автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.16, диссертация на тему:Технология кулинарной продукции с пищевыми добавками, обладающими протекторными свойствами

11а правах рукописи

1ШШ331А ОЛЬГА АЛЕКСАНДРОВНА

ТЕХНОХОПВ! КУЛЙ5АИ10Й ПРОДУКЦИИ С ГОЩЕВИЯ ДСЕА8ШЕ!, ОБЛАДАЮЩИМ ПРОТЕКТОРНЫМИ СВОЙСТВАМИ (ПЕКШЮН II БЕТА-КАРОТИНОМ)

Специальность 05.1В.1В - Технология продуигоз

ОбщеСТПОШЮГО юлоякл

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

Цосква - 1996 г.

Работа выполнена на кафедрах технологии производства продуктов общественного питания Российской экономической академии им.Г.В.Плеханова и Кубанского государственного технологического университета

Научный руководитель

Доктор технических наук, профессор БАРАНОВ В.С.

Официальные оппоненты

Доктор медицинских наук, профессор БОНДАРЕВ Г.Н.

кандидат технических наук, ОГНЕВА С~В.

Ведущая' организация

Всероссийский институт питания

Защита состоится

1096 Г. В

часов на

заседании диссертационного совета К 063.62.10 при Российской экономической академии им.Г.В.Плеханова по адресу:

113054, г.Москва, Стремянный переулок, 28. корпус аудитория 353

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Российской экономической академии им. Г. В. Плеханова

Автореферат разослан

1996 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета, к.б.н..профессор

А.Т.Ширшов

Поддкоано к печати I7.I0.g6 р. Зак. 77. ОйъЫ 2 п.л. Ткр.ЮС ШМ31 .Москва, М. Пионерская ул.,12.

- 3 -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теш. Ухудшение экологической обстановки в нашей стране и в мировом масштабе, наблюдающееся в последние десятилетия, привело к значительному росту заболеваемости среди всех групп населения. В этих условиях г омеост ат ические системы, в том числе защитно-адаптационная, подвергаются чрезвычайному напряжению и для своего функционирования требуют бездефицитного обеспечения' основными субстратами, являющимися естественными компонентами пищевого рациона.

В этой связи продукция массового питания имеет ■ первостепенное значение'в комплексе протекторных'(защитных) мер.

Питание в развитом обществе должно удовлетворять более жестким требованиям, чем в прежние времена, когда в растительном и ливотяом сырье, воде и воздухе было гораздо меньше чужеродных, вредных для организма человека веществ. иными словами, пища должна быть Не' тольга полноценной (содержать все необходимые нутриентн), вкусной и привлекательной, но и должка стать безвредным "лекарством", протекторным средством, нивелирующим вредное влияние окружающей среды, стимулирующим защитную реакцию организма.

Создание продуктов питания с протекторной направленностью возможно только при использовании пищевых добавок, обладающих биологической активностью природных соединений и обогащенных структурной информацией; доступных по Сырьевой базе и эффективных по влиянию на качество готовых изделий, доступных широким слоям населения при экономической целесообразности производства.

В полной мере указанным требованиям соответствуют пектин и бета-каротин. 1

Поскольку пектин является природным студкеобразователем и

' загустителем, то наиболее рационально использовать его в той группе кулинарной продукции, где он в максимальной степени способен проявить свои нативные свойства. Самыми приемлемыми в атом отношении являются сладкие келейные изделия и напитки, об-Дс;^ающ1е низкой калорийностью и традиционно пользующиеся спросом у населения.

Использование пектина и бета-каротина в производстве этой продукции сдерживается отсутствием данных о соответствии их технологических свойств условиям производства.

Недостаточно данных, -характеризующих влияние компонентов, входящих в рецептурную смесь, на комплексообразуюшую способность пектина, которые необходимы для научного обоснования рецептурного состава и технологии производства вышеназванных видов кулинарной продукции.

Выявление новых физико-химических и технологических особенностей пектина и бета-каротина позволит в перспективе расширить область их как индивидуального, так и совместного использования в технологии кулинарной продукции с заданными свойствами протекторной направленности.

Все это обуславливает необходимость исследования пектина и бега-каротина с целью их совместного использования в качестве пищевых добарок, обладающих протекторными свойствами, для производства сладких желейных изделий и напитков.

Таким обрааом выбранная проблема производства кулинарной продукции с пищевыми добавками, обладающими протекторными свойствами (пектином и бета-каротином) является весьма актуальной.

Цель и задачи исследования. Целью работы явилась теоретическая разработка и практическое использование научно-обосно-заниых рецептур и технологии сладких желейных изделий и напит-

ков с пищевыми добавками, обладающими доказанными протекторными свойствами (пектином и бета-каротином).

В соответствии с поставленной целью было намечено решение следующих задач:

- изучить особенности химического состава и структуры свекловичного, яблочного и цитрусового пектинов промышленного производства;

г исследовать влагосорбционные, вязкостные, комплексообра-зующие свойства пектинов;

- еыяеить влияние пищевых добавок,используемых в технологии сладких желейных изделий и напитков, на способность пектинов связывать ионы тяжелых металлов (кобальта);

- изучить возможность использования бета-каротина в структуре желейных изделии в модельных экспериментах с последующей разработкой и оценкой новых пищевых композиций;

- разработать научно-обоснованные рецептура и технологию производства сладких желейных изделий и напитков с пектином и бета-каротином.

Нзучкач новизна работы. Обоснована необходимость, намечены пути, продемонстрирована возможность совместного использования в технологии сладких желейных изделий и напитков пектина и бета-каротина.

Дана характеристика влагосорбцконнок способности классических свекловичного, яблочного, цитрусового пектинов, клеточных стенок и пюре из сырых свеклы и яблок. Определены параметры мономолекулярной адсорбции: емкость монослоя, константа равновесия, удельная поверхность и объ<=ч пор сорбентов; величины средней свободной энергии смекения продуктов с водой.

Определены: тиксотропные свойства пектиновых растворов; интервал скоростей сдвига, соответствукйий наибольшему разрувв-

- 6 -

• нио структуры пектиновых растворов.

■ Определено' изменение состава пектиновых растворов в области интервала рН от 3,5 до 12 с одновременным проведением процесса деэтерификации. Изучена кинетика щелочного гидролиза пектинов. Предложен расчет степени этерификации, массовой доли свободных и метоксилированных карбоксильных групп пектина методом кондуктометрического титрования.

Выявлено влияние бета-каротина, сахара-песка, лимонной кислоты, лактата натрия на способность пектина связывать кобальт в модельных растворах.

Практическая значимость работы. На основании полученных .результатов разработаны научно-обоснованные рецептуры и техно-

• логия производства сладких желейных изделий и напитков с пектином и бета-каротином.

Приоритетность исследований закреплена в положительном решении Научно-исследовательского института государственной патентной экспертизы Российской Федерации о выдаче патента на изобретение от 25.05.94 г. по ваявке N 92-010813/13/055903/ от 08.12.92 г.

Разработанные рецептуры и технология сладких желейных изделий и напитков с пектином и бета-каротином внедрены в производство в точках массового питания:при промышленных предприяти-. ях и заводах с профессиональными вредностями, а также- общедоступного типа, гг.Краснодара и Москвы.

Обоснованность и достоверность исследований. При проведе- . нии экспериментов использованы современные методы исследования пищевых продуктов, проведена статистическая обработка результатов, что свидетельствует о достоверности выводов, представленных в диссертации.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы

долодены и обсуждены на следующих конференциях и конгрессах: конференциях аспирантов, соискателей, научных сотрудников Российской экономической академии им.Г.В.Плеханова (г.Москва, 1994, 1996 гг.), научной конференции Московской государственной академия прикладной биотехнологии (г.Москва, 1996 г.), на Первом Международном научном конгрессе "Традиционная медицина и питание: теоретические и практические аспекты" №01 традиционных методов лечения Минздрава РФ (г.Москва, 1994 г.).

Работа выполнена на кафедрах "Технология продуктов общественного питания" Российской экономической академии им.Г.В.Плеханова и "Технология продуктов общественного питания" Кубанско-'. го государственного технологического университета.

Диссертация обсуждена на кафедре технологии продуктов общественного питания РЭА им.Г.В.Плеханова и рекомендована к защите.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 работ, получено положительное решение о выдаче патента на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора источников информации, экспериментальной части, выводов, списка использованных источников и приложений.

Работа изложена на 182 стр. машинописного текста, содержит 26 таблиц, 35 рисунков. Список использованных источников включает 221 наименование.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дано обоснование выбранной темы диссертационного исследования.

В обзоре литературы рассмотрена современная система вагдя-питание. Дана оценка состояния здоровья населения Росбии

и стран СНГ во взаимосвязи с показателями фактического питания в условиях ухудшения экологической обстановки. Приведены сведения о пектине и бета-каротине, доказывающие их протекторные свойства, способность нивелировать вредные воздействия окружаю-Щ'ч] среды. Представлен материал о функциональных особенностях, .-"о^ртименте и применении этих природных биологически актиышх пищевых добавок. . На основании анализа данных источников информации сформулированы задачи исследования.

В экспериментальной части диссертации дана характеристика объектов и методов исследования, изложен и проанализирован экспериментальный материал,сделаны выводы,предложены рекомендации.

В приложении к диссертации представлены документы о внедрении результатов исследований.

Оъекты исследования. Объектами исследования являлись:

- Свекловичный, яблочный, цитрусовый пектины промышленного производства;

- Пюре и клеточные стенки (из сырых свеклы и яблок), полученные в лабораторных условиях;

- Жирорастворимая'форма (масляный раствор) бета-каротина;

- Водорастворимая форма (бета-каротиновый концентр;--?) основе глюкозы с различной массовой долей О.ета-каротина;

-Лабораторные образцы сладких желейных изделий и напитков с пектином и бета-каротином.

Методы исследования. Отбор проб, подготовку их к анализу, массовую долю влаги и золы определяли общепринятыми методами (Ермаков А.И.,1987, Демченко Е.И.,1982).

Уронидную составляющую пектина определяли универсальным титриометрическим методом (Шелухина Н.П., Федичкина Л.Г.,1989).

Функциональный состав пектинов, массовую долю свободных и р тарифицированных карбоксильных групп, степень эгерифитации от-

ределали методом гандуктометрического титрования (Ашухаммедоь.ч Г.В., 1989).

Среднюю молекулярную массу пектинов определяли вискозимет рическим модифицированным методом (Арасимавич В.В. ,1970, Bert.li а.. 1977).

Определение содержания общего азота проводили о помощью СМ-анализатора (Архипов Г.С., 1980).

Вязкость пектиновых растворов определяли с помощью капил лррного вискозиметра ВПЖ-4.

Скорость сдвига, сдвигающее напряжение определили с по-

■ 1

мощью ротационного вискозиметра "Реотест-2" (Мачихин Ю.А.,1981) ■ Сорбционные характеристш-си пектинов и пектинсодержащих продуктов (пюре и клеточных стенок) определяли статическим тен зиметрическим методом (Гинзбург А.С.,1982).

Массовую долю бета-каротина определяли спектрофотометр»-ческим методом (Кудинова С.П. и др.,1993).

Реакцию среды пектиновых растворов определили универсал», ной индшсаторной бумажкой.

Общую кислотность сладких желейных изделий определяли ни ГОСТ 6898-87. ;

Массовую' долю редуцирующих веществ определяли феррацианид ным методом по ГОСТ 5903.4-82.

Аминокислотный состав сладких желейных изделий определяли методом ионообменной хроматографии на 'аминоанализатире Т 33'] фирмы "МхкгоЬесЬа ргаЬа" (Уайт А. и др., 1983).

Определение протеина в готовых сладких желейных изделиях проводили методом Кгельдаля (Ермаков А.И., 1987).

Биологическую ценность готовых сладких желейных изделий оценивали методом расчета ■ аминокислотного скора 0-ибарова Ф.,1987).

- 10 -

Пищевую ценность готовых изделий и напитков рассчитывали по (Скурихин И.М.,1987).

Комплексообразующую способность пектина определяли атомно- адсорбционным методом на приборе ААС-1 (Ермаков А.И..'937).

Микробиологические исследования готовых изделий проводили в соответствии со стандартом СЭВ 3015-81 и Международным стандартом МСО 4833-78.

Для оптимизации эксперимента применяли рототабельный план второго порядка Бокса-Хантера.Математическую обработку полученных данных и выведение уравнения регрессии проводили на ЭВМ "Мера-60" по разработанной программе "R0XHUN" на языке "Бейсик" (Ахназарова С.Л., Коферов В.В., 1985).

Статистическую обработку результатов экспериментов проводили методами математической статистик!! (Ратуиный А.С., 1993).

Органолептические показатели качества готовых изделий определяли методом сенсорной оценки.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Основные химические и потребительские свойства пектинов определяются их качественным и количественным составом (табл.1).

Кинетику щелочного гидролиза (деэтерификацию), изменение !сачестветюго состава системы, изменение рН растворов при прямом (щелочью) и обратном (кислотой) титровании изучали методом кондуктометрического титрования. Кондуктограммы свекловичного и яблочного пектинов представлены на рис.1-2.

Полученные графита разбили на участки, отражающие изменение состава раствора. В ходе эксперимента установлено, что де-эгерифнкэлия пектинов начинается: для яблочного (ЯП)- при рН 8, для свеюювичнсго (СП) - при рН 9.

Таблица 1

Физико-химические показатели исследованных пектинов

Наименование Наименование пектина

показателей Яблочный Цитрусовый Свекловичный

Массовая доля влаги,% 8,б±0,33 8,3+0,29. ?,3±0,31

Массовая доля золы, У. 2,97±0,02 4,67+0,04 1,34±0,03

Массовая доля общего азота, % в пересчете на сухую навеску 0,2+0,03 0,24+0,04 1,31+0,03'

Водородный показатель-рН1Х-го раствора 4,0 4,0 3,6

Средняя молекулярная масса 103790+50 56807+100 42605+70

Уронидная составляю-, щвя, 7. к массе навески 81,6 76,12 63,05

Массовая доля свободных карбоксильных групп. X к массе навески 3,7Б±0,19 6,0+0,31 7,5*0,27

Массовая доля мето-ксилкрованных карбоксильных групп, % к массе навески 8,3+0,17 8,31:0,32 5,2±0,20

Степень этерификации, % 72,7 57,1 33,3

Рис. I. Ксздуктограмка свекловичного пектина

-- гряыое титрование 0,1н НаОН;

-ж—х— обратное титрование 0,1н НИ.;

-------мютпщтплгюзтостн в ходе реакции омыления.

;i/R)-ю-.ом^ 20-

-т-1 i-1-г-

4 45 38 85 87

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23. 24 25

----- -------— — —-----— * - jjn

32 94 95 ф 10 105 11 115 IIB 121212 12 12 12 121212 IIvhCL.mj; —I-1-1-1-1-1-1-1-1-T-1-1-1-1-1-1-1-1-г-

-r

T

T

7

T~

6

-r

5

25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10

T

3

T-г

2 . 1

T"

T

T

~r

-r

~r

T

~r

o PK'

35 36 37 38 39 4 4 41 42 65 7 8933593 10 113 115 113 121212121212

Рис.2 . Койдуктсграима яблочного пектинг

--прямое титрование 0,1и НаОН:

-ï—г- - обратное титрование 0,1к HCL;

----- пакение злектропровогнестк з ходе реакции амкдениг.

- 14 - '

Выдвинутое нами предположение, что смещение щелочного 'омыления СП в область Солее высокого рН связано с наличием в его составе значительного количества нейтрализованных аммиаком карбоксильных групп (-COONH4),в последствии подтвердилось путем проведения качественной реакции на ион аммония, реактивом Несслера. Плюс ко всему, как видно из табл.1, массовая доля общего азота СП составляет 1,31%, что значительно превышает аналогичный показатель ЯП (0,2Х).

Установлено, что процесс деэтерификации для обоих пектинов заканчивается при рН 10.' Время омыления - 1,5-2 ч.

•Метод дает возможность определения количественного состава функциональных групп пектина, степени его этерификации. Он выгодно отличается от других методов анализа тем, что не требует многопланового аппаратурного оформления, освоения нескольких аналитических приборов и различных методик, особой квалификации исполнителя, обладает высокой информативностью, удовлетворительной точностью,, оперативностью и простотой исполнения.

-Нами предложены следующие формулы для расчета степени эте-• рификации пектина (1), массовой доли свободных (2) и метоксшга-рованных (3) карбоксильные групп, в X:

Сэ = 100-Vi/V2 (1), Ксоон = CV3-C-463/C10-PÎ (2)

. • ксооснз = [Vi-c-3i]/tio-p] (з; где Vi - количество мл NaOH,■ пошедшее на титрование метоксили-рованных карбоксильных групп; ■ Y 2 - количество мл NaOH, пошедшее на титрование общего числа карбоксильных групп; Уз - количество мл NaOH, пошедшее на титрование свободных

карбоксильных групп; 0 - концентрация раствора NaOH, г-экв/л; Р - навеска пектина, г;

31 -45 -

- 15 -

грамм-эквивалент метоксшшровашюй грушш, г; грамм-эквивалент свободной карбоксильной группы, 1'

С химической и биологической точки зрения очевидно, что чем ниже активность води, тем в меньшей степени она*может при пять участие в химических и биологических процессах. Так, при активности води ниже 0,9 невозможен рост бактерий и зшвдлякЮ! образование токсинов, а при активности 0,8-0,88 затормаживается развитие большинства дрожжей и плесеней. Поэтому анаши- гигроскопических свойств продуктов является необходимым. Как иокаааии

• I

изотермы сорбции, активность воды в пектинах, пюре и клеточных стенках ниже 0.8 при равновесной влажности 182 и ниже.

Для сравнительного анализа сорбционных свойств вышеназванных продуктов использовали уравнение сорбционного равновесия, предложенное Брунауэром, Эмметом, 'Геллером (БЭТ).

Гигроскопические характерно гики (ёмкость монослоя /Дм'', константа равновесия адсорбции /С/, относительная влажность воздуха, при которой заканчивается адсорбция монослоя /<?„,/, удельная поверхность адсорбента /Зуд/, объем пор адсорбента /№о/) приведены в табл.2;

Из данных таблицы следует, что по гигроскопическим характеристикам клеточные стенки наиболее близки к свойствам пек!пил.

На рис.3 приведены значения средней свободной энергии смешения |Д8"| изученных образцов с водой при температуре

. В интервале изученных концентраций, 'зависимость (к;)

лежит в области отрицательных аяачений функции. Это свидетельствует о наличии определенного термодинамического сродства води . к изученным продуктам.

По мере протекания сорбционного процесса абсолютное значение повышается до момента завершения сорбции с высокой

Таблица 2

Гигроскопические характеристики образцов

Наименование образцов ПАРАМЕТРЫ МОНОСЛОЯ

Ам.Г/Г С Фт.Х Зуд,М2/Г. И0,см3/г

Пектин

Клеточные стенки Пюре

0,076 7,2 27 0,55 0,105

0,074 6,0 29 0,54 0,103

0,051 3,5 20 0,36 0,067

Таблица 3

Значение (Дй^яип и его концентрационное- положение

Наименование образцов Пектин

Клеточные стенки Пюре

(УЬш, Дж/г 37

■ 30 25

(Ы2)п

65 75 75

15

25

26

« *»

• 3'

-10 20 30

40

й^.Дж/г

Рио. 3. Концентрационная зависимость средней свободной энергии смешения образцов с водой: 1) пектин; 2) клеточные стенки; 3) пюре; ~ массовая доля образца,г

- 17 - .

энергией связи влаги, далее | уменьшается, что сопровождается сорбцией с относительно слабой энергией связи влаги. Величина изменяется по экстремальной кривой, минимум которой смещен в сторону больших концентраций образцов. По значениям |Ле"1т1п клеточные сгенки и пюре близки к свойствам пектина (табл.3). Следовательно, их-можно рассматривать как, потенциальные пищевые пектинсодержащие добавки. Вместе с тем, фруктовые и овошные ггоре в свете использования их в кулинарной практике имеют ещё ряд положительных аспектов; •: в частности: обогащают готовые блюда и изделия пищевыми волокнами, витаминами, минеральными веществами; позволяют уменьшить количество сахара-песка в рецептурной смеси за счет нативных углеводов пюре, снижая тем самым калорийность готового продукта.

Наиболее важной реологической величиной,определяющей состояние продукта, является вязкость. Зависимость эффективной вязкости 2Х-ых растворов ЯП, СП, ЦП от скорости сдвига предс-

Рис. 4.' Зависимость эффективной вязкости

от скорости сдвига для 2%-ых растворов пектинов: 1-раствор яблочного пектина; 2-раслор цитрусового пектина;- 3-раствор ствекловнчного пектина.

' Можно наблюдать, что при значительных скоростях сдвига эффективная вязкость становится постоянной, что соответствует' вязкости предельно разрушенной структуры (Дг=300-б00 с-1).

Опытные данные показали, что при повышении скорости сдвига более резкое снижение вязкости происходит при изменении малых скоростей. Так, например, для раствора СП вязкость изменяется от 7.0 до 14Па-с при увеличении скорости сдвига от 100 до 200с"1 и .от 10,2 до ЮНа-с при возрастании скорости от 500 до бООс^т.е. если в первом случае вязкость уменьшилась на 30%, то во втором -всего диоь на 2% при изменении скорости сдвига в обоих случаях на 100 с"1.

Исследования показали, что пектиновые растворы обладают специфическими тиксотропньаш свойствами, которые начинает проявляться при малых (порядка 3-5с-1) скоростях сдвига. Как видно из рис.4, при обратном ходе Пэ® больше по сравнению с пЭф прямого хода при одних и тех же скоростях сдвига. Следовательно, если предварительно пектиновый раствор взбить, то можно получить раствор более высокой вязкости или более плотный студень.

Определяли способность ЯП, СП и смеси- (ЯП:С1М:1) связывать кооаяьт в модельных растворах (рис.С). Как видно из рис.5,, лучшей гамплексообразущей способностью по отношению к кобальту обладает ЯП, что связано с преобладанием почти вдвое его моле-(сулярной массы по сравнению с СЛ. к тому же значительная часть свободных карбоксильных групп СП нейтрализована аммиаком.

С цедь^ обоснования рецептур сладких желейных изделий протекторной направленности изучено на модельных растворах влияние Пета-Ксчротина, лимонной кислоты, сахара-песта и лачтата натрия на связывающую способность пектина по отношения к кобальту (рис.6). Результаты показали, что бета-каротин и сахар-песок повышают способность пектина связывать кобальт. По-видимому,

С СО

в

я

а 50

ы

в

а 40

и

и

е 30

к

О 20 б а

л 10 ь т

аД

Номера образцов

Рис. 6. Связывающая способность пектинов по отношению к кобальту: 1) яблочный пеитип; 2) смесь яблочного и свекло- . вичного (1:1) пектинов; 3) свеклови-, чный пектин.

С 80 в я

з 70 и в

а 60 и и

е 50 к

о 40 б а

л SO 6 . т

а го *

X

10

Номера образцов

Рис. б. Влияние бета-каротина, сахара-песка, лимонной кислота, лактата натрия на связиваюцую способность яблочного пектина (ЯП) по отношении к кобальту: 1) ЯП и Оета-каротин; 2) ЯП и сахар; 3) ЯЛ; 4) ЯЛ и лимонная кислота; 5) ЯП к лактат иатркя.

-

1 2 3 4 5

■наличие большого количества сопряженных двойных связей в моле- ' куле Сета-каротина, расположенных между двумя бета-ионовыми кольцами, при контакте с молекулами пектина приводит к возбуждению электрического поля последних, что способствует возникновение) новых активных центров на отдельных сегментах молекулы пектина. Сахар-песок является фактором снижения активности воды. Лимонная кислота и лактат натрия нивелируют связывающую способность пектина, что связано с подавлением ими, как более сильными электролитами, степени диссоциации свободных карбоксильных групп слабого электролита - пектиновой кислоты.

Сладкие желейные изделия можно огнести"к той группе кули-' нарной продукции, которая имеет широкий спектр использования: в качестве готового изделия; как отделочный полуфабрикат для тортов, пирожных; как желейная прослойка или фруктовая начинка для мучных кондитерских изделий; как компонент фруктовых коктейлей и сладких коктейлей-салатов; как прослойка между мороженым и шоколадной глазурью; как сладкая добавка к некоторым видам готовых вязких каш (например, рисовая, овсяная, манная и др.), некоторым молочным блюдам и продуктам (взбитые сливки, творог, йогурт) с целью придания им десертных свойств; в технологии сладких соусов и др. •

Сладкие желейные изделия - продукты студнеобразной консистенции, приготовляемые путем уваривания водного раствора пектина с сахаром - являются низкокалорийной кулинарной продукцией, не содержат химических консервантов, пользуются повышенным спросом среди всех групп населения.

. Проведены исследования по введению в рецептуру сладких желейных иэделий бета-каротина,

Испольаовали две формы бета-каротина: жирорастворимую и водорастворимую.

- п -

Жирораствор!1мая форма (масляный раствор) представляла собой раствор кристаллического бета-каротина в растительном масле с массовой долей бета-каротийа - 0,18%.

Водорастворимая форма (бета-каротиновый концентрат (БКК))-кристаллический порошок, растворимый в воде, вырабатываемый на разных основах. Мы использовали БКК на основе глюкозы. Концентрация бёта-каротина в партиях составляла от 0,21 до 1,72%.

Как показали эксперименты, жирорастворимая форма бета- 1са-ротина по органолептическим показателям не пригодна для технологии сладких желейных изделий (табл.4).

Иаучали потери бета-каротина в ВКК в зависимости от продолжительности тепловой обработки при Ь=110°С в ходе технологического процесса уваривания рецептурной смеси сладких желейных изделий (табл.5). Из данных таблицы видно, что Сета-каротин является термолабильным соединением и для сохранения своей биологической ценности должен в минимальной степени подвергаться тепловому воздействию.

Изыскивали оптимальные варианты введения БКК в рецептурную . смесь сладких желейных изделий. БКК добавляли в виде:1)концентрата; 2)водного раствора; 3)смеси концентрата и сахара-песка в соотношении 1:10 соответственно. Результаты приведены в табл.6.

На основании вышеизложенного, были разработаны 8 рецептур сладких желейных изделий и напитков с пектином и бета-каротином (табл.7 и 8), определены показатели качества готовой продукции (табл.9), изменение их в процессе хранения, с учетом чего рекомендован срок хранения сладких желейных изделий - не более ЭО дней, напитков - 24 ч. Схема производства на примере напитка "Яблочно .-морковного" представлена на рис.7. Технология сладки* желейных изделий с пектином и бета-каротином подробно рассмотрена в диссертации.

Таблица 4

Органолептическая оценка сладких желейных изделий, приготовленных с добавлением жирорастворимой формы бета-каротина

Номер образца ' Количество масляного раствора, г ' Количество бета-каротина, мг/100 г Органолептическая оценка изделий

Цвет Вкус Консистенция

1 . * 9,1

1 7,9

1 5,7 .

16

14

10

Коричневый Кисло-сладкий.

с привкусом моркови и растительного масла

Кисло-сладкий с привкусом моркови и растительного масла

Кисло-сладкий с привкусом моркови и растительного масла

Светло-орзнжевый

Золотистый

Студнеобразная, на поверхности масляный раствор бета-каротина

Студнеобразная, на поверхности масляный раствор бета-каротина

Студнеобразная, на поверхности масляный раствор бета-каротина

Таблица 5

Влияние продолжительности тепловой обработки на термостабильность бета-каротина

Продолжительность тепловой обработки, мин Органолептическая оценка изделий Потери бета- каротина %

Цвет Вкус Консистенция

'30 15 5 Светло- Кисло-сладкий оранжевый Оранжевый Кисло-сладкий Ярко- оранжевый Кисло-сладкий Студнеобразная Студнеобразная Студнеобразная 18,7 15,0 1,0

Таблица 6 Влияние сп<?соб£' введения бета-каротинового концентрата в рецептурную смесь на органолептические показатели готовых сладких желейных изделий

Еета-каротино-вый концентрат Органолептическая оценка изделий Потери бета-каротина ' К

Цвет Вкуо Консистенция

, Водный раствор Золотисто- Кисло-сладкий Студнеобразная 16,6 оранжевый

Кристалличес- Оранжевый Кисло-сладкий Студнеобразная 16,1 кий концентрат с мелкими вкраплениями концентрата .

Сахара-концен- Ярко- Кисло-сладкий Студнеобразная 1,0 трагная смесь оранжевый

]'аолица V

Рецептуры сладких лелейних иадилий на Гиг готоаго изделии

Наименование компонентоа

Пектин яблочный, г Пектин свекловичный, г Вода, г

Сахар-песок, г в т.ч. для сахаро-каротиновой смеси, г Бета-каротин, мг Раствор лимонной кислот-ТЫ (40%), Г Пюре яблочное, г Сок виноградный, г Сок яблочный, г Экстракт пектиновый полочный, г

Р Е Ц £ П Т У р и -------

1 1_!_ Ел. и: П 1 °

20 10 20 10 20 ш

10 - 10 - -

800 400 - - - -

600 600 600 4Ь0 а1)0 600

100 100 100 100 100 100

120 120 120 120 120 120

10 10 1С) 30 10 10

- 400 800 - - 100

- - - 800 - -

рецептуры напитков на 1 л готового напитка

800 400 Таблица о

Наименование компонентоа

Свекла, г Сахар-песок, г или

сахарный сироп, г Вода, г

Кислота лимонная, г Пектин яблочный, г Пектин свекловичный, г Бета-каротин, г Морковь, г

или морковный сок, Г Сок яблочный, г Сок концентрированный вишневый, г Соль поваренная г

500 100

160 1000 1

2,5 2,5 1

2 100

РЕЦЕПТУРЫ Г

I.). ,_а„Т

160 400 1

5,0 2,5 2 1000 650

250 №0

1Б0 425 1

5,0 2,5 1,5

500 325

1

40

400 1 10

0,2 Ь25

юи

10

1 .

600 400

6

60

ООО 10 О,И

юо

* - При приготовлении моркорного сока на соковшималке викой сока из 1 кг очищенной измельченной моркови составляет 650 г

Качества сладких желейных изделий

Таблица 9

Показатели качества РЕЦЕПТУРЫ Г г

1 2 3 4 Б

Общая кислотность, град 5,3 6,7 10,9 13,4 9,й

Массовая доля редуцирую-

щих веществ, 7. ■ 19,0 12,1 11,0 19,4 19,6 12,6

Влажность, X 21,1 20,8 23,3 £0,2 17, а 23,2

Массовая доля бета-

каротина, мгХ 12 12 12 12 12 12

Продолжение табл. 9

Показатели качества РЕЦЕПТУРЫ

1 3 4 5 б

Органолептическая оценка: Внешний вид

Цвет

Вкус

Консистенция Калорийность, ккал/100 г изделия

Фигурки, отлитые в формочки. Без деформаций, рисунок четкий Ярко- Темно- Темно- Ярко- Оран- Те!,:- >-■ оран- оран- оран- оран- жевый оранжевый жеЕый жевый жевый жевый Кисло-сладкий, характерный для данного Еида изделий Студнеобразная

228 260 291 215 202 272

Рис. 7. Схема приготовления налитка по рецептуре К 5 - "Яблочно-Морковный".

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ:

1. Изучена кинетика щелочного и кислотного гидролиза пектинов. Установлено, что дезтерификация яблочного пектина начинается при рН 8, свекловичного - при рН 9. Заканчивается процесс щелочного омыления для обоих пектинов при рН 10. В интервале рН 5,5-8,9 происходит взаимодействие нейтрализованных аммиаком свободных карбоксильных групп свекловичного пектина с NaQH с образованием пектината натрия. Полученные кондуктограммы дают возможность рассчитать массовую долю свободных и метокси-лированных карбоксильных групп, степень этерифшсации пектина по

t

предложенным формулам.

2. Установлено, что по гигроскопическим характеристикам клеточнцэ стенки сырых свеклы и яблок занимают промежуточное положение между соответствующими пектинами и пюре, что дает возможность использовать меточные стенки и пюре в технологии кулинарной продукции совместно с пектина««.

3. Выявлены специфические тиксотропные свойства промышленных пектинов, проявляющиеся при малых скоростях сдвига. Предварительно взбитый пектиновый раствор при последовательном увеличении скорости сдвига до 300с-1 и дальнейшем таком же последовательном её уменьшении до первоначальной даст более плотный студень и более вязкий раствор. Предельное разрушение структуры пектинового раствора происходит в интервале страстей сдвига ЗОО-бООс"1. Более резкое снижение вязкости происходит при изменении малых скоростей сдвига.

4. Лучшей кошгексообразувдей способностью по отношению к кобальту обладает яблочный пектин (50%) по сравнению со свекло-, вичным (26%). Бета-каротин и сахар-песок повышают способность пектина связывать ионы тяжелых металлов (кобальта), в то время

(сак лимонная кислота и лаетат натрия нивелируют комплексообра-уовзние пектина.

5. Жирорастворимая форма бета-каротина не пригодна для технологии сладких желейных изделий.

6. Основываясь на проведенных нами исследованиях, мс'• • •> рекомендовать для производства сладких келейных изделий водорастворимую форму бета-каротина (БКК), которая вносится в рецептурную смесь в виде сахара-клротинового компонента за 5 минут до окончания технологического процесса уваривания. При этом массовая доля Сета-каротина в БКК должна быть не ним 0.8Х, а количество вносимого БКК должно обеспечивать содержание бета-каротина в готовых изделиях - 12 иг на 100 г изделия. При соблюдении этих рекомендаций потери бета-каротина не превышают IX.-

Разработаны научно-обоснованные рецептуры -и технологии сладких желейных изделий и напитков протекторной направленности.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Иволина O.A., ЗайкоГ.М., Казс.рян Р. В.. Разработка, ре-' центур мармелада с. пектином и бета-каротином //Изв.вузов.Пищевая технология.-1993.-N Б-6.-С.50-51. - '

2. Аминокислотный состав белка мармелада и пастилы с добавлением бета-каротина /И.А.Куликов, М.Ю.Тамова, З.Т.Бухтояро-ва, Г.М.Зайко, О.А.Иволина //Изв.вузов.Пищевая технология.- N 1 ?\ - С. 37-38.

3. Зайко Г.М., Иволина О.А., Вельская Е.Л. Замораживание" продуктов питания профилактического назначения //Изв.вузов. Пищевая технология.-1994.-М 5-6.-С.35-37.

4. Иволина O.A. Перспективы создания продуктов питания профиляктичестого назначения //7-е Плехановские чтения:Тез.докл. а-рирантов н соискателей (18-22 апреля 1.994 г.)-М.: Изд-во

- 2? -

Рос.экон.акад. ,1994. - С.32-33.

5. Иволина O.A., Заит !'.М., Кааарян Р.В. Пути расширены ассортимента продуктов питания профилактического назначены Материалы Первого Международного научного конгресса "Традиционная медицина и питание:теоретич. и практич. аспекты" / институм-традиционных методов лечения Минздрава РФ, Международная ассоциация "Мир культуры", Форту на- лимитед, £6-29 шля 1994 г. - М.. 1994. - С.255-256.

6. Иволина O.A., Баранов B.C. Актуальность изучении свойств классических пектинов и нативнык пектиновых ьещесть

I овощей (свеклы) в свете их использования в кулинарной практике-//9-е Международные Плехановские чтения: Тез.доки, аспирантов и научных сотрудников (16-19 апреля 1996 г.)-М.: Изд-во Рис.экон. акад., 1996. - С.179-180.

7. Йволина О.А., Баранов B.C. Изучение пектиновых иещесть методом кондуктометрического титрования //9-е Международные Плехановские чтения: Тез.докл.аспирантов и научных сотрудников (16-19 апреля 1996 г.)-М.:Изд-во Рос.экон.акад.,1996.-0.170-17^.

8. Иволина O.A. Изучение структурно-механических свойсчь пектиновых растворов с различными пищевыми добавками /V |ес(,и гч<ч и практич. аспекты применения методов инженерной Физик»-химп ческой механики с целью совершенствования и интенсификации ч-лк-

. нологических процессов пищевых производств:Тез.дшш. (14-In t,i:ui 1996 г.)-М.: МГАПБ, 1996. - С.163. .

9. ЗайкоГ.М., Иволина 0.А., Зубова H.H. Стерилизованный напитки профилактического назначения //Пав. вузов. Пище в ал i.iXm. ЛОГИЯ. - 1996. - N 1-2. С.44-45.

10. Казарян Р.В., Зайко Г.М., иволина O.A., Антонин Ь'.М. Мармелад для профилактического питания. Заявка 11 .92-010813/13/050903/ от 08.12.92. Положительное решение 1Ш i'03 о выдаче патента на изобретение от 25.05.1994 г.