автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.16, диссертация на тему:Технология желейных изделий с использованием микробных полисахаридов

ХАРКШСЬКА ДЕРЖАВНА АКАДЕМ1Я ТЕХНОЛОГ11 ТА ОРГАШЗАЦгё ХАРЧУВАННЯ

АРТАМОНОВА МАЙЯ ВОЛОДИМИР1ВНА ^ УДК 641.517.53:641.856:547.458.1

РОЗРОБКА ТЕХНОЛОГИ ЖЕЛЬОВАНИХ ВИРОБ1В 3 ВИКОРИСТАННЯМ ШКРОБНИХ ПОЛ1САХАРИДЮ

Спещальтсть 05.18.16 - технолопя продукпв харчування

АВТОРЕФЕРАТ дисертаци на здобутгя паукового ступени кандидата техтчних наук

Харюв - 2000

Дисертац1ао е рукопис.

Робота виконана в ХаргавськШ державши академй технологи та оргашзаци харчування Мшнтгерства освгги 1 науки Украши.

Науковий кер1вник: доктор техшчних наук, професор Лнсюк Галина Мнхайлшиа,

Хармвська державна акаде\пя технологи та органваци харчування, завщуюча кафедрою загально! технологи харчових виробницгв.

ОфщШш опоненги: доктор техшчних наук, професор Перцевиб Фед>р Всеволодович, Харювська державна академы технологи та оргашзаци харчування, професор кафедри технологи продукци громадського харчування;

кандидат техшчних наук, доцент Семенова Любов Як!вна,

Донецький державний ушверсигет екоиокйки 1 торпвл!, доцент кафедри технологи, мшробюлогп 1 хши продукт харчування.

Провщна установа: Одеська державна академия харчових технологш Мшхстерства освгга 1 науки Украши, кафедра технолоп! хшба, кондигерських вироб1в та громадського харчування, м. Одеса.

3ахнет вщбудеться " 2 " листопада 2000 р. о 14 годит на засщанш спещалЬовано! вчено! ради Д 64.088.01 Харювсько! державно: академй технологи та оргашзаци харчування за адресою: вул. Клочювська, 333, 61051, м.Харив.

3 дисертащоо можна ознайомитись у бiблioтeцi Харювсько! державно! академй тех!ЮЛОгй та оргашзаци харчування за адресою: вул. Клочювська, 333, 61051, м.Харюв.

Автореферат розклашш "жовтня 2000 р.

Г

Вчений секретар >1

спещагазовано! вчено! ради / у //г/"- Михайлов В.М.

ЗАГАЛЫ1А ХАРАКТЕРИСТИКА PO НОТ И

Актуальтсть теми. На сьогоднппшй день в УкраГш налагоджено готовлення й ращональне використання харчових добавок у виробницш одукп'в харчування з метою забезпечешш вироблення конкурентоспроможно! одукцп з шпькою соб1варт1стю та високою яюстю.

Желейш кондагерсыа та кулшарш вироби завжди користувалися заслуженим питом у населения нашоТ крайни, та через шдвшцену вартпсть, головшш чином, за хунок желеутворюючоТ сировини, що дорого коштуе, останшми роками повужчав эртимент i сутгево знизилися обсяги випуску ще! продукци. Огляд численних :ерел лггератури показав, що перспективними шляхами у розв'язанш проблеми вного задоволення потреби гадприемств харчування та кондитерсько! омисловосп в желеутворюючШ сировиш е там: удосконалення технологи робшщгва драглеутворювач1в; використання нетрадицШних джерел отримання леугворюючих речовин; ефективне застосування желеутворюючоТ сировини, що лючае також взасмозамшшсть i комбшування драглеутворювач1"в, уведення р1зних дифкуючих добавок та створення нових драглеутворювальних систем на основ! «шей гошмер1в.

Суттевий внесок у розв'язання цих проблем зробили тага вчеш, як 1 Грюнер, С.М. Ставров, I.B. Юзеветгср, B.C. Баранов, З.В. Василенко, S. Перцевий, JI.I. Карнаушенко та in. Ними розроблещ pi3Hi способи модифжацй уючих драглеутворюва'ив, отримання желеутворюючих агенпв з нових видов )овшш, а також розппфення асортименту желейних кондитерських BHpoöiß.

У гадприемствах масового харчування пайбшьш рацюнальним i прийнятним >собом ефективного використання драглеутворювач1в е введения рЬних циф^куючих добавок, KOTpi дозволяють заощадити значну кшыасть сировини, яка юго коштуе, не змшюючи сутгево технолопчного циклу, забезпечуючи цим гакення соб^вартосп продукци.

Вщомо, що полкахариди pi3iioro походження можуть взаемодеяти, утворюючй шлекси. Так, водоростев1 гашсахариди в желейних системах взаемодаоть пом1ж :е або з драглеутворювачами шшого походження. Стосовно до взаемодй линних i мкробних полюахарид{в деталышх дослщжень не проводилося. :л1джешм останшх роюв показали, що полкахариди, отримат мкробшш ггезом, володцоть ушкальними суспендпшо-стабишувалышми та 'льгувальними властивостями, а також здатшспо утворювати reni гад час емодп з тривалентними юнами метал^в або ж а галакто- та глюкомананами. дяки цьому вони знайшли широке застосування.

В шституп мисробюлогп та В1русолоп1 HAH Укра!ш im. Д.К. Заболотного, имано вггчизгойи препарата мкробного походження - ксанган ( з 1999 р. торгова

марка "ксампан", що знайшло воображения у публшащях автора), продуцент« якого с ХапШотопаБ сатрев^ ру. сатрезйгБ, 1 ттмшеан, продуцент - ВасШ ро1утуха. Д) препарата дозволеш МОЗ Укра'нш для виробництва ) внкористанш якосп харчовоТ добавки гад час виробництва харчових продукпв. Вченими паи краши зроблений суттсвий внесок у вивчення властивостей ксампану можливостей його застосування у хл1бобулочних, борошняних кондигерськ виробах та оздоблювальних нашвфабрикагах. Стосовно пол{мксану, дослщжува не проводилось.

У зв'язку з цим набувае актуальное™ вивченыя можливосп застосуван препарата ксампану л пол1мксану, отриманих мжробним бюсинтезом, у зшшан драглешщбних системах ¡з тшеахаридами червоних морських водоростей, а такс розробка технологи желейних вироб1в в внкорисганням мкробних шшеахаридов якосп добавки, що скорочуе вшрату драглеутворювач1в.

Зв'язок робота з науковимн програмами, плавами, темами. Дисертащй робота виконувалася вщповщпо до тематичних плашв наукових дослСцжень кафед загально! технолога харчових виробницгв ХДАТОХ в рамках держбюджетних те 1-92-95 Б "Використання нових видов сировшш у виробницга хл1'бобулочних кондигерських вироб1в 1 шдвшцення термшв 1х зберйашш"; 2-96-98 "Використання нових видов нетрадицшнот сировшш у виробнищто кондигерських хл1бобуло*ших виpoбiв"; 2-99-2001 Б "Удосконалення технологи кондитерсысих хл1бобулочних виробш з використанням нетрадищйшн сировини".

Мета I задач! дослздженоя. Основною метою дисертацпшо! роботи бу наукове обгрушування 1 розробка технологи желейних вироб1в 13 використашь мкробних гошеахаридов з1 скороченою витратою драглеутворюва1пв - агару агарощу.

Для досягнення поставлено! мети необхщно було розв'язати ню взаемопов'язаних завдань, а саме:

-вюначиги опгимальш конценграцп добавок ксампану 1 пол1мжсану драглеподобних композищях на основг агару та агарощу;

-вивчити функцюналыи властивосп розчишв драглеутворювач1в та 1x1 дратв з добавками мкробних полшахаридш;

-визначити рацюнальш рецептури \ розробити шш технологи желейн виробш Ь добавками мжробних шшеахаридов;

-дослщити органолептичш, <|шгасо->ам1чш та структурно-мехашчш властиво« нових желейних вироб1в;

-провести комплексне оцшювання якосп розроблених вироб1в; -розробити нормагивну докуменгащю на нову желейну продукцио та здайсни апробацию технологий у виробшгай практшц;

-провести серю дегустацш у лабораториях та виробннчих умовах, викона роботи з упровадження результат дооцджень у практику;

-розрахувати екононячиу ефективш'сть в)'д впровадження результатов слщжснь у виробництво.

Наукова новизна одержаних результате. Встановлено позитивний вплив ампану 1 шшмжсану на функцюнальш властивосп драглеподабних композищи на нов1 агару та агароТду 1 готових желейних вироб^в.

Визначет рацюнальм концентрацц добавок м1-кробних гошсахаридш i споаб ержання желейних систем на основ! пол ¡сахар ид ¡в червоиих морських водоростей.

Теоретично обгрунтовано та експерименталыю шдтверджено ефекгившсть лт>сування мжробних пол1сахарида ксампану I пол1М1'ксану гад час виробницгва :лейних вироб1в на основ1 агару та агарощу.

Вивчено мехашзм взаемодй мкробних гошсахаридов ¡з полгсахаридами рвоних морських водоростей. Огримаш значения середньовагових молекулярних с 1 фракщйний состав систем, що мостить щ полгсахариди.

Отримано математичш залежносп вшшву добавок мжробних пол1'сахарид1в на тасцюналыга-технолопчш властивосп агару та агарощу i желейних мае з '¿х користашшм.

Науково обгрунтовано I розроблено технологи виробницгва желейно! одукцй на основ1 агару та агарощу з використанням добавок вггчизняних кробних полисахарида ксампану \ шытпкеану, що дозволяють скоротити В1прату аглеутворювача на 25...30 %.

Новизна техшчиого рипення тдгверджена патентом РФ на винахщ № 2081614 120.06.97 "СпоЫб виробницгва желейного мармеладу".

Практичне значеппя одержапнх результатов. У результат! проведения укових дослщжень розроблено рецепгури 1 технологи 4-х желейних вироб!в ¡з даваниям мжробних полгсахаридш.

Розроблено 1 затверджено нормативну документацию на "Мармелад желейний" У У 40-01566330.087-2000). Технолоп? розроблених желешшх вироб1в роваджено у виробницгво в шдприемствах харчування мет Севастополя, Харкова, гм, Полтави, ЗАТ "Полтавакондигер". Розрахункова економ1чна ефектившеть робництва желейних вироб!в зi скороченою витратого драглеутворювача та з бавками бюполшер1в складае 295 грн. на 1000 кг - для мармеладу на агарощ, 151 н. - на агар1; 70 грн. - для желе на агарь

Особнстий внесок здобувача в ход1 виконання дисертацшшн робота полягае ллануваши експерименту, проведенга наукових експерименталышх роб1т, анал1з! теоретичному обгрушуванш результата, публкуванш отримшшх даних, розробщ рмативно! документаци та апробацй досягнугах результат¡в.

Апробащя результате дисертацм. Матер1али дисертацй доповщалися та говорювалися на: щор!чних наукових конференщях професорсько-викладацького паду Харк1всько'1 державноГ академп технолоп! та оргашзаци харчування ?94...1999рр.); мджиародшй науково-практичнш конференцц " Розвиток масового

харчування, готельного господарства 1 туризму в умовах ринкових вщносин" (Ки: 1994 р.); м^жнародшй науково-практичнш конференцп "Проблеми якocтi громадському харчуванш, готельному господарст та турнзмГ' ( Кшв, 1998 р Всеросшськш науково-техшчшй конференци "Прогрессивные технологии оборудование пищевых производств" ( Санкт-Петербург, 1999 р.); 11-й мЬкнародн науково-техшчнш конференцп "Продовольственный рынок и проблемы здорово питания" ( Орел, 1999 р.); респубшканських промислових виставках-ярмаркг "Продукта харчування, 1х переробка та упаковка" ( Харкхв, 1996 р.), "Продук харчування. Упаковка 1 переробка. Осшь-96" (Харюв, 1996 р.), "Харчо промисловклъ Украши" (Харюв, 1997 р.) , "Наука Харювщини-2000" (Хари 2000); виставках - дегустащях вироб!в I нагавфабрикапв, розроблених фгшвця» ХДАТОХ ( Харюв, 1993-1999 рр.).

Публ1кацй. Основш положения дисертащйно! робота викладено в друкованих працях, в тому чиоп 6 статтях у наукових фахових виданнях, в затверджеш ВАК Украши, 5 тезах доповщей та 1 патент! на винахад.

Структура та обсяг робота. Дисертащя складаеться з1 вступу, шести роздш списку використаних джерел, додатюв. Матер1али дисертацп викладено на Г сторшках машинописного тексту, мктагь 27 таблиць, 48 рисушав, 7 додатю Список використаш« д жерел вмнцуе 220 найменувань, у тому чиаш 53 шоземних.

ОСНОВНИЙ ЗШСТ РОБОТИ

У вступ1 обгрунтовано актуалыпсть теми досладжень, визначено науко] новизну 1 практичну значим1сть робота, сформульовано цш та завдання досладжеш

У першому роздин "Науков1 шдходи до переробкн та використаш желеутворюючо! сировини 1 шдвищення якосп готових вироб1в Ь йо; використанням" здшснено огляд науково-техшчно! впчизняно! та зарубЬкн шформаци про будову 1 властавосп драглеутворювач1в в червоних морсьи водоростей, розглянуто наявш шляхи вирнпення проблеми цшковитого задоволеш шдприсмств харчування та кондитерсько! промисловосп желеутворюючо сировиною. Проведений анал{з лгёературних даних дозволив ветановити, ц найбшын рацюнальним 1 прийнятим шляхом е введения р!зних модифкуюш добавок.

Вщсутшсгь даних з використаш 1я добавок мжробних полисахарид ¿в ксампан^ гошмшсану у виробницгвг желейно! продукдй визначила мету 1 завдаш досладження.

У другому роз дин "Об'екга 1 метода дослщження" наведено харакгеристш основно! сировини 1 метода Н дослщження, вказано метода дослщжа нагавфабрикапв та готово! продукц».

У робоп' використано функцюнальт добавки вггчизняних шкробшк лкахарид/в ксампаиу (зпдно з ТУ 88-105-001-2000) i пошмжсану (зпдно з ТУ У -00479824), отриманих у шституп мйсробюлогЙ та в1русолог» АН Украши, що робляються на ДП "Ензим" (м. Ладижин, Вшницька обл.).

Вщбирання проб, визначення масово! частки сухих речовин здШсшовали за -альноприйпятташ методиками зпдно з чинними ГОСТами та ДСТУ.

Набрякання агару та агароиду здйснювали ваговим методом.

Мщтсть драпив визначали на приладе Валета зпдно з ГОСТ 26185-84.

Реолопчш показники драгдеугворюючих композицШ вшначали на дифшованих вагах Каргша-СоголовоГ, желейних мае - на ротацюному K03iiMerpi "Реотесг-2".

Температуру драглювання розчшпв вгоначали за методом, що оснований на кому збиьшенш в'язкосп в момент початку гелеутворення, а температуру авлишя драли в - методом визуального визначення точки плавлшня драгля. ошеть вшначали на ротаадиному вюкозиметр1 "Реотест-2".

Мехашзм до шшеахаридов червоних морсысих водоростей i мцеробних мсахарщйв вивчали методами потенцюметричного титрування i молекулярно-сового розподшу агару та агарощу за присугаосп мхкробних гошеахарищв.

Молекулярно-масовий розподхл шшеахаридов визначали шляхом аналггичного прифугування на цеитрифуз1 "Beckman L-60" (США) (бакет-ротор SW-40; об'ем jßipoK 13,5 мл) у ступшчастому град^енп густини солей NaCI и CsCl ( р= 3...1,20 г/см3 та р=1,37... 1,60 г/см3 вцртовщда), взятих у сшввщношенш 2:1...5:1 за лшного об'ему 13,5 мл. Час центрифугування складав 4 години при швидкосп -)00хв"'. Середньовагову молекулярную масу (Мм) розраховували за методом

Л0В01.

Комплексний показник якосп готов их желейних внроб1в проводили з сористанням методов квалшетри.

Отримаш дат оброблялися методами математичноГ статистики з сористанням программ "Regress" у програмному забезпеченш Math Cad-7 на

:ом.

У третьему роздии "Вплив ксампану i гатмкеану на функцюнальт icTiiBOcri шшеахаридов червоних морсысих водоростей" розглянуто вплив :робних шшеахаридов на основш функцюнальт властивосп агару та агарощу. На >шому етат дослщжень необхадно було вибрати рацюнальну конценграццо 5авок мкробних полкахарид!в i cnoci6 ïxnboro внесения в желейш системи, що тять агар чи агарощ. Нами був вивчений доапазон концентрацШ ксампану i пмЬсеану вщ 0,01 до 0,20% та 5 cnoco6iß приготування драглеподобних шозицш, у тому чиелк змшування сухих препарапв, ïxiiix розчишв або лбшащя розчину одного з них i порошку. Отримаш результата показали, що 1бшыпе збшыпення Miimocri драглгв агару та агарощу спостерн-аегься при

внесет«' ксампану або полшксану в концентрацмх 0,05.. 0,07 %"в1д загально! м системи, а кращим способом введения добавок е замочування драглеутворювача; водяному розчшн. При цьому мщшсть драглш агару з добавками ксампан полшксану збшьшусться, вадгавщно, на 30...35 % 1 20...26% (рис.1). Аналопч} ефекг спостер^гасгься 1 в драглях агароаду - мщшсть шдвшцуеться на 25...27 % присутноеп ксампану i на 21...23 % - пол1Мжсану, що надае основу для сут» зниження виграти драглеутворювача

а б

Рис. 1. Вплив способу приготування на мщшсть драглш агару (А) з добавками мкробних гошсахаридш (МПС) (а - ксампану; б - гошмксану) при змипуваню: -+- - сухого А з розчином МПС; -*- - розчшав; -а - сухого МПС з розчином А; - - - порошив; - попередньо промитого А з розчином МПС.

Поршняння результата дослщжень з1 збшыпення мщносп агару та агаро обома мкробними полкахаридами дозволяе розглядати IX як взаемозамшга добав хоча, з точки зору бшыц ефективного збшьшення мщносп драглш, кращи?» ксампан.

Вивчення функцюнальних властивостей драпйв агару та агарощу приеутносп мкробних полкахарцщв показало, що добавки збивыпують показшш пружно-пластичних властавостей на 4...7 %, при цьому еластичшсть знижуеться 4—6 %. В'язюсть желейних систем дсщо щдвищусться, агарохдних - у бшьшс ступеш, шж агарових.

Замочування драглеутворювача у водяному розчшп ксампану або полшксг практично не впливае на його граничный стушнь набрякання. Анал13 залежно температури плавлшня драглш вщ конценграцн драглеутворювача 1 добш мкробних полкахарвддв дозволив розрахувати величину середньо! ене| одиничного вузла зв'язку драглево! с ¿тки, яка характеризуе енерпю розпаду вуз

си драпшв. Встановлено: добавки ксампану 1 полшиссаиу тдвшцуютъ цей азник, що свщчить про утворення бигьш шцних зв'язюв ном!ж молекулами глеутворювача. Таким чином, додання мнфобних гошсахаридов дозволяе имати бшьш мщш драглеподабш системи з гадвищеними пружшстю 1 стичш'стго. Тож, приготоваш на 1х основ! желейш маси краще формуватимуться, ше вибиратимуться з форм 1 год час транспортування менше деформуватимутъся.

Таким чином, концентрацш добавок ксампану í полЫксану 0,05...0,07 % В1Д альноТ маси систе\т е рацюнальною для викорисгання. При цьому, з одного боку, езпечуегься шдвищенгог мщноеп драпав агару та агароцсу, що дозволяе знизиги рагу драглеутворювача до 30 %, з шпого - така концентрация дозволяе отримати 1ГЛ1 з гащмбшши функщонально-технолопчними характеристиками.

У четвертому роздш "Вивчення механизму взаемодй полисахарид1в червоних рськях водоростей \ мгкробних полкахаридав" наведено результата дослщжень емодп хщх ползсахаридав методами молекулярно-масового розподшу ) пенцшмегричного ппрувагшя.

Молекулярно-масову неоднорщшсть полгсахарндав вивчали шляхом штичного цешрифугування в сгупшчастому градаот густинн солей ЫаС1 и С5С1. й метод дозволяе вивчити змшу молекулярних масс (Мм) I показал! фракщйно-яекулягрш змши речотпт. Розподшьна спроможшсть комбшованого градиента гпши солей №С1 и СбС! дозволила ргоподогага полисахарида в широкому ерваш Мм вщ 15,0-Ю3 до 2,0-106 1 простежипги змшу фракцшного складу гасахарндав, що вивчаються, за ¡х стильного знаходасення в розчгои. Отримаш (ультага св1дчать про те, що вщбуваегься змша фраквдйного складу в бис лынення високомолекулярних фракдш 1 зниженнянизысомолекулярних (табл.1).

Значения середньовагово! молекулярно! маси (визначеною з точшстго 1000 Д) агару за доданням ксампану чи потпксану шдвищуються, вщповщно.з 9000 Д до 575000 Д та з 449000 Д до 492000 Д що в вадсотковому вщношенш яадае 28 % \ 10 % (рис.2).

В агаро1д1 це шдвшцення вщбувасгься з 266000 Д до 422000 Д за присутностг ампану 1 з 266000 Д до 380000 Д - пол1мксану, що в вщсотковому вщношенш падае 58 % {43 %.

Зростання Мм означае взаемодно, котра виникае м1ж досщджуваними аглеутворювачами та мжробшши полюахаридами на молекулярному р1вш з ворешмм спшьних шшсахаридних комплект.

Метод потешдометричного титрувашш грушуеться на властивосп л!сахаридов (як пол1електрол1'пв) зв'язувати юни водню, коли рН розчину ижуегься, I вившьняти щ юни, коли рН збшынусться. Встановлено, що ксампан 1С бшьшу кшыасть юногенннх груп, що спроможш змшювати донорно-акцепторну зновагу протошв, пор^вняно з агаром. Цим можна поясшгги значний вплив дуже ших концентращй ксампану на струкгурно-мехашчш властивоеп розчишв агару.

Таблица 1

Змшення мсшекулярыо-масових характеристик агару та агарощу __ п1д дхсю мкробннх шшсахарид!в_

Зразок полисахариду Молекулярна маса фракцш, ДхЮ3 BMicr фраквдй, %

контроль з доданням ксампану з доданням шшмнссану

агар 15 7,5 3,9 3,0

20 21,2 14,9 14,8

40 13,0 10,2 14,0

70 7,0 10,9 12,2

110 11,0 8,5 7,5

500 20,2 26,5 27,7

1000 8,2 8,3 8,8

2000 11,9 16,8 12,0

агаро5д 15 5,8 7,8 8,5

20 27,8 35,2 34,4

40 21,8 12,0 14,5

70 16,3 5,4 14,0

110 4,0 2,2 0,8

500 12,3 20,3 11,4

1000 6,7 3,9 3,0

2000 5,3 13,2 13,4

Про взасмодою дослщжуваних полисахаридов робили висыовок за неадитивни зв'язувшшям юшв шд час окремого та спшьного 1х знаходження в розчиш.Величш неадигивного зв'язування (НА) ioHiB водню i пдроксилу визначали за формулами:

НА[н+] = f [Fcm- (Far+ Fkc)] d(pH); (1)

12

НА[0н-1 =[ [Fcm- (Far+ Fkc)] d(pH), (2)

7

де HA^+i, НА[он-] - величини неадигивного зв'язування юшв водню ч пдроксилу, вущовщяо;

Far, Fkc, Fcm - емшрично отримаш залежносп кшькосп зв'язаних ioHi водню i пдроксилу В1д величшш рН середовиоп розчинами агару, ксамнану та ixHboi сумш вщповщно.

2,0-

í.o-

§

i:x:

©р....

o «

Ä 2,0 »

d »

S

« O tO 2,0

К

1 » > 4

ITTTT;^»is"фракций

* homíP®

• 1 0%-вого агарУ (M*)

124%-вогоагаро1ДУ^^ ювач; -мгкрои

ЙолМксану «Ю i^SSLΫ-- *

пошсахарид; * Wl

Експериментальт даш апроксимували полшомом 3-го схупеня. Отрима! результати свадчать про те, що найбшьша величина неадитивносп зв'язуваияя ют спостер1гасгься за концентрацй ксампану в розчиш 0,04...0,08% (рис.3). О те, цьому штерват концешращй ксампану спостерижться найбшыпа взаемод1я мЬ двома гкшсахарвдами, що 1х вивчаегься.

Ц1 дослцсження свщчать про угеорення додаткових зв'язив веере диш окреми молекул 1 помЬк них, що призводить до впорядкування ор1оггаци зв'язив елеменп структури 1 виникнення нових зв'язив та, вщповвдно, змщнення структурно! С1тк драпнв {з пол1сахарид1в червоних морських водоростей з добавками мшробни пол1сахариддв ксампану {шшмйссану.

Рис. 3. Величина неадитивного зв'язування юшв водню (—о--) 1 пдроксилу (-»-) залежно вщ концентрацй ксампану в система

У п'ятому роздии "Розробка технологи виробницгва желейно! продукци зменшеною витрагою агару та агароГду" розглянуто питания, що пов'язаш вивченням впливу рецепгурних компонента желейних вироб1в на структури мехашчш, ф1зико-х1м1чш властивосп драгл^в агару та агарощу з добавка? мжробних шшеахарида, обгрунтуванням технолопчних режюпв виробницгва розробкою нових технолопй желейних кондитерських BIфoбiв iз застосуванш ксампану 1 полшшеану.

Встановлено, що покращувалышй мщщений ефект вад введения добав ьикробних пол1сахариддв збер1гаегься за вах концешращй цукру 1 патоки \ знижуегься за введения лимонно! кислота у драглях як в традвдшшм вмюп драглеутворювач1в, так 1 з1 зниженим на 30 %. Результата цих досладжень бу оброблено на ЕОМ 1 отримано математичш р1вшшня залежносп мщносп драп

1ру та агар01ду з добавками мжробних шшсахарщпв В1Д впливу як окремих цептурних компоненпв, так 1 всШ снстеми в щлому.

Ртття регресн залежносгп мщносп драгл'т (Р) В1Д впливу добавок фобних гошсахарцгцв (ХО, нукру (Х2) i лимонноТ кислот (Х3) мае наступний гляд:

Р агару = 595,33 + 12.59Х, + 15,52Х2 - 9,46Х3 - 16.82Х,2 - 13,43Х22, (3)

(при коефиценп кореляци 11=0,90);

Р агероаду = 704,67 + 16,02Х, +29,55Х3-8,64Х3-27,15Х,2 - 22,07Х22, (4) (при ксефиоетт кореляцц 11=0,91).

Поряд з ращональшш стввщношешюм сировинних компонент, що входять рецешури желейних виробш, не менш важливим фактором € в становления шмальнихрежтив технолопчшос стади! у виробничому процеа. Встановлено, що келейнпх системах зI скороченою на 30 % витратою драглеугворювача показшж гакосп знижуегъся на 11...12% за присутносп ксампану 1 на 9...12% за исутносп пол1М1ксану, тож, желейна маса легше вшшватиметься у форми 1 менше ц-орятнме. Температура драглювания розчишв з добавками ксампану знижуегъся 2°С, з добавками шшмжеану - на 3...5°С, що компенсуегься скороченням витрати аглеутворювача на 25...30 % (рис.4).

1 2 3 4 1 2 3 4

жлсиш кике жслсЯн) шеи

» к

Рис. 4. Температура драглювания желейних мае на агар1 (а): 1-1,0%-вий; 2-0,7%-вий; 3-0,7%-иий+ксампан (Кс); 4-0,7%-вий+пол1мксан; та агарода (б): 1-2,4%-вий;2-1,7%-вий;3-1,7%-вий+ксампан; 4-1,7%-вий+ пол1М1ксаи.

Було дослщжено реолопчш показишш желеГших мае на агар! чи агарош з бавками мжробних гкшеахарвдгв. Встановлено гадвищення пластичносп - на ...35 % з добавками ксампану 1 на 20...31 % - шмамиссану; пружносп - на 5...8 % я обох добавок. Еластичшсть драглгв агару знижуегъся на 16...23 %, агарощу - на .10% (табл. 2).

На основ! проведених досладжень було розроблено нов1 технолс жслейннх. внроб1в а добавками мжробних шш'сахаридов: мармелад желейний агар{, мармелад желейний на агароцц, желе кондитерське 1 сироп цукрово-агаров (рис.5). При цьому враховано особливосп шдготовки 1 введения мжробн шшсахарщцв, дозування основних драглеутворювач^в та змшу параметргв окрем стадш технолопчного процесу. Заощадження драглеутворювача складас 25...30 %. табл. 3 приведет основт показники якосп ново! желейно! продукци з добавка! мжробних гешсахаридов. За допомогою метода квалшетрй встановлено, I комплексний показник якосп нового виробу щцвищуеться на 25% поргвняно традицшною рецептурою. Мисробюлопчш дослщження показали, що розробл< желейш вироби з добавками мжробних жшсахаридав вццтовщшоть чинним вимог до якосп харчових продукт 1 е нешюдаивими з точки зору мкробного обаменшн

Таблиця 2

Вплив добавок ксампану 1 жшмксану на реололчш характеристики желейних мае

Склад драгав мщтсть, г Реолопчш характеристики драпйв

в'язюсть, 10* Па-с пласгич шсть,% пруж-шсть,% еластич шсгь,%

1,0%-вийагар 330 12,2 36,6 74,2 24,5

0,7%-вий агар + ксампан 345 10,8 49,5 80,5 20,5

0,7%-вий агар + шшмжеан 315 10,5 48,2 79,0 19,0

2,4%-вий агарощ 430 33,2 30,6 65,3 35,0

1,7%-вий агароЗд + ксампан 455 29,5 38,0 69,5 32,3

1,7%-вий агарош +пол1мксан 425 30,0 36,8 69,0 31,5

У шостому роздип "Практична значим1сгь 1 реалхзащя результатов робот] наведено дат з практичного використання результата досладжень та еконоличн ефектнвносп запропонованих технолога. Розроблено 1 затверджено норматив] документаццо на мармелад желейний (ТУ У 40-01566330.087-2000) 1 техшк технолопчт картки на: мармелад, желе кондитерське, сироп цукрово-агарови Технологи нових желейних виробш впроваджено у виробницгво на тдприемств, харчування мкгг Севастополя, Харкова, Сум, Полтави, ЗАТ "Полтавакондитер Розрахункова економ1чна ефекгавтеть виробницгва желейних виройв скороченою витратою драглеутворювача та з добавками бюшшмерЛв складае 2!

ЦУКОР

Прос1юмн1

I

3

[ З'сднувиаяя

±

Доведения до килЬгая

1

ПАТОКА

ЛИМОГО1А I КИСЛОТА, БАРВНИК, I ЭСЕШЦЯ

ВОДА

ДРАГЛЕУТВОРЮВАЧ

КСАМПАН чн ЛОЛ1М1КСАЯ

"Т" I

X

З'саяуивня

Оюлоджгнйя, 1=70~7ГС

*с

Зашвумння

с

Драглеутвормшя

Бистоювання, у пшсюка, маркувшня

3

т

Д Уыфюв»ння^(С&"74-.75%) ]

)

}

[ Вилюмния у форин ]|

}

ВОДА

с

Водний ропш т»5~15 гв, Г»30±5"С

3

5. Узагальнена схема приготування мармеладу желейного ¡3 додаванням мшробиих

пол1-сахаридав

Таблиця 3

лжазники Мармелад желейний Желе кондитерське Сироп цукрово-

агаровий

рганолептичш:

мак, запах, ксшр Характерш, без Характерш, без Характерш, без

стороннього стороннього смаку 1 стороннього смаку 1

смаку 1 запаху запаху запаху

ЗНСИСТС1ПШ Драглеутворна Однородна, желеутворна Ршка, однорцша

зверхкя Посипака цукром-пкасом. Гладка, без трещин -

¡зико-Х1М1чш:

шоп'сть, % 18,0 %±1,0 % 50,0 %±2,0 % 20,0 %±3,0 %

ист ред. реч. % 16,0+0,1 % - -

провала

ислоттасть, град 8,<Ж>,1 % - -

грн. на 1000 кг - для мармеладу на агароцц та 151 грн. - для мармеладу на агар^; 7( грн. - для желе на агар!, а цша желенно! продукцн знгокусться на 5...18%, щ< дозволяе забезпечтиконкуренгоспроможшсть продукцй.

висновки

1.На основ1 теоретичних i експерименгалышх дослуркень об1рунговано доведено дощльшсть використання добавок мжробних лолюахаридав - ксампану пол1мйссану - у виробшщтв1 желейних вироб}в для скорочення витрат драглеутворювача.

2. Ращоналышм дозуванням мшробних шшсахаридов, яке гадвнщуе мщшст драгтв агару та агароаду, е 0,05...0,07% вад загально! маси системи. Внесен» драглеутворювача у водяш розчини ксампану або полшксану 0,05...0,07%-в< концентрацй забезпечуе збшыпення мщносп драпйв агару на 30...35% за доданн ксампану 1 на 20...26% - полвджсану; драгтв агаро5ду, вщповщно, на 25-27% \ на 21...23%. Показники пружносп, пластачност! та еласгачносп цих систе збшыпуються незначно.

3. Внзначено, що при додаванш мшробних гошсахаридев зростакл температура драглювання розчишв 1 температура плавлшня драшв водоростев» пошсахарвдш, що свщчшъ про змщнення структура драгтв. Це шдтверджуеты значениям розрахунковоГ величина середньоГ енерга единичного вузла зв'яз! драглево! сгпш.

4. Вивчення молекулярно-масового розподшу розчишв червоних морсьи Еодоросгей з додаванням мйкробних полкахаридов показало, що вщбувасгься змн фракщйного складу в бж збшлпення високомолекулярних фракцШ 1 знижеш низысомолекулярних у пор1внянш з розчинами агару \ агароаду. Значеш середньовагових молекулярних мае систем, що мктять агар 1* ксампан а( пол1шксан, шдвшцуються, вцщовщно, на 28 % 1 10 %, а в агарощних системах присугаосп них добавок - на 58 % 1 43 %, що вказуе на взаемодйо, котра виник М1Ж доелвджувшшми драглеутворювачами та ксампаном чи гошмжеаном утворенням шшеахаридного комплексу.

5. Методом потенщометричного титрування встановлено, що найбшы величтша неадигивносп зв'язування ¡ошв [ЬГ1] \ [ОН"] агару 1 ксампа спостеркаегься за копцентрацн мшробного полисахариду в розчиш у юльксх 0,05—0,07% В1д загально! маси. Це шдгверджуе, що М1ж водоростевими мжробними пол1С1харидами в указаному до'апазош концентраций мае мicцe взаемод

6. Зшцнювальна доя добавок зберц-асгься в присутносгп основних рецептурних ;ом1Ю11Снп"в желейних BiipoGie: цукру, патоки, лимонно! кислоти. Внесения хампану i полшшсану в концеитращях 0,05...0,07% вщ загальшн маси шдвгацуе пцш'сть драгш'в п традищйним bmictom як агару, так i агарощу, i 36epirae norpi6iiy ;ели'шну мщносп в желейних масах 3i зниженою на 25...30% витратою фаглеутворювача. Розроблено iioni рецептури i технологи 4 желешпи Biipo6iß.

7. Желейш виробн, приготовлеш за новими рецептурами ¡з добавками :сампапу i полмксану, вщповщають чинним вимогам до якосп харчових продукпв

е непшдливпми з точки зору м1кробного обамешння. Комплексний показник icocri желейного мармеладу и добавками мжробннх шш'сахаридхв на 25% вшце, [opiBiMHo з мармеладом, приготованим традищйним способом.

8. Проведено комплекс оргатзащйно-технолопчних заходов з упровадження иукових розробок у виробшщгво. Розроблено та затверджено нормативну ;окуменгацйо на мармелад желейний (ТУ У 40-01566330.087-2000), техшко-ехнолопчш карта на мармелад, желе кондитерське, сироп цукрово-агаровий. HoBi ехнологн желейних вироб1'в впроваджега у виробшщгво на падприемствах лрчування Miст Харкова, Севастополя, Полтави, Сум та ЗАТ "Полтавакоцдигер".

9. За отриманими результатами було розраховано економ1чну ефекгившсгь иробшщгва ново! продукцп. Встаповяено, що при введешй добавок цша желейно! родукцй знижуеться на 5... 18% i, вдаговщно, стае бшыпим зросгаяня обсягу еал1заци та збшыпуегься маса прпбутку, що дозволяе забезпечнти снкуренгоспроможтсть продукцй.

СПИСОК ОПУБЛПШВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЩ!

1. Самохвалова О.В., Артамонова М.В., Лисюк Г.М. Использование шсробных полисахар вдов в производстве желированных изделий // Проблемы бщественного питания на пути к рынку: Сб.науч.тр. - Харьков: ХИОП, 1993. -L 68-71.

2. Самохвалова О.В., Артамонова М.В., Лисюк Г.М. Вплив мшробного сшсахариду ксшгтан на мвдпсть гел1в агару // Громадське харчування в умовах эмерщатзацп i приватизации Зб.наук.пр. - Киш: КТЕУ, 1994,- С.69-72.

3. Артамонова М.В., Малафаев Н.Т., Самохвалова О.В., Торяник А.И. сследовашге вязкости водных растворов ксангана в зависимости от температуры и энцентрации // Новые технологии пищевых производств и актуальные проблемы ввитая торговли и общественного питания: Сб. науч. тр.- Харьков: ХГАТОП, ?95.- С.53-55.

4. Самохвалова О.В., Фомина И.Н., Артамонова М.В. Потенциометрическс исследование взаимодействия агара с ксантаном в процессе студнеобразовани //Акгуальш науково-методичш проблеми в шдготовщ cneuiarricTLB вшцо! квашфпсац для торпвл! i харчування: 36. наук. пр. - Харюв: ХДАТОХ, 1997. - С. 300-303.

5. Артамонова М.В. Исследование кинетики набухания агара и агароида процессе замачивания в присутствии биополимера к сантал // Акту алый науковс методичш проблеми в тдготовщ спещ'ашспв вшцо! квал1фпсацц для торпвл! харчування: 36. наук. пр. - Харюв: ХДАТОХ, 1997. - С. 384-387.

6. Артамонова М.В., Лисюк Г.М., Самохвалова О.В. Изучение поверхностног натяжения растворов агара в присутствии микробного полисахарида ксангана Прогресивш ресурсозберйтжга технологи та ix економ1чна обгрунговашсть гадприемствах харчування. Економ5чш проблеми торпвлг 36. наук. пр. - Харюи ХДАТОХ, 1998. - С. 3-6.

7. Патент №2081614 РФ, МКИ А 23 L 1/06. Способ производства желейног мармелада / Артамонова М.В., Лисюк Г.М., Самохвалова О.В., Товстуха МН Гвоздяк Р.И., Воцелко С.К.- № 93039314; 3аявл.02.08.93; Опубл. 20.06.97, Бю: №17.-6 с.

8. Артамонова М.В., Самохвалова О.В., Лисюк Г.М., Гвоздяк Р.И Воцелко С.К., Литвинчук O.A. Пути использования ксангана и полимиксана производстве кондитерских изделий // Тез. докл. междунар. конф. "Перспектив развития массового питания и торговли в условиях перехода к рыночнс экономике". - Харьков: ХИОП,-1994,-С.84-85.

9. Артамонова М.В., Самохвалова О.В., Лисюк Г.М. Изучение температур застудневания растворов и температуры плавления студней агара и агароида присутствии биополимера ксантган // Тез. доп. мЬкнар. наук.-пракг. конф. "Розвитс масового харчування, готельного господарства i туризму в умовах ринков» вадносин". - Кшв: КДТЕУ.-1994. - С. 106.

10. Лисюк Г.М., Самохвалова О.В., Артамонова М.В. Вплив мжроб1Ю1 полкахариду ксантан на поверхневий натяг розчишв драглеутворгоеачйг // Тез допов. наук.-практ.конф., присвячено! 30-р1ччю створення Харщвсько! держав» академи технологи та оргашзацц харчування. - Харыв: ХДАТОХ.-1997.- С.98-99.

11. Самохвалова О.В., Артамонова М.В. Разработка технологии желейны изделий с использованием микробных полисахаридов // Тез.докл. науч.-техн. кош "Прогрессивные технологии и оборудование пищевых производств". - Сада Петербург: СПбГАХПТ.-1999 - С.184.

12. Лисюк Г.М., Самохвалова О.В., Фомина И.Н., Артамонова М.В. Poj микробного полисахарида ксампана в формировании структуры желейных изделта

ез. докл. 2-й Междуанауч.-практ. конф. "Продовольственный рынок и проблемы ужового питания".- Орел: ОГТУ.-1999 - С.192.

АНОТАЦШ

Артамонова М.В. Розробка технологи жельованих виробгв з використанням иробних полкахщтдхв. - Рукопис.

Дисертандя на здобутгя наукового ступеня кандидата техтчних наук за кщальшстю 05.18.16 - технологи продуктов харчування. - Харювська державна садемм технолоп'! та оргашзацй харчування Мшстерства освгга 1 науки Украши, арюв, 2000.

Дисертащю присвячено науковому обгрутувашло технологи желейних 1роб1в на ocнoвi агару або агаройу з використанням мшробних гонисахаридю тчизняного виробницгаа ксампану 1 гашмксану.

Визначено концешрацш 1 споЫб уведення добавок ксампану i палшшсану до эаппв на ocнoвi гошсахаридав червоних морських водоросгей агару та агароТду. оказано, що внесения цих добавок в драглеутворювальш композшщ дозволяе соротига витрати агару та агароаду. З'ясовано, що м^ж полкахаридами >доростевого походження та мжробними виникас взаемодая на молекулярному ршш утворенням стильного пошсахаридного комплекса, внаслщок чого 1 вщбуваегься шщення структурно! стси студня, що був ними утворений.

На основ! знайдених закономерностей розроблено технологи желейних в проб ¡в добавками мжробних шшсахаридов 31 скороченими на 25...30% витратами агару I агарозду, яю рекомендован! для використання в масовому харчуванщ. гтановлено, що при введенш добавок цша желеиноТ продукцй знижуегься на ..18%.

Юпочов1 слова: ксампан, жшмксан, агар, агарощ, желейш вироби, мшробний шгсахарид.

АННОТАЦИЯ

Артамонова М.В. Технология желейных изделий с использованием микробных »лисахаридов. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по [еииалыгости 05.18.16 - технология продуктов питания.- Харьковская сударсгвенная академия технологии и организации питания Министерства ¡разования и науки Украины, Харьков, 2000.

Диссертация посвящена научному обоснованию и разработке технолог* желейных изделий на основе полисахаридов красных морских водорослей добавками микробных полисахаридов.

На основе анализа литературных данных установлено, что в предприятш массового питания и кондитерской промышленности наиболее рациональным приемлемым способом эффективного использования студнеобразователей являет« введение различных модифицирующих добавок, позволяющих сэкономит значительное количество дорогостоящего сырья без существенных изменени технологического цикла, что обеспечивает снижение себестоимости продукции повышение ее конкурентоспособности.

Теоретически и экспериментально доказана целесообразное использования добавок микробных полисахаридов - ксампана и полимиксана в производстве желейных изделий для сокращения расхода студнеобразователя.

Экспериментальным путем были выбраны рациональная концентравд добавок микробных полисахаридов и способ их внесения в желейные систем! содержащие агар или агароид. Изучен диапазон концентраций ксампана полимиксана от 0,01 % до 0,20 % и 5 способов приготовления студнеобразны композиций, в т.ч.: смешивание сухих препаратов, их растворов или комбинзщ раствора одного из них и порошка. Полученные результаты показали, Ч1 наибольшее увеличение прочности студней агара и агаровда наблюдается пр внесении ксампана или полимиксана в концентрациях 0,05...0,07 % от общей масс системы, а лучшим способом введения добавок является замачиваш студнеобразователя в их водном растворе. При этом прочность студней агара добавками ксампана и полимиксана увеличивается соответственно на 30...35 % 20...26%, аналогичный эффект наблюдается и в студнях агароида - прочной повышается на 25...21 % в присутствии ксампана и на 21...23 % - полимиксана, Ч1 дает основание для существенного снижения расхода студнеобразователя. Сравнен» результатов исследований по упрочнению студней агара и агароида обоим микробными полисахаридами позволяет рассматривать их как взаимозаменяемы добавки, хотя с точки зрения более эффективного повышения прочности студне лучшим является ксампан.

Изучение молекулярно-массового распределения микробных полисахаридов полисахаридов красных морских водорослей показало, что происходит изменена фракционного состава в сторону увеличения высокомолекулярных фракций снижения низкомолекулярных. Значения средневесовой молекулярной массы у агар при добавлении ксампана и полимиксана повышаются соответственно на 28 % 10 %, а у агароида в присутствии этих добавок - на 58 % и 43 %, что указывает I взаимодействие, возникающее между исследуемыми студнеобразователями биополимерами ксампаном или полимиксаном с образованием полисахаридног комплекса;

Методом потенциомстрнческого титрования установлено, что наибольшая шгаина неаддитивности связывания ионов [Н4] и [ОН"] агара и ксампана аблюдается при концетрации микробного полисахарида в растворе в количестве ,04...0,08% от общей массы, что указывает на наибольшее взаимодействие между зумя полисахаридами в используемом диапазоне добавок.

Установлено, что упрочняющее действие добавок сохраняется и в присутствии :новных рецептурных компонентов желейных изделий. Внесение ксампана и элимиксана повышает прочность студней с традиционным содержанием удепобр азователя и сохраняет требуемую величину прочности в желейных массах ) сниженным расходом как агара, так и агаронда.

Проведен комплекс организационно-технологических мероприятий по тедрению научных разработок в производство. Разработана и утверждена эрмативная документация на мармелад желейный (ТУ У 40-01566330.087-2000 ), :хнико-технологические карты на мармелад, желе кондитерское, сироп сахаро-•аровый. Разработанные новые технологии внедрены в производство в эедприятиях питания г. Харькова, Севастополя, Полтавы, Сум. Экономия удиеобразователя в новых технологиях желированных изделий составила 25...30%. гоимость новых изделий снижается на 5... 18% за счет введения добавок и «сращения расхода агара и агароида.

Качество новой продукции оценивали по органолептическим, физико-шическим, структурно-механическим показателям и экономической зфекгавности с использованием методов квалиметрии. Установлено, что пегральный показатель качества нового изделия повышается на 25% по сравнению традиционной рецептурой, главным образом, за счет экономической )фективности. Микробиологические исследования показали, что разработанные глейные изделия с добавками микробных полисахаридов отвечают действующим юбованиям к качеству пищевых продуктов и являются безвредными с точки зрения жробной обсемененности.

Ключевые слова: ксампан, полимиксан, агар, агароид, желейные изделия, жробный полисахарид.

SUMMARY

Artamonova M.V. The regularities technology of jellied products with the of icrobial polysaccharides.- Manuscript.

Thesis for Candidate of technical sciences on speciality 05.18.16 - technology of od products. - Kharkiv State Academy of Food Technology and Management of Ministry Education and Science of Ukraine, Kharkiv, 2000.

The thesis is devoted to scientific substantiation of jellied products technolody the basis of agar or agaroid with the use of home-made microbial polysaccharides xampa and polymixane.

Concentration and means of addition of xampane and polymixane adjuncts to jelli on the basis of polysaccharides of red seaweed agar and agaroid have been determined, has been shown that addition of these adjuncts into jelling compositions to redu expenditures of agar and agaroid. It has been found that between polysaccharides of pla origin and microbial ones exists interaction on molecular level with formation of commi polysaccharide complex, in the result of which structural newly formed jelly r strengthens.

On the basis of these regularities new recipes and technologies of jellied produc with adjuncts of microbial polysaccharides with reduced expenditures of agar and agaro were developed. They are recommended for mass catering.

It that been determined that after adding adjuncts the price for jellied product« reduces from 5 to 18 pen cent.

Key words: xampane, polymixaue, agar, agaroid, jellied products, microbj polysaccharides.

Пщп. до друку 09.2000. Формат 60x84 1/16. Патр газ.

Друк. офс. Обл.-вид. арк. 1,0. Умов. друк. арк. 1.1. Умов, фарб.-вщб. 1.1.

Тираж 100 прим. Зам. 2.66