Совершенствование технологии производства пряников повышенной пищевой и биологической ценност и
На правах рукописи
АГЕЕВА Наталья Васильевна
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА
ПРЯНИКОВ ПОВЫШЕННОЙ ПИЩЕВОЙ
И БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЦЕННОСТи
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
Краснодар–2010
Работа выполнена в федеральном государственном образовательном
учреждении высшего профессионального образования
«Кубанский государственный аграрный университет»
| Научный руководитель: | доктор технических наук, профессор | |
| Донченко Людмила Владимировна | ||
| Официальные оппоненты: | доктор технических наук, профессор | |
| Магомедов Газибег Омарович | ||
| доктор технических наук, профессор | ||
| Красина Ирина Борисовна | ||
| Ведущая организация: | НОУ ДПО «Международная промышленная академия» |
Защита диссертации состоится 10 июня 2010 года в 14.00 на заседании диссертационного совета Д 212.100.05 в Кубанском государственном технологическом университете по адресу: 350072, г.Краснодар, ул.Москов-ская, 2, корпус «А», ауд. Г-251.
С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Кубанского государственного технологического университета.
Автореферат размещен на сайте КубГТУ: www.kubstu.ru.
Автореферат разослан 07 мая 2010 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета,
канд. техн. наук В.В. Гончар
1 общая характеристика работы
1.1 Актуальность работы. Систематические эпидемиологические исследования и организованный в последние годы ГНУ «Институт питания РАМН» мониторинг состояния питания населения России убедительно показывают нарушение пищевого статуса. Несбалансированное питание является одной из причин ухудшения состояния здоровья, как у детей, так и у взрослых. Поэтому, становится очевидной роль продуктов питания с определенным заданным химическим составом.
Результаты маркетинговых исследований потребительского рынка подтверждают тенденцию к повышенному спросу на мучных кондитерских изделия, на долю которых приходится около 54 % от всего выпуска кондитерских изделий. Большим спросом у населения пользуются пряники, являющиеся древнейшим русским сладким мучным лакомством, занимающим в общем объеме мучных кондитерских изделий четвертую часть.
Следует отметить, что кондитерские изделия обеспечивают около 15% калорийности рациона питания россиян. Однако, являясь высококалорийными продуктами, они имеют, во-первых, низкую пищевую ценность, и, во-вторых – в большинстве случаев белковые вещества, входящие в их состав, являются неполноценными по аминокислотному составу.
Кроме того, потребители отмечают нестабильное качество пряников на рынке кондитерских изделий – растрескивание и отслаивание глазури, а также высокую сладость.
Высокий спрос на пряники на российском рынке и, в то же время, недостаточная пищевая и биологическая ценность, нестабильное качество обусловливают необходимость расширения исследований по совершенствованию технологии их производства. Коррекция химического состава пряников за счет использования при их производстве сырьевых компонентов, способствующих повышению пищевой и биологической ценности, а также разработка системы контроля качества и безопасности данного вида кондитерских изделий, – предполагаемые пути решения существующей проблемы.
Автор выражает признательность кандидату технических наук В.К. Кочетову за консультативную помощь при выполнении работы
В связи с изложенным, исследования, направленные на совершенствование технологии производства и разработку рецептур пряников повышенной пищевой и биологической ценности, а также на совершенствование системы контроля качества и безопасности готового продукта – актуальны.
Научной базой проводимых исследований явились фундаментальные работы известных ученых Л.М. Аксёновой, А.В. Зубченко, Г.О. Магомедова, В.А. Панфилова, Г.А. Маршалкина, М.А. Талейсника, В.М. Кантере, А.В. Гличева, Л.В. Донченко, В.К. Кочетова, В.А. Тутельяна и ряда других ученых.
1.2 Цель работы – совершенствование технологии производства пряников повышенной пищевой и биологической ценности.
1.3 Задачи исследования:
- определить направления совершенствования технологии производства пряников, на основе проведения диагностики существующих аппаратурно-технологических схем получения корпуса и глазури пряников методом системного анализа;
- исследовать влияние различных видов желирующих компонентов и технологических параметров приготовления глазури для отделки пряников на ее качество;
- разработать рецептуру и технологию получения глазури с улучшенными органолептическими и структурными свойствами;
- исследовать возможность снижения сахароемкости глазури для отделки пряников путем введения в ее рецептуру крахмала;
- провести диагностику разработанной технологической схемы производства глазури для отделки пряников;
- исследовать влияние рецептурных компонентов на качество и пищевую ценность пряников;
- изучить влияние сорта муки на биологическую ценность пряников;
- исследовать влияние рецептурных компонентов на продолжительность хранения пряников;
- усовершенствовать технологию производства пряников повышенной пищевой и биологической ценности;
- разработать принципиальную схему контроля качества и безопасности готовой продукции;
- разработать и утвердить в установленном порядке техническую документацию на пряники повышенной пищевой и биологической ценности;
- провести промышленную апробацию усовершенствованной технологии производства пряников повышенной пищевой и биологической ценности;
- оценить экономическую эффективность разработанных технологических решений;
- оценить конкурентоспособность разработанных пряников.
1.4 Научная новизна. Для повышения пищевой и биологической ценности теоретически обоснована и экспериментально подтверждена необходимость введения в рецептуру корпуса сырьевой композиции с определенным соотношением муки пшеничной общего назначения, фруктозы и пектина. Установлено влияние фруктозы и пектина на увеличение срока хранения пряников до 6 месяцев.
Показана возможность использования сахара-песка при приготовлении корпуса пряников в трех агрегатных состояниях: в виде инвертного сиропа, сахарной пудры и полуфабриката «жженки». Выявлены закономерности изменения состава редуцирующих сахаров в корпусе пряников в зависимости от соотношения используемых при его приготовлении инвертного сиропа и «жженки».
Теоретически обоснована и экспериментально доказана целесообраз-ность комбинирования желатина и модифицированного крахмала, используе-мых при приготовлении глазури для отделки пряников. Выявлены закономерности изменения качественных и структурных показателей глазури для отделки пряников в зависимости от вида и количества желирующего компонента.
Новизна технологических решений подтверждена 3 патентами РФ на изобретения (№2309602, №2365109 и №2376769).
1.5 Практическая значимость. Проведена диагностика существующей технологической схемы производства пряников, достигнута целостность технологического потока, и усовершенствована существующая технология производства пряников повышенной пищевой и биологической ценности. Разработана и внедрена техническая документация на пряники «Зимний каприз» (ТУ, ТИ и РЦ). Результаты работы прошли промышленную апробацию на ОАО Кондитерский комбинат «Кубань» (г. Тимашевск, Краснодарский край).
1.6 Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на 2-й Всерос. науч.-практич. конф. молодых ученых «Научное обеспечение агропромышленного комплекса» (г. Краснодар, 2008 г.); 7-й межд. конф. «Кондитерские изделия ХХI века» (г. Москва, 2009 г.); межд. науч.-практич. конф. «Хлебобулочные, кондитерские и макаронные изделия ХХI века» (г. Краснодар, 2009 г.); 3-й межд. науч.-технич. конф. «Инновационные технологии и оборудование для пищевой промышленности» (приоритеты развития) (г. Воронеж, 2009 г.); межд. науч.-практич. конф. «Функциональные продукты питания: ресурсосберегающие технологии переработки сельскохозяйственного сырья, гигиенические аспекты и безопасность (г. Краснодар, 2009 г.).
1.7 Публикации. По результатам исследований опубликовано 8 научных работ, в том числе монография, 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ; получено 3 патента РФ на изобретения (№2309602, № 2365109 и № 2376769).
1.8 Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора научно-технической и патентной литературы, экспери-ментальной части, выводов, списка использованной литературы и приложе-ния. Основная часть работы изложена на 138 страницах компьютерного текс-та, содержит 35 таблиц и 31 рисунок. Список литературы включает 113 источников, в том числе 17 – зарубежных авторов.
2 ОБЪеКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Объекты исследований. Объектами исследований были полуфаб-рикаты – глазурь и корпус, из которых состоят пряники; модифицированные крахмалы, сухой яичный белок, кукурузный крахмал, инвертный сироп, «жженка», пшеничная мука общего назначения типов М 55-23 и М 75-23, фруктоза, пектин. Структурная схема исследований приведена на рисунке 1.
Рисунок 1 – Структурная схема исследований
2.2 Методы исследований. Исследования физико-химических свойств сырья, полуфабрикатов и готовых изделий проводили путем определения физико-химических характеристик по методикам действующих ГОСТов, ГОСТов Р и ТУ. Содержание редуцирующих веществ в инвертном сиропе и «жженке» определяли феррицианидным методом при помощи рефрактометра марки УРЛ-1 по ГОСТ 5903-89.
Вязкость глазури определяли при помощи вискозиметра марки SV-100.
Структурно-механические свойства глазури определяли на структурометре фирмы «Алейрон».
Для оценки уровня организованности технологической системы производства пряников применяли системный подход.
В качестве объекта диагностики были приняты операторные модели технологических систем производства глазури и теста для пряников.
3 Результаты исследований
3.1 Системный анализ существующей технологической схемы производства пряников. Поскольку принятые нами в качестве объекта исследований пряники состоят из корпуса и глазури, то с целью определения направлений совершенствования технологии проведена диагностика существующих технологий получения корпуса и глазури методом системного анализа.
Проведенная диагностика существующей технологии получения корпуса пряников показала, что уровень целостности технологического потока, в том числе центральной подсистемы В2 - подсистемы образования теста на первой стадии, в которой происходят основные массообменные процессы, определяющие показатели качества готового пряника, стремится к 1,0. Поэтому проведение разработок по совершенствованию существующей технологии производства корпуса пряников нецелесообразно.
На основании операторной модели расчет целостности проводили по формуле:
Q = С3 + С2/С3 + С1/С2С3 + В/С1С2С3 – 3, (1)
где: Q – целостность системы; С3 – стабильность подсистемы С3 (подсистема получения раствора лимонной кислоты); С2/С3 – стабильность подсистемы С2 (подсистема получения раствора сахарной пудры); С1/С2С3 – стабильность подсистемы С1 (подсистема подготовки желатина); В/С1С2С3 – стабильность подсистемы В (подсистема получения сахарной глазури).
Расчет стабильности отдельных подсистем представлен в таблице 1.
Таблица 1 – Расчет стабильности отдельных подсистем операторной модели существующей технологии получения глазури
| Подсистема | Период работы | Объем выборки | Число проб и изделий | Р1 | Р2 | Р1log Р1 | Р2log Р2 | H | Уровень стабиль-ности () | |
| годны | не годны | |||||||||
| С1 | Час смена | 50 | 40 39 | 10 11 | 0,80 0,78 | 0,20 0,28 | 0,26 0,28 | 0,46 0,48 | 0,72 0,76 | 0,28 0,24 |
| С2 | Час смена | 50 | 37 34 | 13 16 | 0,74 0,68 | 0,26 0,32 | 0,30 0,37 | 0,50 0,52 | 0,80 0,89 | 0,20 0,11 |
| С3 | Час смена | 50 | 41 40 | 9 10 | 0,82 0,80 | 0,18 0,26 | 0,23 0,26 | 0,46 0,46 | 0,69 0,72 | 0,31 0,28 |
| В | Час смена | 50 | 44 43 | 6 7 | 0,88 0,86 | 0,12 0,14 | 0,16 0,19 | 0,36 0,39 | 0,52 0,58 | 0,48 0,42 |
После расчета формула целостности получения глазури примет вид:
Qчас = 0,28 + 0,20 + 0,31 + 0,48 – 3 = - 1,75
Qсмена = 0,24 + 0,11 + 0,28 + 0,42 – 3 = - 1,95
Ввиду того, что уровень целостности системы значительно сокращается на протяжении смены, необходимо совершенствование технологии производства глазури.
Анализ данных стабильности существующей технологической схемы показал, что показатели стабильности подсистем С1 (подсистема подготовки желатина) и С3 (подсистема получения раствора лимонной кислоты) изменяются незначительно. Это обуславливает целесообразность проведения исследований по влиянию вида желирующего сырья на структурные свойства глазури.
Уровень стабильности подсистемы С2 - подсистемы получения раствора сахарной пудры, снижается на протяжении смены в 1,8 раза, поэтому в первую очередь должна быть повышена стабильность данной подсистемы.
3.2 Влияние видов желирующих компонентов на качество глазури для отделки пряников. Для стабилизации подсистемы С1 технологической системы получения глазури для отделки пряников проведены исследования по изучению влияния вида желирующих компонентов на структурные свойства глазури. По существующей технологии в качестве желирующего компонента при приготовлении глазури использовался желатин. В качестве объекта исследования нами выбраны модифицированные крахмалы, из-за их доступности и низкой стоимости.
С учетом требований к качеству глазури нами исследованы следующие типы модифицированных крахмалов: ОКСИАМИЛ ОПВ1, ОПВ2, ОПВ4, АМИЛАЦЕТАТ АМ1, АС1, С2. При выборе модифицированного крахмала руководствовались основными физико-химическими показателями крахмала, характеризующими его желирующие свойства, которые должны быть максимально приближены к аналогичным показателям желатина. Исследования показали целесообразность использования крахмала марки ОПВ 1.
3.3 Влияние технологических параметров процесса приготовления глазури на ее качество. Результаты проведенных исследований показали, что оптимальная температура горячей воды, используемой для заваривания модифицированного крахмала марки ОПВ 1, составляет 750С. При данной температуре крахмальный раствор имеет вязкость 1,59 Па*с, оптимальную для дальнейшего ведения технологического процесса приготовления глазури с улучшенными структурными свойствами. Сахарная глазурь, равномерно распределяется по поверхности пряника, образуя тонкую корочку. При этом нет необходимости изменять существующие технологические режимы сушки и охлаждения пряников.
Одним из значимых факторов, влияющим на вязкость крахмального раствора помимо температуры воды, является ее количество. Установлено, что при увеличении количества горячей воды температурой 750С происходит заметное снижение вязкости полученного водного клейстера модифицированного крахмала (рисунок 2).
Данные проведенной сенсорной оценки пряников, представленные в таблице 2, показали, что для дальнейших исследований оптимальным является соотношение модифицированного крахмала и горячей воды 1 : 2,2, при котором процент дефектных пряников наименьший.
Рисунок 2 – Изменение вязкости водного клейстера модифицированного крахмала ОПВ 1 в зависимости от соотношения модифицированного крахмала и горячей воды (температура 750С).
Методика заключалась в оценке членами дегустационного совета внешнего вида пряников, отделанных глазурью, приготовленной с использованием в качестве желирующего компонента модифицированного крахмала ОПВ 1, заваренного разным количеством горячей воды. Проводили подсчет пряников с дефектами глазировки (присутствие оголенных мест, отслаивание, растрескивание глазури) и определяли их процентное содержание в общем объеме анализируемого образца.
Таблица 2 – Результаты сенсорной оценки глазированных пряников
| Соотношение модифицированного крахмала и горячей воды | 1,0:1,9 | 1,0:2,0 | 1,0:2,1 | 1,0:2,2 | 1,0:2,3 | 1,0:2,4 | 1,0:2,5 |
| Процент дефектных пряников | 100 | 75 | 25 | 11 | 15 | 20 | 20 |
Исследована зависимость плотности студня модифицированного крахмала от времени его набухания. Для установления зависимости производилось измерение плотности студня, образующегося в результате смешивания модифицированного крахмала ОПВ 1 и горячей воды, каждые 0,05 ч в течение 0,7 ч. При этом соотношение модифицированного крахмала и горячей воды поддерживали равным 1 : 2,2, температура горячей воды составляла 750С.
Установлено, что с увеличением продолжительности набухания модифицированного крахмала с 0,25 ч до 0,5 ч плотность образующегося студня повышается с 648 до 1108 кг/м3, а при набухании модифицированного крахмала более 0,5 ч она существенно не меняется. Таким образом, оптимальная продолжительность набухания модифицированного крахмала составляет 0,5 ч.
Анализ результатов сенсорной оценки пряников, представленных в таблице 2, для отделки которых использовали глазурь, приготовленную из модифицированного крахмала ОПВ 1, показал, что требуемого качества готовых изделий не достигнуто.
Исследована возможность использования при приготовлении глазури для отделки пряников композиции «модифицированный крахмал – желатин». Количество вводимого желатина (к массе модифицированного крахмала) изменяли от 0,08 до 0,18%. Экспериментально установлено, что при увеличении количества вводимого желатина к массе модифицированного крахмала от 0,08 до 0,18% вязкость глазури увеличивается с 0,89 до 1,86 Па*с (рисунок 3). Однако, улучшение структурных свойств глазури происходит при введении в ее рецептуру 0,12% желатина к массе модифицированного крахмала, при этом процент дефектности глазированных пряников, определенный методом сенсорной оценки, равен 0, а вязкость глазури составляет 1,26 Па*с.
3.4 Улучшение органолептических и структурных свойств глазури путем введения в ее рецептуру сухого яичного белка. При использовании в качестве желирующего компонента для получения глазури, используемой для отделки пряников, композиции «модифицированный крахмал ОПВ 1 – желатин», структурные свойства, глазури улучшаются. Однако, глазурь имеет прозрачный цвет с сероватым оттенком, что ухудшает потребительские свойства готового изделия.
Проведены исследования по изучению влияния различного количества вносимого сухого яичного белка на органолептические показатели глазури и ее структурные свойства.
Подготовку сухого яичного белка проводили традиционным способом. Сухой яичный белок замачивали в теплой воде 40-500С на 0,3-0,5 ч, в соотношении сухого яичного белка и воды 17.
Количество вводимого сухого яичного белка (к массе готового полуфабриката – глазури) изменяли в следующих пределах: от 0,16% до 0,28% с интервалом 0,2%. Экспериментальные данные по определению оптимального количества сухого яичного белка приведены на рисунке 4.
  | |
| Рисунок 3 – Влияние соотношения желатина и модифицированного крахмала на вязкость глазури | Рисунок 4 – Зависимость вязкости сахарной глазури от массовой доли сухого яичного белка (в % к массе готовой глазури) |
Установлено, что при изменении дозировки сухого яичного белка в пределах 1,6 - 2,4 % цвет глазури улучшается только при внесении белка в количестве 2,4%.
Дальнейшее увеличение количества вводимого сухого яичного белка приводит к ухудшению технологических характеристик глазури, используемой для отделки пряников. Глазурь в процессе сбивания приобретает свойства устойчивой пены, при нанесении на корпус пряника трудно распределяется по его поверхности, теряет текучесть, растрескивается и осыпается с поверхности готового изделия. Это подтверждается также экспериментальными данными о прочностных характеристиках глазури, полученных на структурометре (рисунок 5).
3.5 Снижение сахароемкости пряников путем введения кукурузного крахмала в рецептуру глазури. Проведенный системный анализ существующей технологической схемы производства глазури для отделки пряников показал, что подсистема С3, отвечающая за сахароемкость глазури и готового пряника в целом, является нестабильной.
Для повышения стабильности подсистемы С3 исследована возможность частичной замены рецептурного количества сахара, идущего на приготовление сахарной глазури, крахмалом. Изучив основные характеристики используемых в кондитерской промышленности картофельного и кукурузного крахмала, выбрали для дальнейшего исследования кукурузный крахмал. Это обусловлено тем, что кукурузный крахмал в отличие от картофельного, при внесении его в концентрации до 40%, не дает изменения вкуса изделия. Картофельный крахмал при его внесении в дозировке 5% и более придает изделию специфический вкус. Кроме того, кукурузный крахмал богат белком.
Проведены исследования по изучению влияния различного соотношения сахарной пудры и крахмала кукурузного на массовую долю сахара в готовом полуфабрикате – сахарной глазури. Установлено, что введение кукурузного крахмала в количестве от 0 до 40% к массе сахарной пудры способствует снижению массовой доли сахара в глазури, используемой для отделки пряников, с 98 до 86,2% (рисунок 6).
  | |
| Рисунок 5 – Зависимость структурных свойств сахарной глазури от количества сухого яичного белка (в % к массе готовой глазури) | Рисунок 6 – Зависимость массовой доли сахара в сахарной глазури от количества крахмала кукурузного, % |
Однако, при введение крахмала более 25% резко снижаются прочностные свойства глазури с 70 до 48 ед. пенетрации. Кроме того, глазурь приобретает матовую поверхность, что приводит к ухудшению органолептических показателей пряников. Поэтому, оптимальное количество кукурузного крахмала используемого при приготовлении глазури составляет 25%, при этом массовая доля сахара в глазури составляет 91,6%.
Результаты экспериментальных исследований стали основой для получения патентов на изобретения РФ (патент №2309602, патент №2376769).
3.6 Диагностика разработанной технологической схемы глазури. После проведения комплекса исследований и практического использования полученных результатов для совершенствования технологии пряников повторно проведена диагностика процесса получения глазури для отделки пряников и установлен уровень его целостности.
Операторная модель технологической системы производства сахарной глазури для пряников по усовершенствованной технологии представлена на рисунке 7.
После расчета формула целостности приняла вид:
Qчас = 1,00 + 0,97 + 0,96 + 0,96 + 1,00 – 4 = 0,89
Qсмена = 0,98 + 0,91 + 0,97 + 0,90 + 1,00 – 4 = 0,76
Полученные качественные оценки стабильности усовершенствованной технологии свидетельствуют о том, что использованные для совершенствования процесса получения глазури технологические приемы привели к повышению уровня целостности подсистем и всей системы в целом.
3.7 Исследование влияния рецептурных компонентов на качество и пищевую ценность корпуса пряников. С целью повышения пищевой ценности пряников исследована зависимость изменения содержания редуцирующих веществ в корпусе пряников при замене рецептурного количества сахарной пудры, используемой при приготовлении корпуса по существующей технологии, полуфабрикатом - «жженка».
Установлено, что наиболее оптимальное количество сухих и редуцирующих веществ содержится в образцах, полученных при температуре варки 100-1050С и продолжительности приготовления «жженки» 0,25-0,3 ч. При таких параметрах достигается массовая доля сухих веществ 78,178,3% и редуцирующих – 58,561,6%. При повышении температуры уваривания выше 1050С и продолжительности уваривания более 0,3 ч содержание редуцирующих веществ изменяется не значительно. Однако, происходит резкое увеличение массовой доли сухих веществ и усиление цвета полуфабриката. Кроме того, появляется горечь во вкусе, что в целом отрицательно сказывается на органолептических показателях готового продукта.
Перевод оставшегося рецептурного количества сахара-песка, используемого по существующей технологии в виде сахарной пудры, в «жженку», способствует резкому повышению оптимального уровня удельной поверхности рецептурных компонентов, характеризуемый концентрационным фактором.
Пряники, приготовленные с использованием полуфабриката «жженки», имеют более высокую дегустационную оценку по сравнению с пряниками, приготовленными по существующей технологии.
С целью регулирования массовой доли редуцирующих веществ в пряничном тесте, которые также определяют сладость пряника, нами рассмотрена возможность замены части инвертного сиропа, входящего в его рецептуру, на полуфабрикат «жженка». Известно, что по принятой в кондитерском производстве технологии приготовления инвертного сиропа, содержание редуцирующих веществ достигается в нем 78-80%, тогда как в полуфабрикате «жженка» массовая доля редуцирующих веществ составляет 58,5-61,6%. Кроме того, проведенные нами исследования полуфабрикатов: инвертного сиропа и «жженки» на содержание в них основных моносахаров – глюкозы и фруктозы, показали, что в инвертном сиропе общее содержание глюкозы и фруктозы составляет 98,8 г/л, глюкозы – 46,6 г/л, фруктозы – 40,7 г/л; соответственно в «жженке» – 96,6 г/л, 58,0 г/л, 35,2 г/л. Таким образом, заменяя часть инвертного сиропа полуфабрикатом «жженка», появляется возможность снижения сладости изделия (за счет уменьшения вносимого количества фруктозы) и повышения пищевой ценности пряников (за счет увеличения глюкозы).
Для решения поставленной задачи проведены исследования по определению дозировки «жженки» в пряничном тесте, которую оценивали по соотношению к инвертному сиропу.
Установлено, что при увеличении количества вносимой «жженки» по отношению к инвертному сиропу массовая доля общего сахара в корпусе пряника снижается на 10%.
Следует отметить, что содержание влаги в «жженке» около 22% ограничивало введение «жженки» в количестве более 15%, что приводило к резкому повышению влажности теста более 24% (при регламентируемой – не более 18%). Повышение влажности теста ухудшает процесс формования теста. При низкой дозировке инвертного сиропа вкусовые показатели пряников ухудшались, снижались физико-химические характеристики изделия в результате потери влаги (влажность пряника составляла 8,5%). Таким образом, оптимальным соотношением инвертного сиропа и «жженки» принято соотношение 85 : 15%.
3.8 Влияние сорта муки на биологическую ценность пряников. Исследовано влияние одного из основных рецептурных компонентов корпуса пряников – типа муки пшеничной общего назначения, на изменение его биологической ценности.
При совершенствовании технологии производства корпуса пряников была произведена замена муки пшеничной общего назначения типа М 55-23 на муку пшеничную общего назначения типа М 75-23. Органолептическая оценка полученных образцов корпуса пряников, подтвердила сохранение качественных характеристик пряников по сравнению с контрольным образцом, в качестве которого были взяты пряники, приготовленные с использованием муки пшеничной общего назначения типа М 55-23.
Проведена оценка биологической ценности пряников, выработанных из муки пшеничной общего назначения типа М 55-23 и пряников, приготовленных из муки пшеничной общего назначения типа М 75-23. Данные исследования представлены в таблице 3.
Таблица 3 – Сравнительный анализ биологической ценности пряников
| № п/п | Наименование незаменимых аминокислот | Массовая доля аминокислот в пряниках, % | |
| из муки пшеничной общего назначения типа М 55-23 | из муки пшеничной общего назначения типа М 75-23 | ||
| 1 | Лизин | 0,49 | 0,45 |
| 2 | Тирозин | 1,68 | 1,56 |
| 3 | Фенилаланин | 2,10 | 2,34 |
| 4 | Гистидин | 0,96 | 0,90 |
| 5 | Лейцин+изолейцин | 4,94 | 5,40 |
| 6 | Метионин | 0,68 | 1,07 |
| 7 | Валин | 1,78 | 2,01 |
| 8 | Пролин | 5,37 | 5,66 |
| 9 | Треонин | 1,26 | 1,32 |
| 10 | Серин | 2,62 | 2,62 |
| 11 | Аланин | 1,37 | 1,48 |
| 12 | Глицин | 1,72 | 1,87 |
Данные таблицы 3 свидетельствуют о том, что пряники, приготовленные из муки пшеничной общего назначения типа М 75-23, имеют биологическую ценность выше, чем пряники, приготовленные из муки пшеничной общего назначения типа М 55-23, так как массовая доля восьми незаменимых аминокислот в пряниках, приготовленных из муки пшеничной общего назначения типа М 75-23, превышает содержание этих незаменимых аминокислот в пряниках из муки пшеничной общего назначения типа М 55-23.
3.9 Влияние рецептурных компонентов на продолжительность хранения пряников. Пряники относятся к традиционным кондитерским изделиям с длительным сроком хранения. По известным технологиям срок хранения пряников составляет до 5 месяцев. Уменьшив количество инвертного сиропа за счет использования в рецептуре пряничного теста полуфабриката «жженки», вызвав тем самым снижение редуцирующих веществ в корпусе пряника, и изменение влагоудерживающей способности изделия, за счет уменьшения содержания фруктозы.
Для повышения сроков хранения пряников нами изучено влияние таких влагоудерживающих компонентов, как фруктоза и пектин. Установлено, что влажность пряника достигается при внесении фруктозы в количестве 6%, а пектина – 5%. Оптимальные количества вносимых влагоудерживающих компонентов определяли путем закладки образцов пряников на хранение в герметично запаянных пакетах при соблюдении на протяжении всего времени хранения условий, установленных технической документацией, и проверкой качественных показателей пряников (органолептических, физико-химических, микробиологических и показателей безопасности) через 3, 6, 9 и 12 месяцев после закладки образцов на хранение. Результаты исследований позволили увеличить гарантийные сроки хранения пряников до 6 месяцев.
3.10 Промышленная апробация разработанной технологической схемы и рецептуры пряников «Зимний каприз». Аппаратурно-технологическая схема производства пряников глазированных сахарной глазурью представлена на рисунке 8, промышленная апробация которой подтвердила практическую ценность проведенных исследований.
Результаты исследований по совершенствованию технологии пряников и разработке рецептуры стали основой для разработки изменений №3 к ТУ 9133-004-16939216-99 «Пряники. Технические условия».
Для обеспечения стабильности качества пряников нами разработана схема контроля качества и безопасности целевого продукта. Оценка конкурентоспособности показала, что пряники «Зимний каприз» имеют высокую конкурентоспособность 40,4 %. Фактический годовой экономический эффект от использования результатов настоящей исследовательской работы составил около 5 млн. рублей. Пряники «Зимний каприз», вырабатываемые по усовершенствованной технологии, удостоены двух золотых медалей на смотре-конкурсе качества кондитерских изделий в рамках 7-й Международной конференции «Кондитерские изделия ХХI века» (30 марта – 01 апреля 2009 г., МПА, г.Москва) и смотре-конкурсе в рамках 11-й Российской агропромышленной выставки «Золотая осень-2009» (09-12 сентября 2009 г., ВВЦ, г. Москва).
Выводы
1. На основании выполненного системного анализа установлено, что основными направлениями совершенствования технологии производства пряников является изменение ведения процессов получения глазури и корпуса, из которых состоят пряники.
2. Экспериментально доказано, что структурные свойства глазури улучшаются при использовании в качестве желирующего компонента композиции «модифицированный крахмал – желатин» в соотношении 1 : 0,12.
3. Установлено, что замена 25% рецептурного количества сахарной пудры в глазури кукурузным крахмалом приводит к снижению сахароемкости глазури, используемой для отделки пряников, а, следовательно, и самих пряников, на 10%, что является фактором повышения их потребительских свойств (патент РФ на изобретение № 2309602).
4. Показана возможность использования сухого яичного белка для улучшения органолептических и структурных свойств глазури, используемой для отделки пряников. При внесении сухого яичного белка в количестве 2,4% к массе готовой глазури, она имеет наибольшую прочность – 70 ед. пенетрации.
5. Показано, что замена муки пшеничной общего назначения типа М 55-23 на муку пшеничную общего назначения М 75-23 в корпусе пряников улучшает аминокислотный состав готовых изделий. Массовая доля восьми незаменимых аминокислот (фенилаланина, лейцина+изолейцина, метионина, валина, пролина, треонина, аланина и глицина) в корпусе пряников, приготовленных из муки пшеничной общего назначения типа М 75-23, превышает содержание этих незаменимых аминокислот в пряниках из муки пшеничной общего назначения типа М 55-23 (патент РФ на изобретение №2365109).
6. Экспериментально доказано, что уменьшение общего содержания редуцирующих веществ в корпусе пряника, приводит к повышению его качества и снижению сладости в результате замены 15% рецептурного количества инвертного сиропа «жженкой», за счет снижения количества фруктозы, содержание которой в «жженке» на 13,5% ниже, чем в инвертном сиропе.
7. Предложена усовершенствованная технология производства пряников, отличительной особенностью которых является изменение технологических параметров процесса получения глазури, корпуса и их рецептурного состава (патент РФ №2376769).
8. Установлено, что внесение в пряничное тесто 6% фруктозы и 5% пектина к массе сырья приводит к увеличению сроков хранения целевого продукта с 5 до 6 месяцев.
9. Разработана принципиальная схема контроля качества и безопасности целевого продукта повышенной пищевой и биологической ценности с введением дополнительных точек контроля на основных технологических операциях, начиная от входного контроля сырья, подготовки его к производству, заканчивая упаковкой готового изделия и отгрузкой на склад.
10. Проведена оценка конкурентоспособности разработанных пряников повышенной пищевой и биологической ценности. Конкурентоспособность составляет 40,4%.
11. Разработана и утверждена в установленном порядке техническая документация на пряники «Зимний каприз» (ТУ, ТИ и РЦ).
12. Усовершенствованная технология производства пряников «Зимний каприз» прошла промышленную апробацию на ОАО Кондитерский комбинат «Кубань».
13. Фактический годовой экономический эффект от использования результатов настоящей исследовательской работы составил почти 5 млн. рублей.
Список публикаций по теме диссертации
1. Агеева, Н.В. Особенности системы НАССР на кондитерских предприятиях [Текст] / Агеева Н.В., Кочетов В.К., Донченко Л.В. – монография: Краснодар: КГАУ, 2010. – 270 с.
2. Агеева, Н.В. Разработка технологии сахарной глазури с низкой сахароемкостью и высоким качеством для отделки пряников [Текст] / Агеева Н.В. // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета / http://www.ej.kubagro.ru/news.asp#47, г.Краснодар, 2010. – №59 (05).
3. Агеева, Н.В. Пути повышения пищевой и биологической ценности пряников [Текст] / Агеева Н.В. // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета / http://www.ej.kubagro.ru/news.asp#47, г.Краснодар, 2010. – №59 (05).
4.Агеева, Н.В. Производство функциональных кондитерских изделий для различных возрастных групп [Текст] / Н.В. Агеева, В.К. Кочетов, И.Я. Аминева, Л.А. Ревина // Ежемесячный научно-технический и производственный журнал «Хлебопродукты», 2007. - № 8. – с. 40-41.
5. Агеева, Н.В. Качество – приоритетный фактор конкурентоспособности и база для создания функциональных кондитерских изделий [Текст] / Н.В. Агеева, В.К. Кочетов, И.Я. Аминева, Л.А. Ревина // Матер. 7-й межд. конф. «Кондитерские изделия ХХI века»/ Международная промышленная академия. – М.: Пищепромиздат, 2009. - С. 12-17.
6. Способ производства кондитерской сахарной массы / Патент на изобретение РФ №2309602// Кочетов В.К., Аксенова Л.М., Талейсник М.А., Щербакова Н.А., Аминева Н.П., Ревина Л.А., Агеева Н.В.
7. Способ приготовления фигурного мучного изделия / Патент на изобретение РФ № 2365109 // Кочетов В.К., Талейсник М.А., Аминева И.Я., Рыков В.И., Агеева Н.В.
8. Способ приготовления мучного кондитерского изделия, покрытого глазурью / Патент на изобретение РФ № 2376769 // Кочетов В.К., Талейсник М.А., Аминева Н.П., Аминева И.Я., Ревина Л.А., Агеева Н.В.
