукции. Экспериментальные данные обрабатывали методами математической статистики с использованием пакетов прикладных программ: Brookfield texture PRO CT, HAAKE RheoWin 3, MS Office Exel, MathLab 7.1.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

Глава III «Экспериментальные исследования». Высокое содержание БАВ и органолептические характеристики позволяют использовать овощные порошки в качестве функциональных ингредиентов, а также в роли натуральных красителей и ароматизаторов для исследуемых конфетных масс. Физико-химические свойства (содержание сухих веществ, водосвязывающая, водо-удерживающая и адсорбционная способность, дисперсный состав) позволяют рекомендовать их в качестве технологических добавок.

Результаты исследований влияния растительных добавок на комплекс свойств полуфабрикатов показали, что введение овощных порошков, как в сухом, так и в гидратированном виде в желейную (от 0,5 до 3%) и сбивную (от 2 до 10%) массы приводит к увеличению вязкости. Участки реологических кривых исследуемых масс в интервале рассмотренных скоростей деформации описываются уравнениями Оствальда-де-Виля.

В желейную массу вносили порошок тыквы, отличающийся большим содержанием пектиновых веществ и нежной структурой волокон, которые равномерно распределяются по объему системы. Обладая высокой влагосвя-зывающей способностью, овощные порошки образуют пространственную сетку с прочными связями, приводящую к заполнению пустот системы, что вызывает уменьшение толщины прослоек дисперсионной среды и увеличение силы сопротивления. В процессе гидратации и набухания происходит восстановление полимерных структур порошка, диссоциация органических и аминокислот, что способствует процессу студнеобразования и приводит к упрочнению структуры желейного студня.

Введение порошка тыквы на стадии темперирования желейной массы приводит не только к увеличению вязкости, затрудняющей ориентацию пектиновых макромолекул при образовании сетки каркаса, но и к разрушению монолитности с образованием неравномерной структуры студня и снижению прочности на 20 - 25%, по сравнению с контролем (рис. 1). Для предупреждения указанных недостатков порошки тыквы вводили на стадии приготовления пектино-сахаро-паточного сиропа.

При таком способе введения происходит максимальное набухание и растворение полисахаридов овощного порошка. Прочность получаемого студня 25 - 27 кПа (контроль - 52 - 55 кПа). Поверхность гладкая, на изломе стекловидная с равномерным распределением частей нерастворимых волокон.

Исследование адгезионных свойств показало снижение адгезионного напряжения желейного студня к нержавеющей стали с 1,18 до 0,16 кПа.

В сбивной слой добавляли порошок моркови в количестве 0,5 - 10,0% от общей конфетной массы, одновременно снижая эквивалентное по сухому веществу количество сахара. Морковный порошок отличается высоким содержанием каротиноидов (70 мг/100 г), а его дисперсный состав и содержание

а) б) в)

Рис. 1. Желейная масса при введении овощных порошков 3%:

а - контроль; б - на стадии приготовления сиропа; в - на стадии темперирования

в рецептурной смеси сбивной конфетной массы жиросодержащего сырья позволяют создать условия для перевода каротиноидов в легкоусвояемую форму.

Сбивная масса, в отличие от желейной, образованной монолитным пектиновым студнем, представляет собой ячеисто-пленочную систему. Добавление овощного порошка к яичному альбумину в количестве 25 - 30% при сбивании пены повышает ее стойкость на 30%, продолжительность сбивания для достижения максимальной пенообразующей способности увеличивается, что связано с увеличением поверхностного натяжения и уменьшением поверхностной активности молекул, приводящих к повышению вязкости системы.

Овощной порошок распределяется в каналах сбивной массы, разделяющих газовые пузырьки. Совместное действие студнеобразователя и волокон порошка увеличивает прочность сбивной массы при использовании сухого порошка в 2 раза, гидратированного - в 8 раз (рис. 2). Добавление гидратиро-ванного порошка сокращает процесс структурообразования с 12 ч до 30 мин при температуре 20 - 22 °С, вследствие заполнения пространственного каркаса, окружающего пузырьки, набухшими полисахаридами овощного порошка. При этом образуется неустойчивая, склонная к синерезису система.

С Продолжительность выстойки, мин

Рис. 2. Изменение пластической прочности сбивной массы:

1 - контроль; 2-е 5% сухого порошка моркови; 3-е 5% гидратированного порошка моркови

а) б)

Рис. 3. Микроструктура сбивной массы (увеличение х100):

а - контроль; б - с 5% овощного порошка

В образцах, с добавлением сухого порошка продолжительность структу-рообразования сокращается до 45 - 60 мин, по сравнению с контролем. Набухание полисахаридов происходит за счет жидкости, находящейся в сбивной массе, что способствует гидростатическому равновесию системы. Синерезиса не отмечено, полисахариды адсорбируются на поверхности воздушных пузырьков пены, и способствуют увеличению их прочности (рис. 3).

Качество смешения компонентов устанавливали по показателю оптической плотности при определении содержания р-каротипа в конфетных массах. Коэффициент вариации < 5% при продолжительности перемешивания 5-7 мин.

При комбинировании исследуемых конфетных масс важным условием выбора способа формования корпусов конфет является обоснование технологических режимов, позволяющих повысить прочность адгезионного контакта слоев.

При использовании в качестве верхнего слоя сбивной массы в адгезионном соединении на границе раздела образуются поры и пустоты, в результате чего уменьшается фактическая площадь контакта. При этом происходит образование недостаточно прочных адгезионных связей между слоями, а в случае формования размазкой, при воздействии дискового ножа на пласт в процессе резки, гладкие поверхности обоих студней легко отделяются друг от друга и формование корпусов осуществить практически невозможно (рис. 4, а).

Возможность регулирования реологических свойств желейных масс изменением температуры на стадии формования является определяющим при выборе желейного слоя в качестве верхнего. Жидкий адгезив хорошо смачивает поверхность субстрата, обеспечивая полный бездефектный контакт со сбивной массой с максимальным заполнением микропор на поверхности, однако прочность образовавшегося адгезионного соединения недостаточна для полного предотвращения расслоения структуры при механическом воздействии дискового ножа на пласт, полученного методом размазки (рис. 4, б), или при выемке корпусов, полученных методом отливки в крахмальные формы. В этом случае овощные порошки выступают в роли технологических ингредиентов, изменяющих как физико-химические показатели конфетных масс, так и свойства межфазной границы. Обладающие высокой влагосвязывающей способностью овощные порошки связывают свободную влагу в объеме массы и адсорбируют ее с поверхности. В результате увеличивается площадь контакта адгезив - субстрат за счет образования шероховатой поверхности сбивной массы,

а) 6)

Рис. 4. Разрушение при формовании комбинированных корпусов методом размазки и резки:

а - адгезионное; 6 - смешанное

Дистанция, мм

Рис. 5. Зависимость прочности адгезионных контактов от глубины отрыва, при содержании порошков в сбивной массе 7%, желейной массе - 3% и температуре формования желейного слоя:

1 - 105 °С; 2 - 95 °С; 3 - без порошков, 105 °С; 4 - без порошков, 95 °С

изменяется адгезионное напряжение на поверхности и улучшается сцепление комбинируемых слоев. При этом прочность адгезионных контактов возрастает более чем на 30% по сравнению с контрольными образцами (рис. 5), что позволяет осуществлять формование указанными способами без нарушения структуры (рис. 6).

Исследования показали, что при испытании контрольных образцов происходит преимущественно адгезионный или смешанный разрыв, а при испытании образцов с добавлением овощных порошков — коге-зионный. При уменьшении толщины желейного слоя прочность адгезионного взаимодействия повышается на 6,8 - 7,5 кПа, что объясняется меньшей вероятностью наличия дефектов и меньшим суммарным эффектом действия напряжений, приводящим к упрочнению связи.

Результаты исследований физико-химических показателей желейно-сбивных конфет представлены в табл. 1. В процессе окончательного структу-рообразования студней во время выстойки происходит упрочнение связей между молекулами гидроколлоидов и перераспределение свободной и связанной влаги в системе благодаря набуханию гидрофильных веществ, что приводит к снижению показателя активности воды в конфетных массах. Таким образом, исключена возможность миграции влаги между слоями и сохранение индивидуальных свойств полуфабрикатов, установлен срок годности желей-но-сбивных конфет, равный 4 мес. Исследованиями органолептических характеристик показана возможность применения порошков тыквы и моркови как вкусоароматических и красящих веществ.

Рис. 6. Сохранение структуры

комбинированного корпуса при механическом воздействии дискового ножа

1. Физико-химические показатели желейно-сбивных конфет

Сбивной слой Желейный слой

Без добавок С добавлением 10% порошка Без добавок С добавлением 3% порошка

Наименование показателя моркови тыквы

На момент изготовления После 5 мес На момент изготовления После 5 мес ..1 На момент изготовления После 5 мес На момент изготовления После 5 мес

Влажность, % 22,0 13,3 22,0 17,4 21,0 17,0 21,0 18,1

Редуцирующие 10,5 12,0 14,3 16,4 50,0 51,0 54,0 55,5

вещества, %

Активность 0,765 0,702 0,730 0,640 0,720 0,610 0,715 0,611

воды

Прочность, кПа 8,0 15,5 14,0 17,0 53,0 70,0 27,0 44,0

Плотность, кг/м3 650,0 800,0 650,0 880,0 1200,0 1380,0 1220,0 1390,0

Консистенцию конфетных масс оценивали путем сравнения структурно-механических свойств студней (рис. 7). Для образца 1 отмечено отсутствие переломов и пиков в пределах кривой, что говорит о более воздушной нежной структуре и однородности консистенции. Более высокие измеренные значения силы показаны для образцов 2 и 3, структура которых характеризуется включением овощных порошков. Зарегистрирован более крутой начальный градиент, что свидетельствует об увеличении плотности массы.

Таким образом, анализ экспериментальных данных позволяет рекомендовать овощные порошки в качестве технологической добавки для конфет с желейно-сбивными корпусами, способствующей повышению прочности адгезионного соединения слоев, изменению структурно-механических, физико-химических показателей конфет и обеспечению их стабильности, не только в момент изготовления, но и при хранении образцов в течение срока годности.

Рис. 7. Сравнение консистенции сбивной массы:

1 - контроль; 2-е 5% гидратированного порошка; 3-е 5% сухого порошка

Глава IV «Разработка рецептур и технологии жилейно-сбивных конфет функционального назначения». Для нахождения рецептурного соотношения, позволяющего получить корпуса конфет с заданными свойствами, использовали методы математического моделирования и оптимизации.

В качестве основных факторов, влияющих на адгезионную прочность соединения У, кПа, были выбраны: содержание порошка моркови в сбивном слое Х\, г; содержание порошка тыквы в желейном слое Х2, г; и температура формования желейной массы Хъ, °С.

Для исследования закономерностей связи между У, Хъ Х2, Хъ применяли регрессионный анализ. Полученные уравнения регрессии имеют вид (рис. 8):

У = 113,3 + 6,22Х, - 0,198Х2 + 0,02Х,Х2 - 0,04^ + 0,08Х|; (1) 7 = -1187 + 6,182Х1 + 25,499Х3 -0,035Х,Х3-0,021Х? -0,102Х32 . (2)

Рис. 8. Зависимость адгезионной прочности соединения (У) от количества овощного порошка в сбивном (АГ^ и желейном (Х2) слоях и температуры формования желейной массы (ЛГ3)

Значение пластической прочности сбивной массы 17-19 кПа, обеспечивающее достаточную формоудерживающую способность, достигается через 60 мин после формования и позволяет осуществить отливку желейного слоя. Максимальная адгезионная прочность контактов между слоями комбинируемых масс достигается при добавлении порошка моркови в сбивной слой в количестве 7 - 10%, порошка тыквы в желейный слой в количестве 1,5 - 3% и температуре отливки желейной массы 95 - 105 °С.

Задача определения оптимальной рецептуры новых видов желейно-сбивных конфет, обогащенных овощными порошками, формулируется следующим образом: требуется определить содержание каждого рецептурного ингредиента х = (хи х2, ..., Х„) желейно-сбивных конфет и соотношение слоев корпуса (масс. %): у = »гж/тс, при которых основные потребительские характеристики и себестоимость конфет Р(х) = (/1(х),/2(х),...., /,„00) достигают оптимальных значений, а другие потребительские характеристики

(микробиологические показатели, срок хранения, показатели безопасности) gj{x),j = \,k удовлетворяют требованиям технического задания на разработку рецептуры нового вида желейно-сбивных конфет, т.е. gj(x) <0,j = l,k.

Математическую формулировку задачи проектирования оптимальной рецептуры можно записать в виде

х* = arg min{F(x)} , (3)

j,xsX

при ограничениях на другие потребительские характеристики готового продукта

gj(x)<0,j = \J (4)

и соотношения сырьевых ингредиентов и полуфабрикатов

Xj_<Xj < xifi = 1,и . (5)

При решении задачи оптимального проектирования рецептуры желейно-сбивных конфет, обогащенных функциональными ингредиентами (3) - (5), применяли критерии: содержание каротиноидов, /, (у, х); содержание пищевых волокон, /2(у,х); энергетическая ценность, /3 (у, х); себестоимость готового продукта, /4(у,х).

Сформулированная задача относится к классу многокритериальных задач нелинейного программирования. Поставленную задачу решали на основе максимально-информативного представления искомой области компромиссных решений точками, заполняющими область X по методике И.М. Соболя.

В результате решения многокритериальной задачи (3) - (5) было построено множество эффективных точек (у, х) области Парето (F), из которых могут быть рекомендованы различные рецептуры желейно-сбивных конфет повышенной пищевой ценности с учетом потребительских предпочтений:

1) у = 2,3, F = (2,6; 11,76; 363,0; 80,29) - низкая энергетическая ценность и повышенное содержание пищевых волокон - может быть рекомендовано для диетического питания;

2) у = 1, F= (4,09; 8,22; 380,0; 91,1) - сбалансированный состав и средняя себестоимость - для массового потребления;

3) у = 0,4, F = (5,38; 4,6; 386,0; 100,35) - повышенная энергетическая ценность и высокое содержание антиоксидантов - может быть рекомендовано для спортивного питания.

Окончательный выбор из вышеприведенных вариантов производился исходя из соотношения цена - качество с учетом удовлетворения суточной потребности в микронутриентах и органолептической оценки продукта. Регулирование соотношения слоев позволяет получить широкую линейку желейно-сбивных конфет с оригинальными органолептическими характеристиками и заданным набором микронутриентов.

С учетом установленных и известных норм потерь БАВ в процессе технологической обработки и хранения рассчитаны пищевая и энергетическая ценность желейно-сбивных конфет с добавлением овощных порошков и различным соотношением слоев корпуса (табл. 2).

2. Пищевая и энергетическая ценность желейно-сбивных конфет

Пищевая ценность (г/100 г продукта)

Наименование показателя Контроль С добавлением овощных порошков и соотношении слоев корпуса

30:70 50:50 70:30

Энергетическая ценность на 100 г конфет, ккал (кДж) 400,0 (1676,0) 386,0 (1617,34) 380,0 (1592,20) 363,0 (1520,97)

Содержание белков, г 1,80 2,08 1,85 1,61

Содержание жиров, г 15,18 17,71 15,17 12,64

Содержание углеводов, г 62,99 54,29 58,28 62,27

Содержание БАВ В расчете на 100 г (удовлетворение нормы физиологической потребности, %)

Пищевые волокна, г 0,38 (7,7) 4,6(21,3) 8,22 (41,1) 11,76 (58,8)

Витамин С, мг 0,38 (0,54) 12,80 (18,29) 10,0 (14,2) 6,7 (9,57)

Каротиноиды, мг 0,02 (0,4) 5,38 (89,7) 4,09 (68,2) 2,6 (43,3)

На основе анализа комплекса экспериментальных данных и существующих технологий производства желейных и сбивных конфет, с учетом минимизации потерь БАВ в процессе технологической обработки обоснованы способы внесения функциональных ингредиентов, уточнены режимы отдельных стадий технологического цикла и разработана технологическая схема производства желейно-сбивных конфет с использованием овощных порошков, представленная на рис. 9. Основными преимуществами разработанной технологии являются: отказ от использования синтетических вкусоароматических добавок и красителей, сокращение продолжительности производственного цикла и получение конфет со стабильными, заранее заданными характеристиками.

По результатам сравнительных испытаний установлена целесообразность упаковки конфет по технологии «флоу пак» в непрозрачную металлизированную пленку, позволяющую повысить стабильность качественных и потребительских характеристик конфет в процессе хранения.

Анализ физико-химических и микробиологических показателей конфет в момент изготовления и по истечению пяти месяцев хранения показал их соответствие требованиям ГОСТ 4570-93 и СанПиН 2.3.2.1078-01.

Рис. 9. Технологическая схема производства желейно-сбивных конфет

Органолептическая оценка образцов показала, что по истечении пяти месяцев, вкус и запах конфет незначительно ослабли, сохранив гармоничность и целостность. Структура корпусов конфет однородная, консистенция нежная, синерезиса и расслоения не отмечено.

Ожидаемый экономический эффект от внедрения в производство и реализации разработанных конфет с комбинированными желейно-сбивными корпусами составляет 11 700 р. на 1 т готовой продукции.

Проведенные по диссертационной работе исследования позволили сделать следующие выводы:

Выводы

1. Изучены физико-химические свойства и состав порошков тыквы и моркови и подтверждена возможность их использования в качестве функциональных добавок, позволяющих повысить пищевую ценность кондитерских изделий, способствующих повышению стабильности пены на 13 - 15%, снижению показателя активности воды в желейном и сбивном слоях на 2 и 27% соответственно, уменьшению скорости потери влаги желейным слоем на 7, а сбивным - на 10%.

2. Установлена зависимость вязкости конфетных масс и пластической прочности студней от дозировки вносимых овощных порошков. Продолжительность структурообразования сбивного студня сокращается

в 10 - 12 раз при внесении овощного порошка в количестве 5 - 10%, желейного - в 1,5-2 раза при внесении порошка в количестве 0,5 - 3%. Определен интервал значений прочности адгезионных контактов желейного и сбивного слоев (50 - 60 кПа), позволяющий предотвратить расслаивание корпуса конфет.

3. Решена многокритериальная задача проектирования рецептур желейно-сбивных конфет повышенной пищевой и пониженной энергетической ценности с добавлением овощных порошков и различным соотношением слоев комбинированного корпуса, которые позволяют обеспечить удовлетворение суточной потребности в пищевых волокнах на 21,0 - 58,0%, каротиноидах на 43,3-89,7%.

4. Разработана технология нового вида желейно-сбивных конфет, позволяющая отказаться от использования синтетических вкусоароматических добавок и красителей и сократить продолжительность производственного цикла.

5. Доказано положительное влияние овощных порошков на стабильность органолептических, физико-химических, структурно-механических и микробиологических показателей конфет при хранении, в результате срок годности изделий увеличен с 1,5 до 4 месяцев.

6. Разработан пакет технической документации (ТИ, ТУ, РЦ) на желей-но-сбивные конфеты повышенной пищевой ценности. Результаты диссертационного исследования внедрены на научно-производственном объединении «Здоровье и питание» (г. Тамбов), прибыль от реализации 1 т готовой продукции составляет 11 700 р.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Муратова, Е.И. Определение температурных режимов при производстве новых видов конфет [Текст] / Е.И. Муратова, П.М. Смолихина, Д.В. Леонов // Вестник Тамбовского государственного технического университета. -2008. -№ 3. - 0,19 печ. л. (лично автором - 0,12 печ. л.).

2. Муратова, Е.И. Обоснование режимов производства новых видов конфет по результатам исследований реологических свойств конфетных масс [Текст] / Е.И. Муратова, П.М. Смолихина, Н.В. Донских // Вопросы современной науки и практики. - 2009. - № 1 (15). - 0,19 печ. л. (лично автором -0,12 печ. л.).

3. Смолихина, П.М. Изучение адгезионных свойств конфетных масс для обоснования способов формования конфет с комбинированными корпусами [Текст] / П.М. Смолихина, Е.И. Муратова // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. - 2012. - № 3. — 0,31 печ. л. (лично автором -0,16 печ. л.).

4. Смолихина, П.М. Исследование стабильности качественных характеристик желейно-сбивных конфет в процессе хранения [Текст] / П.М. Смолихина, Е.И. Муратова // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. - 2012. - № 4. - 0,58 печ. л. (лично автором - 0,29 печ. л.).

Статьи и материалы конференций

5. Муратова, Е.И. Разработка рецептур кремово-сбивных конфет функционального назначения [Текст] / Е.И. Муратова, Н.В. Донских, П.М. Смоли-хина // Фундаментальные и прикладные исследования, инновационные технологии, профессиональное образование : сб. трудов XIII науч. конф. ТГТУ. -Тамбов : Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2008. - 0,12 печ. л. (лично автором -0,04 печ. л.).

6. Муратова, Е.И. Проектирование рецептур кондитерских изделий функционального назначения [Текст] / Е.И. Муратова, Н.В. Донских, П.М. Смолихина // Инновационные технологии переработки сельскохозяйственного сырья в обеспечении качества жизни: наука, образование и производство : материалы Междунар. науч.-техн. конф. - Воронеж : Воронежская государственная технологическая академия, 2008. - 0,26 печ. л. (лично автором - 0,1 печ. л.).

7. Донских, Н.В. Совершенствование технологии производства конфет с кремово-сбивными корпусами [Текст] / Н.В. Донских, П.М. Смолихина, М.А. Романенко // Труды ТГТУ : сб. научных статей молодых ученых и студентов. — Тамбов : Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2008. - Вып. 21.-0,12 печ. л. (лично автором - 0,04 печ. л.).

8. Построение математических моделей по результатам исследования реологических свойств конфетных масс [Текст] / Е.И. Муратова, С.Г. Толстых, П.М. Смолихина, С.И. Дворецкий // Фундаментальные и прикладные исследования, инновационные технологии, профессиональное образование : сб. трудов XIV науч. конф. ТГТУ. - Тамбов : Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2009. - 0,23 печ. л. (лично автором - 0,08 печ. л.).

9. Леонов, Д.В. Получение конфет с комбинированными корпусами: проблемы и пути решения [Текст] / Д.В. Леонов, Е.И. Муратова, П.М. Смолихина // Инновационные технологии и оборудование для пищевой промышленности (приоритеты развития) : материалы III Междунар. науч.-техн. конф. В 3 т. / Воронеж, гос. технол. акад. - Воронеж, 2009. - Т. 1. - 0,31 печ. л. (лично автором - 0,15 печ. л.).

10. Смолихина, П.М. Обоснование способов внесения функциональных ингредиентов в сбивные конфетные массы [Текст] / П.М. Смолихина, Е.И. Муратова // Технологии и оборудование химической, биотехнологической и пищевой промышленности : V Всерос. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых с международным участием. — Бийск : Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2012. - Ч. 2. - 0,36 печ. л. (лично автором - 0,12 печ. л.).

11. Смолихина, П.М. Овощные порошки в технологии конфет с комбинированными корпусами [Текст] / П.М. Смолихина, Е.И. Муратова // Приоритетные направления развития науки и технологий : доклады XI Всерос. науч.-техн. конф. - Тула : Изд-во «Инновационные технологии», 2012. -0,06 печ. л. (лично автором - 0,03 печ. л.).

12. Смолихина, П.М. Разработка кондитерских изделий для здорового питания [Текст] / П.М. Смолихина, Д.В. Леонов // Сб. материалов X Юбилейной междунар. науч.-практ. конф. и выставки «Технологии и продукты здорового питания. Функциональные пищевые продукты». - М. : МГУПП, 2012. -0,15 печ. л. (лично автором - 0,08 печ. л.).

13. Smolikhina, P.M. The use of vegetable powders in the development of confectionery products for functional purposes [Текст] / P.M. Smolikhina // материалы 1-й Междунар. науч.-практ. конф. для студентов и аспирантов, молодых ученых «Мир науки без границ». - Тамбов : Изд-во ИП Чеснокова A.B., 2013. - 0,23 печ. л. (лично автором - 0,23 печ. л.).

14. Muratowa, E.I. Benutzung der regionalen Rohstoffressourcen für die Schaffung der Konditoreierzeugnisse der funktionalen Zweckbestimmung [Текст] / E.I. Muratowa, S.I. Dvoretsky, P.M. Smolichina // Sammlung der Werke der internationalen wissenschaftlich-technischen Leonardo da Vinci Konferenz. № 1. -Berlin : Wissenschaftliche Welt е. V., 2013. - 0,6 печ. л. (лично автором -0,2 печ. л.).

Изобретения

15. Пат. 2392822 РФ, RU 2409215 С1, МПК A23L 3/00; А23В 7/08. Способ производства конфет со сбивными корпусами [Текст] / Е.И. Муратова, A.A. Саликов, П.М. Смолихина, Н.В. Донских ; заявитель и патентообладатель Тамб. гос. техн. ун-т. -Заявл. 13.10.08 ; опубл. 20.04.10. Бюл. № 2.

16. Пат. 2409215 РФ, RU 2409215 С1, МПК A23G3/00. Способ производства желейных конфет с фитодобавками [Текст] / Е.И. Муратова, Д.В. Леонов, П.М. Смолихина ; заявитель и патентообладатель Тамб. гос. техн. ун-т. — Заявл 21.07.09 ; опубл. 20.01.11. Бюл №2.

Всего по теме диссертации опубликовано 25 научных работ, в том числе 4 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, 15 статей в сборниках трудов, 5 тезисов докладов, сделанных на научных конференциях различных уровней (2008 — 2012 гг.) и 2 патента РФ на изобретение.

Подписано в печать 30.05.2013. Формат 60x84/16. 0,93 усл. печ. л. Тираж 100 экз. Заказ № 285

Издательско-полиграфический центр ФГБОУ ВПО «ТГТУ» 392000, г. Тамбов, ул. Советская, д. 106, к. 14

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ТАМБОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

04201360544

На правах рукописи

V

Смолихина Полина Михайловна

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ЖЕЛЕЙНО-СБИВНЫХ КОНФЕТ ПОВЫШЕННОЙ ПИЩЕВОЙ ЦЕННОСТИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОВОЩНЫХ ПОРОШКОВ

Специальность 05.18.01 - Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных, плодоовощной продукции и виноградарства

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель: доктор технических наук профессор Дворецкий С.И.

Тамбов - 2013

СОДЕРЖАНИЕ

Введение.................................................................................. 4

1. Аналитический обзор литературы........................................... 10

1.1. Тенденции развития производства сложных кондитерских изделий..................................................................................... 10

1.2.Использование сырья растительного происхождения для обогащения кондитерских изделий.................................................................. 17

2. Объекты и методы исследования............................................... 33

2.1. Схема проведения исследований............................................... 33

2.2. Методы исследования сырья, полуфабрикатов и готовой продукции.. 37

2.2.1. Определение физико-химических показателей овощных порошков................................................................................... 38

2.2.2.Исследование структурно-механических свойств полуфабрикатов и готовых изделий.................................................. 39

2.2.3. Определение адгезионных характеристик полуфабрикатов и между слоями комбинированного корпуса......................................... 42

2.2.4. Оценка органолептических характеристик желейно-сбивных конфет....................................................................................... 45

2.2.5. Оценка качественных показателей желейно-сбивных конфет в процессе хранения........................................................................ 45

3. Экспериментальные исследования............................................. 47

3.1. Технологические свойства овощных порошков.............................. 47

3.2. Реологические свойства полуфабрикатов и готовых изделий............ 49

3.3. Адгезионные свойства полуфабрикатов и готовых изделий............... 65

3.4. Влияние овощных порошков на органолептические, физико-химические и микробиологические характеристики желейно-сбивных конфет в процессе хранения............................................................ 78

4. Разработка рецептур и технологии желейно-сбивных конфет

функционального назначения....................................................... 89

4.1. Определение оптимального соотношения рецептурных ингредиентов.............................................................................. 89

4.3. Разработка технологической схемы процесса производства комбинированных конфет............................................................... 93

4.4. Оценка качественных показателей комбинированных желейно-

сбивных конфет........................................................................... 99

Основные выводы и результаты работы......................................... 106

Список использованных источников............................................... 107

Приложения............................................................................... 123

ВВЕДЕНИЕ

Стратегия развития пищевой и перерабатывающей промышленности Российской Федерации за период 2012-2020 гг. ставит перед кондитерской отраслью задачу обеспечения устойчивого снабжения населения высококачественными продуктами питания в объемах и ассортименте, необходимых для формирования правильного, всесторонне сбалансированного рациона питания на уровне физиологически рекомендуемых норм потребления [74]. В связи с этим актуальной является разработка научно обоснованных способов и технологий производства широкого ассортимента кондитерских изделий функциональной направленности для улучшения структуры питания населения. Большой вклад в разработку научных основ производства кондитерских изделий с использованием функциональных ингредиентов внесли Л.М. Аксенова, Л.В. Донченко, Г.О. Магомедов, З.Г. Скобельская, С.Я. Корячкина, Л.П. Пащенко, Т.В. Савенкова, М.А. Талейсник, А.Е. Туманова, Б.А. Фалькович и др.

Одним из направлений повышения функциональности мучных и сахаристых кондитерских изделий является разработка рецептур с добавлением многокомпонентных порошкообразных полуфабрикатов из овощного, фруктового и лекарственного-технического сырья [49].

Повышенное внимание специалистов к продуктам природного происхождения как к источникам биологически активных веществ (БАВ) и полифункциональным ингредиентам обусловлено их доступностью, возобновляемостью, экологической чистотой, а также наличием накопленной в течение длительного времени информации о медицинском и фармацевтическом воздействии фитопрепаратов на организм человека. Функциональные добавки могут использоваться в виде порошков или экстрактов, при этом предпочтение отдается местным видам растительного сырья и продуктам их переработки.

Однако, видовой состав витаминного сырья, применяемого в промышленности для обогащения кондитерских изделий довольно узок, что связано с недостаточной изученностью химического состава и его колебаний в зависимости от условий хранения и переработки. Кроме того, технологические приемы внесения растительных полуфабрикатов в рецептурную смесь отличаются большей сложностью по сравнению с внесением синтетических витаминно-минеральных премиксов [70].

В этих условиях возникает необходимость дополнительного изучения взаимодействия растительных добавок с традиционными рецептурными ингредиентами, в том числе в составе сложных кондитерских изделий; способов внесения, позволяющих обеспечить условия для лучшего усвоения и сохранения БАВ; динамики изменения качественных характеристик обогащенного продукта в течение срока годности.

Растительные добавки в виде порошков или экстрактов можно использовать для создания конфет функционального назначения на основе различных видов конфетных масс, причем в зависимости от химического состава и физико-химических свойств массы и добавки функциональные показатели готовых изделий будут заметно отличаться. Комбинирование конфетных масс позволяет создать условия для максимального использования комплекса микронутриентов различной химической природы в составе добавок на основе учета особенностей их взаимодействия с рецептурными ингредиентами конфетных масс.

Наиболее перспективны в плане комбинирования желейные и сбивные массы, обладающие студнеобразной консистенцией и близкими значениями влагосодержания. Однако при производстве традиционных видов желейно-сбивных конфет существуют проблемы расслоения корпуса и изменения его структуры, что приводит к потере потребительских характеристик до окончания срока годности.

В связи с этим актуальной задачей является поиск технологических приемов и добавок из растительного сырья, одновременно влияющих на биологическую ценность изделий, прочность адгезионного соединения слоев и стабильность качественных показателей комбинируемых масс. Решение перечисленных проблем позволит дать рекомендации по применению определенных видов и сортов растительного сырья для использования в рецептуры желейно-сбивных конфет в промышленных масштабах, что позволит повысить эффективность производства и рационально использовать сырьевую базу агропромышленного комплекса.

В роли растительных добавок могут использоваться овощные порошки тыквы и моркови, выбор которых обусловлен их богатым витаминным составом, доступностью, возобновляемостью и относительной дешевизной.

Целью диссертационного исследования является разработка рецептур желейно-сбивных конфет повышенной пищевой ценности и технологии их производства на основе исследования влияния овощных порошков на физико-химические и структурно-механические свойства полуфабрикатов и готовых изделий.

Работа выполнялась в период 2008-2013г. в Тамбовском государственном техническом университете.

Научная новизна.

Предложен научно-обоснованный подход к созданию широкой ассортиментной линейки желейно-сбивных конфет с комбинированными корпусами, обладающих оригинальными органолептическими

характеристиками и заданным набором микронутриентов, с учетом взаимовлияния химического состава и физико-химических свойств функциональных добавок растительного происхождения и конфетных масс.

Теоретически и экспериментально обоснованы способ введения порошка моркови в комплексе с жиросодержащим сырьем на стадии приготовления сбивной конфетной массы, обеспечивающий создание условий для перевода

каротиноидов в легкоусвояемую форму, и способ введения порошка тыквы на стадии приготовления пектино-сахаро-паточного сиропа, позволяющий обеспечить требуемую структуру желейного студня.

Исследовано влияние овощных порошков на прочность адгезионных контактов желейного и сбивного слоев комбинированного корпуса. Значение адгезионной прочности в пределах от 50 до 60 КПа, позволяющее предотвратить расслаивание изделия, достигается при введении 7-10% порошка моркови в сбивную массу и 1,5-3% порошка тыквы в желейную массу при температуре отливки желейного слоя 95-105°С.

Новизна технических решений подтверждена патентами РФ № 2392822 «Способ производства конфет со сбивными корпусами». 2409215 Российская Федерация, № 2409215 «Способ производства желейных конфет с фитодобавками». Поданы заявки на изобретения: «Способ производства конфет функционального назначения со сбивными корпусами», «Способ производства конфет функционального назначения с комбинированными корпусами».

Практическая значимость.

Определены физико-химические показатели порошков тыквы и моркови (содержание сухих веществ, водосвязывающая, водоудерживающая, адсорбционная способность) и установлено, что добавление овощных порошков в конфетные массы снижает показатель активности воды и уменьшает скорость потери влаги, что приводит к увеличению срока годности конфет с 1,5 до 4 месяцев

Разработаны рецептура и технология производства желейно-сбивных конфет повышенной пищевой ценности со стабильными физико-химическими, структурно-механическими и микробиологическими показателями в течение всего срока годности.

Разработан пакет технической документации на конфеты с комбинированными корпусами. Результаты диссертационной работы внедрены на научно-производственном объединении «Здоровье и питание» (г.Тамбов),

ожидаемый экономический эффект от реализации 1 т конфет составляет 11700 рублей.

Материалы диссертации используются в ФГБОУ ВПО «ТГТУ» при подготовке студентов, обучающихся по направлению 260100 «Продукты питания из растительного сырья».

Научные положения, выносимые на защиту:

- результаты исследований влияния овощных порошков на физико-химические и структурно-механические свойства полуфабрикатов и готовых изделий;

- технология производства желейно-сбивных конфет повышенной пищевой ценности, позволяющая отказаться от использования синтетических вкусоароматических добавок и красителей, сократить продолжительность процесса структурообразования конфетных масс;

- результаты исследований изменения органолептических, физико-химических, структурно-механических и микробиологических показателей нового вида конфет в процессе хранения.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы и результаты проведенных исследований были доложены и обсуждены на научных конференциях различных уровней: научных конференциях Тамбовского государственного технического университета (2008-2010гг.); XXI и XXII международных научных конференциях «Математические методы в технике и технологиях» г.Тамбов, 2008г.; г.Псков, 2009г.; X и XI международных конференции молодых ученых «Пищевые технологии и биотехнологии», г.Казань, 2009-20Юг.; III международной научно-технической конференции «Инновационные технологии и оборудование для пищевой промышленности» (приоритеты развития), г.Воронеж, 2009г.; Всероссийской конференции с элементами научной школы для молодежи «Проведение научных исследований в области сельскохозяйственных наук», г.Мичуринск, 2009г.; IV и V Всероссийских научно-практических конференциях студентов, аспирантов и

молодых ученых с международным участием «Технологии и оборудование химической, биотехнологической и пищевой промышленности», г.Бийск, 20112012г.

Публикации результатов работы. По материалам выполненных исследований опубликовано 25 научных работ, в том числе 4 статьи в журналах рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ, получено 4 патента и подано 2 заявки на получение патентов РФ на изобретение.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора информационных источников, описания объектов и методов исследования, результатов исследований и их обсуждений, выводов, списка используемых источников и приложений. Работа изложена на 122 страницах машинописного текста и содержит 21 таблицу, 50 рисунков и 10 приложений. Список используемых источников включает 137 наименований российских и зарубежных авторов.

ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Представлен анализ рынка сложных кондитерских изделий и направления его развития. Обоснован выбор желейных и сбивных масс для получения комбинированных корпусов конфет. Проведен анализ применяемых добавок растительного происхождения для обогащения кондитерских изделий. Аргументирован выбор порошков тыквы и моркови в качестве функционально-технологической добавки при производстве желейно-сбивных конфет. Определены задачи диссертационного исследования.

1.1 Тенденции развития производства сложных кондитерских изделий

Рынок кондитерских изделий во всем мире становится все разнообразнее, ужесточается конкуренция, что заставляет производителей идти по пути расширения ассортимента и создания новых продуктов. При этом принципиально новых технологий не изобретается, происходит лишь усложнение или совершенствование технологического процесса, в результате которого появляются сложные продукты в результате комбинирования различных кондитерских масс [66, 68, 69, 70].

Конкурируя в качестве и ассортименте продукции, производители стимулируют рост потребления качественных и сложных в изготовлении кондитерских изделий. Однако для того чтобы создавать сложные кондитерские продукты, необходимо учитывать предпочтения рядового потребителя и основные направления, по которым развивается пищевая отрасль. Одно из таких направлений - здоровое питание [120].

На рынке наблюдается рост продаж комбинированных кондитерских изделий. В основе большинства из них лежат мучные изделия. Сахарное печение и крекеры, вафельные и песочные тарталетки, вафельные полоски служат основой для отсадки на них карамели, мармелада, зефирных масс и вареного сгущенного молока. Сегодня печенье и пряники с начинками - основа ассортимента многих передовых предприятий [125].

Направление развития кондитерской отрасли заключается в производстве обогащенных низкокалорийных изделий, аналогичных традиционным, но обладающих большей технологичностью. При производстве сложных изделий имеют место попытки создания новых вкусов (соленая карамель) и сочетаний (желе и бисквит). Следует отметить, что рынок кондитерских изделий России более консервативный, чем американский или европейский, и популяризация новинок является продолжительным процессом. На сегодняшний день доля «нестандартных» вкусов или комбинаций ингредиентов составляет не более 1,5% в валовом выпуске производителей Тамбовской, Рязанской и Липецкой областей. Даже в традиционно лидирующих Москве и Санкт-Петербурге доля подобной продукции не превышает 2,5% [37].

Наиболее динамично развивающимся сегментом, традиционно являются конфеты - занимавшие в 2010 году около 45% (в натуральном выражении) объема рынка сахаристых кондитерских изделий. При этом ведущие места по объемам производства принадлежат желейным и помадным конфетам, третью позицию занимают сбивные, оставшиеся со значительным отставанием делят: пралиновые, ассорти, грильяж и батончики [115]. Для расширения ассортимента конфет при получении корпусов также используют комбинацию из нескольких конфетных масс, при этом учитываются вкусовые и физико-химические показатели комбинируемых масс [83-86, 89-94, 122]. Часто в качестве слоя между двумя массами или внутри двух или нескольких слоев одной массы используют вафли или печенье.

Направления развития технологий комбинированных изделий связано в первую очередь с созданием оригинальных органолептических сочетаний, расширением ассортимента. Массы могут быть уложены послойно друг на друга, или под определенным углом. Имеющиеся на рынке популярные сочетания кондитерских масс представлены в таблице 1.1.

Для расширения вкусовой гаммы вводятся добавки в виде карамельной крошки, крупы, кусочков фруктов, желе, вафель или печенья [91]. Например,

сочетание в двухслойном корпусе сбивной и фруктовой м�