На правах рукописи БУХТОЯРОВ Роман Юрьевич РАЗРАБОТКА РЕЦЕПТУР И ОЦЕНКА ПОТРЕБИТЕЛЬСКИХ
реклама
На правах рукописи БУХТОЯРОВ Роман Юрьевич РАЗРАБОТКА РЕЦЕПТУР И ОЦЕНКА ПОТРЕБИТЕЛЬСКИХ СВОЙСТВ МАЙОНЕЗОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ДОБАВОК РАСТИТЕЛЬНОГО И ЖИВОТНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ Специальность 05.18.15 – Товароведение пищевых продуктов и технология продуктов общественного питания АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Краснодар – 2009 2 Работа выполнена в Кубанском государственном технологическом университете Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Тамова Майя Юрьевна Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Бутина Елена Александровна кандидат технических наук Багалий Татьяна Михайловна Ведущая организация: Краснодарский кооперативный институт филиал АНО ВПО «Российского университета кооперации» Защита состоится 29 декабря 2009 года в 1400 часов на заседании диссертационного совета Д 212.100.03 при Кубанском государственном технологическом университете по адресу: 350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубанского государственного технологического университета: 350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2 Автореферат разослан 27 ноября 2009 г. Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент М.В. Жарко 3 1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ 1.1 Актуальность темы. В концепции государственной политики в области здорового питания, разработанной до 2020 года, приоритетным направлением является ликвидация дефицита в питании населения микронутриентов, а специализированные пищевые продукты и биологически активные добавки к пище отнесены к важнейшим инструментам оптимизации питания и здоровья населения. В связи с этим возникает необходимость создания пищевых продуктов функционального назначения, сбалансированных по основным нутриентам и пользующихся повседневным спросом. Создание масложировых продуктов эмульсионной природы – майонезов, обогащенных биологически активными добавками с высокими пищевыми и функциональными характеристиками актуально, однако требует углубленного изучения и оценки структурообразующих и технологических характеристик применяемых добавок. Особое значение приобретает поиск и изучение характеристик новых добавок для технологии майонезов, вырабатываемых предприятиями общественного питания, с низким содержанием холестерина и высоким содержанием физиологически функциональных ингредиентов. Одним из путей решения проблемы является использование новых биологически активных эмульгаторов-стабилизаторов на основе комплекса хитозана и белкового концентрата, полученного из семян кунжута, в составе которых широко представлены физиологически активные компоненты. Подтверждением актуальности представленного исследования является выполнение работы в соответствии с тематикой НИР кафедры технологии и организации питания КубГТУ «Совершенствование технологии продуктов детского, функционального и общественного питания (№ госрегистрации 01.200.700872)». 4 1.2 Цель работы. Целью настоящей работы является разработка рецептур и оценка потребительских свойств майонезов функционального назначения с добавлением натуральных эмульгаторов-стабилизаторов (хитозана и белкового концентрата) и β-каротина. 1.3 Основные задачи исследования: – изучение, анализ и систематизация научно-технической литературы и патентной информации по теме исследования; – обоснование выбора эмульгаторов-стабилизаторов, обладающих высокой эмульгирующей и стабилизирующей способностью и физиологической ценностью; – выбор органической кислоты и обоснование ее концентрации для обеспечения наилучшей растворимости хитозана; – выявление оптимального соотношения хитозана и яичного желтка в рецептуре майонезов для достижения необходимых реологических характеристик готового продукта; – экспериментальное обоснование и разработка состава композиции эмульгаторов-стабилизаторов с заданными технологическими свойствами, а также выбор способа их введения в разрабатываемые продукты; – определение влияния вводимого β-каротина на органолептические показатели и физиологическую ценность майонезов функционального назначения; – разработка рецептуры и технологии майонезов функционального назначения для предприятий общественного питания; – оценка органолептических и физико-химических показателей разработанных майонезов функционального назначения; – исследование пищевой и биологической ценности майонезов функционального назначения; – изучение микробиологических показателей и установление допустимых сроков хранения майонезов функционального назначения; – разработка технологической документации на новые майонезы 5 функционального назначения, включающей технико-технологические карты; – оценка экономической эффективности от внедрения и реализации разработанных технологических решений. 1.4 Научная новизна. В работе впервые научно обоснована и доказана целесообразность и эффективность применения в майонезах хитозана и белкового концентрата, полученного из семян кунжута в качестве эмульгаторов-стабилизаторов, имеющих высокую эмульгирующую и стабилизирующую способность, а также обладающих физиологической ценностью. Определено оптимальное соотношение хитозана и белкового концентрата, позволяющее исключить из рецептуры майонеза яичные продукты и обеспечивающее необходимые реологические характеристики готового продукта. Выявлено положительное влияние эмульгаторов-стабилизаторов (хитозана, белкового концентрата) и β-каротина на потребительские свойства майонезов, включая пищевую и биологическую ценность, а также их микробиологическую стойкость. Новизна технологических решений подтверждена патентом РФ на изобретение и двумя положительными решениями о выдаче патента на изобретение. 1.5 Практическая значимость. Разработаны технология и рецептуры майонезов функционального назначения с добавлением композиции эмульгаторов-стабилизаторов и β-каротина. Разработаны и утверждены технико-технологические карты на их производство. Технологические решения апробированы в условиях предприятия общественного питания. Теоретические положения работы использованы в учебном процессе по дисциплине «Технология продуктов функционального питания», в курсовом и дипломном проектировании по специальностям: 260505 – Технология детского и функционального питания и 260501 – Технология 6 продуктов общественного питания. 1.6 Реализация результатов исследования. Выработана опытная партия майонезов функционального назначения на предприятии общественного питания (ООО «Троян», г. Краснодар). Ожидаемый экономический эффект от реализации 1575 кг продукции составит 76,1 тыс. руб. 1.7 Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на: «Перспективные Международной нано- и научно-практической биотехнологии в конференции производстве продуктов функционального назначения» (г. Краснодар, 2007), VIII Всероссийской конференции молодых ученых с международным участием «Пищевые технологии» (г. Казань, 2007), научно-практической конференции «Качество продукции, технологий и образования» (г. Магнитогорск, 2007 и 2008), V Международной научно-практической конференции «Торгово- экономические проблемы регионального бизнес-пространства» (г. Челябинск, Всероссийской 2007), научно-технической конференции «Наука – производство – технологии – экология» (г. Киров, 2007), Х и ХI Международной научно-практической конференции «Современные проблемы техники и технологии пищевых производств» (г. Барнаул, 2007 и 2008). 1.8 Публикации. По материалам выполненных исследований опубликовано 17 научных работ, в том числе 6 научных статей в журнале, рекомендуемом ВАК, 8 материалов конференций, получен 1 патент РФ на изобретение и 2 положительных решения о выдаче патента на изобретение. 1.9 Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературных источников отечественных и зарубежных авторов и приложений. Основное содержание работы изложено на 120 страницах, включает 32 таблицы и 13 рисунков. 7 2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 2.1 Методы исследований. При выполнении работы использованы стандартные методы, принятые в пищевой промышленности, а также современные физико-химические методы анализа. Исследование реологических характеристик модельных систем и майонезов, полученных с использованием эмульгаторов-стабилизаторов проводили на ротационном вискозиметре «Реотест-2»; содержание микро-, макроэлементов определяли методом атомно-абсорбционной спектроскопии; содержание токсичных элементов – методом инверсионной вольтамперометрии на анализаторе ТА 1; содержание фтор- и хлорорганических пестицидов – на газовом хроматографе «Кристалл 2000М»; измерение рН проводили на рН-метре АНИОН 4100; при установлении сроков годности майонеза руководствовались МУ «Гигиенические требования к безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов» СанПиН 2.3.2.1078-01; микробиологические показатели разработанной продукции определяли методом посева на плотные среды (чашечный метод); определение относительной биологической ценности разработанных майонезов использованием в проводили качестве по тест-организма методике ВАСХНИИЛ Tetrahyimena с pyriformis; органолептическую оценку готовой продукции проводили по пятибалльной шкале в соответствии с требованиями ФАО/ВОЗ. Оценку результатов и их статистической достоверности проводили с использованием современных методов расчета статистической достоверности результатов измерений. Структурная схема исследований представлена на рисунке 1. 2.2 Обоснование выбора эмульгаторов-стабилизаторов растительного и животного происхождения для майонезных эмульсий. В настоящее время эффективными заменителями традиционного эмульгатора – яичного желтка при производстве майонезов являются комплексы фосфолипидов, белков и пищевых волокон. На основании анализа патентной информации, научно-технической литературы и результатов предварительных исследований в качестве эмульгаторов-стабилизаторов при производстве майонезов функционального назначения были выбраны: 8 I этап: Анализ научно-технической литературы и патентной информации по теме исследования с использованием фондов научных библиотек и электронных ресурсов сети Internet II этап: Теоретическое и экспериментальное обоснование применения хитозана и композиции эмульгаторов-стабилизаторов «хитозан белковый концентрат» в производстве майонезов Обоснование выбора эмульгаторов-стабилизаторов растительного и животного происхождения для майонезных эмульсий Сравнительная оценка физико-химических показателей и химического состава яичного желтка, хитозана и белкового концентрата Исследование влияния дозировок хитозана на стойкость и вязкость майонезных эмульсий Определение оптимального соотношения и концентрации хитозана и белкового концентрата для получения майонезных эмульсий с требуемыми характеристиками III этап: Разработка рецептур и технологии майонезов функционального назначения с использованием хитозана и композиции эмульгаторов-стабилизаторов «хитозан-белковый концентрат» IV этап: Исследование потребительских свойств разработанных функциональных продуктов питания Органолептическая оценка, оценка химического состава и физико-химических свойств Определение пищевой и биологической ценности Установление сроков безопасного хранения на основе микробиологических анализов V этап: Разработка технической документации на новые продукты питания. Апробация разработанной технологии и оценка экономической эффективности от ее внедрения Рисунок 1 – Структурная схема исследований 9 – хитозан, выработанный из панциря ракообразных, обладающий уникальным свойством – липофильностью – позволяющим поглощать и связывать жиры, а также снижать уровень холестерина в крови; – белковый концентрат, полученный из семян кунжута, содержащий более 60% белка и богатый комплекс макроэлементов и обладающий высокой физиологической ценностью. В таблице 1 представлена характеристика пищевой ценности объектов исследования в сравнении с пищевой ценностью яичного порошка. Таблица 1 – Пищевая ценность объектов исследования Значение показателя Наименования показателя Яичный Белковый Хитозан желток концентрат Массовая доля, %: влаги 51,00 10,00 9,62 липидов 31,60 отсутствие 8,38 углеводов, в том числе 0,20 89,40 10,76 пищевых волокон отсутствие 89,40 5,34 белков 16,00 отсутствие 62,54 минеральных веществ 1,70 0,60 8,70 холестерина 0,57 отсутствие отсутствие В таблице 2 приведена сравнительная оценка витаминного и минерального состава традиционно применяемого в технологии майонезов в качестве эмульгатора яичного желтка и белкового концентрата. Таблица 2 Витаминный и минеральный состав эмульгаторов Значение показателя Наименования показателя Яичный желток Белковый концентрат 1 2 3 Массовая доля витаминов, мг/100 г: В1 0,24 2,92 В2 0,28 0,83 РР отсутствие 9,20 Массовая доля макроэлементов, мг/100 г: калий 129,00 830,00 натрий 51,00 125,00 кальций 136,00 2462,00 магний 15,00 902,00 фосфор 542,00 1202,00 10 Продолжение таблицы 2 1 Массовая доля микроэлементов, мг/ 100 г: медь цинк железо йод 2 3 0,139 3,105 6,700 0,023 0,100 2,500 102,000 0,020 Показано, что выбранные эмульгаторы-стабилизаторы по составу и пищевой ценности существенно отличаются от яичного желтка. Белковый концентрат содержит значительно меньше липидов и гораздо больше белков, что обусловливает наличие как эмульгирующих, так и стабилизирующих свойств. Хитозан отличается высоким содержанием пищевых волокон. Оба эмульгатора-стабилизатора не содержат холестерина. Для белковых продуктов важным показателем является их биологическая ценность, которая определяется аминокислотным составом белков, входящих в их состав. В таблице 3 приведен аминокислотный состав яичного желтка и белкового концентрата. Таблица 3 – Состав незаменимых аминокислот яичного желтка и белкового концентрата Наименования аминокислот Валин Лейцин Изолейцин Триптофан Метионин + цистин Треонин Фенилаланин + тирозин Лизин Сумма незаменимых аминокислот Содержание аминокислоты, г/100 г Яичный Белковый желток концентрат 0,937 2,029 1,381 3,064 0,907 1,793 0,236 0,680 0,690 2,001 0,830 1,759 1,395 3,667 1,156 1,269 7,532 16,262 Из данных таблицы 3 видно, что по содержанию незаменимых 11 аминокислот белки белкового концентрата превосходят белки яичного желтка в среднем более чем в 2 раза, что имеет важное значение при создании продуктов функционального назначения. На основании проведенного анализа можно предположить, что применение хитозана в композиции с белковым концентратом позволит полностью заменить яичный желток в рецептурах майонезов. 2.3 Исследование влияние дозировок хитозана на стойкость и вязкость майонезных эмульсий. Получение устойчивых эмульсий прямого типа, к которым относится майонез, определяется эффективностью действия эмульгатора-стабилизатора. Не менее важное значение для получения майонезных эмульсий с требуемыми показателями качества имеют технологические режимы подготовки эмульгаторастабилизатора. Известно, что хитозан растворяется в слабокислой среде. Учитывая это, разрабатывали эффективный способ подготовки и введения хитозана в эмульгируемую систему. Растворение хитозана осуществляли в растворах органических кислот при соотношении 16:1 по массе и температуре 25 0С. При этом варьировали вид и концентрацию кислот. Результаты исследований представлены в таблице 4. Таблица 4 – Растворимость хитозана в растворах пищевых кислот Наименования показателя рН раствора хитозана в органической кислоте Растворимость, %: в воде в 3%-ной уксусной кислоте в 1%-ной уксусной кислоте в 1 %-ному винном уксусе в1 %-ном яблочном уксусе в 5 %-ной лимонной кислоте Значение показателя 3,2-3,6 не растворяется 99,5 99,0 99,0 99,0 98,0 Установлено, что растворимость хитозана в водных растворах органических кислот, используемых в пищевых технологиях, практически 12 одинакова и составляет 98-99,5 %. Органические кислоты снижают рН среды и обладают антибактериальными свойствами. В производстве майонеза в качестве подкислителя традиционно используется уксусная кислота 3%-ной концентрации. Увеличение дозировки не только снижает рН, но и придает майонезу кислый и резкий вкус, что отрицательно влияет на потребительскую привлекательность продукта. Введение раствора хитозана в 1 %-ном яблочном уксусе позволяет исключить содержащуюся в рецептуре уксусную кислоту. Яблочный уксус хорошо гармонирует с растительным маслом и не раздражает желудочнокишечный тракт. Помимо этого, в его состав входит ряд биологически активных веществ, которые способствуют пищеварению и обладают лечебными свойствами. В связи с этим, наиболее эффективным в качестве растворителя хитозана является использование яблочного уксуса. С целью определения возможности замены яичного желтка хитозаном и выявления их оптимальных дозировок для создания майонезных эмульсий с соотношением фаз «масло-вода» 70:30, варьировали количество и соотношение яичного желтка и хитозана. Хитозан вводили в виде 5%-ного раствора в 1%-ном яблочном уксусе. В качестве базовой была выбрана рецептура №884 из Сборника рецептур блюд и кулинарных изделий для предприятий общественного питания (1983), которая представлена в таблице 5. Таблица 5 – Базовая рецептура майонезной эмульсии Наименование рецептурных компонентов Расход сырья, % Масло подсолнечное рафинированное дезодорированное 72,0 Горчица столовая 2,4 Яйца (желтки) 9,2 Сахар 1,9 Уксусная кислота 3 %-ая 14,5 13 На рисунке 2 представлены количества и соотношения яичного желтка и хитозана в майонезной эмульсии, обеспечивающие стойкость не Количество яичного желтка, % к массе эмульсии менее 98%. 10 Рисунок 2 – Влияние количества эмульгаторов на стойкость майонезных эмульсий: 8 6 4 – область эмульсии со стойкостью более 98 %; – область нестойкой эмульсии 2 0 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 Количество хитозана, % к массе эмульсии Анализ представленных данных показывает, что снижение содержания в майонезных эмульсиях яичного желтка более чем на 75% не обеспечивает получение эмульсий с заданной стойкостью. Следует также отметить, что введение в майонезные эмульсии хитозана в количестве более, чем 0,8% не является целесообразным, так как оказывает негативное влияние на структурно-реологические свойства и органолептические характеристики получаемого продукта, а, именно, обусловливает нехарактерную для майонезов консистенцию и вяжущий привкус. На следующем этапе проведены исследования по влиянию хитозана на реологические характеристики майонезных эмульсий. На рисунке 3 приведены кривые течения модельных майонезных эмульсий. Эффективная вязкость, Па*с 40 Рисунок 3 – Кривые течения 30 майонезных эмульсий: 1 2 1 – контроль; 20 2 – с добавлением хитозана в количестве 0,8 % к массе 10 эмульсии 0 20 30 40 50 60 Напряжение сдвига, Па 70 80 14 Как видно из представленных данных, вязкость майонезных эмульсий, в которых 75 % яичного желтка заменено раствором хитозана находится на уровне контроля. 2.4 Определение оптимального соотношения и концентрации хитозана и белкового концентрата для получения майонезной эмульсии с заданными свойствами. Белковый концентрат обладает эмульгирующими и стабилизирующими свойствами, его сочетание с хитозаном может обеспечить требуемую стойкость майонезных эмульсий при полном исключении из рецептуры яичного желтка. С целью изучения возможности полного исключения из рецептуры майонеза яичных желтков в рецептуры модельных майонезных эмульсий вводили композицию эмульгаторов-стабилизаторов – хитозана и белкового концентрата, варьируя их количество и соотношение. Состав композиции эмульгатора-стабилизатора в исследуемых образцах представлен в таблице 6. Предварительно белковый концентрат соединяли с водой в соотношении 1:2 для набухания и образования суспензии. Таблица 6 – Состав эмульгатора-стабилизатора Наименование Хитозан Белковый концентрат Содержание, % к массе эмульсии в образце №1 №2 №3 №4 №5 0,8 0,8 0,8 1,3 0,8 1,8 0,8 2,3 0,8 2,8 Влияние количества и соотношения эмульгаторов-стабилизаторов на стойкость исследуемых майонезных эмульсий с соотношением фаз «масло»: «вода» 70:30 представлено на рисунке 4. Как видно из представленных данных, что достаточное для обеспечения необходимой стойкости количество вводимого белкового концентрата составляет 2,3 % к массе эмульсии. Следует отметить, что указанные количества обеспечивают органолептические показатели, соответствующие установленным для 15 майонезов требованиям. Рисунок 98 концентрации 96 соотношения эмульгаторов- Стойкость эмульсии, % неразрушенной эмульсии 100 4 – Влияние и стабилизаторов на стойкость 94 майонезных эмульсий 92 90 88 1 2 3 4 5 Номер образца На рисунке 5 приведены кривые течения майонезов с применением в качестве эмульгатора-стабилизатора композиции хитозана и белкового концентрата в выявленных количествах и соотношениях. Эффективная вязкость, Па*с 40. Рисунок 5 – Кривые течения майонезных эмульсий: 1 – контроль; 2 – с добавлением хитозана и белкового концентрата в количестве 0,8 и 2,3 % к массе 30 1 20 2 10 эмульсии соответственно 0 20 30 40 50 60 70 80 Напряжение сдвига, Па Анализ кривых течения разработанных майонезных эмульсий показал, что они по структурно-реологическим свойствам близки к контрольному образцу. Эффективная вязкость разработанных майонезных эмульсий близка эффективной вязкости майонезной эмульсии, приготовленной по базовой рецептуре и соответствует требованиям ГОСТ 30004.1-93. Обобщение результатов экспериментов послужило основанием для 16 разработки рецептур и технологии майонезов с использованием хитозана и композиции эмульгаторов-стабилизаторов «хитозан - белковый концентрат». 2.5 Разработка рецептур и технологии майонезов функционального назначения. Учитывая дефицит β-каротина в рационах питания населения Краснодарского края, при разработке рецептуры и технологии нового вида майонеза в его рецептуру вводили 2 %-ный раствор β-каротина. Как показали результаты оценки органолептических показателей, оптимальной оказалась дозировка 0,004 % к массе рецептурных компонентов. На основании проведенных исследований разработаны рецептуры майонезов функционального назначения с применением хитозана, белкового концентрата и β-каротина (таблица 7). Таблица 7 – Рецептуры майонеза с применением композиции «хитозан-белковый концентрат» Наименование рецептурных компонентов Масло подсолнечное рафинированное дезодорированное Горчица столовая Яйца (желтки) Сахар Соль поваренная Уксусная кислота 3 %-ая Уксус яблочный 1 %-ый Белковый концентрат Хитозан 2 %-ый водный раствор -каротина Вода контроль (рец. №884) Расход сырья, % майонезы с 1 %-ым с 1 %-ым яблочным яблочным уксусом, хитозаном, уксусом и белковым концентратом и хитозаном -каротином 72,0 2,4 9,2 1,9 отсутствие 14,4 72,0 2,4 2,3 1,9 0,5 72,0 2,4 1,9 0,5 отсутствие отсутствие 14,4 14,4 отсутствие отсутствие 0,8 отсутствие 2,3 0,8 0,004 0,1 5,7 5,696 17 Технологические режимы производства разработанных майонезов приведены в таблице 8. Структурные схемы производства майонезов приведены на рисунках 6 и 7. Таблица 8 – Технологические режимы производства майонезов, обогащенных хитозаном, белковым концентратом и -каротином Наименование технологической стадии и технологического режима 1. Подготовка рафинированного дезодорированного масла: охлаждение до температуры, 0С 2. Подготовка водных растворов органических кислот: температура, 0С концентрация, % 3. Подготовка хитозана 3.1 Растворение в водных растворах органических кислот: соотношение раствор органической кислоты-хитозан температура, 0С время, мин 4. Подготовка белкового концентрата 4.1 Набухание белкового концентрата в воде соотношение белковый концентрат-вода температура, 0С время, мин 5. Подготовка рецептурных компонентов: смешивание яичного желтка с горчицей, солью и сахаром при температуре, 0С 6. Приготовление смеси эмульгаторов: температура, 0С время, мин 7. Эмульгирование температура, 0С время, мин 8. Введение в эмульсию 2 %-го водного раствора -каротина время, мин Значение технологического режима 20-25 25 1-5 16:1 20-25 15-20 1:2 20-25 15-20 20-25 25 5-7 25 15-20 3-5 18 Масло растительное Соль, сахар Фильтрация Просеивание Дозирование Дозирование Смешивание Дозирование Яичный желток Горчица столовая Хитозан сухой 1 %-ый яблочный уксус Просеивание и магнитное улавливание металлопримесей Дозирование Дозирование Эмульгирование Растворение в кислоте при 20 0С, 15 мин Майонез на реализацию Дозирование Рисунок 6 – Структурная схема производства майонеза с хитозаном Масло растительное Белковый концентрат Соль, сахар Горчица столовая Хитозан сухой Фильтрация Просеивание Просеивание Дозирование Просеивание 1 %-ый яблочный уксус 2 %-ый водный раствор каротина Дозирование Дозирование Дозирование Набухание в воде Дозирование Дозирование Дозирование Смешивание Эмульгирование Растворение в кислоте при 20 0С, 15 мин Дозирование Смешивание Майонез на реализацию Рисунок 7 – Структурная схема производства майонеза с хитозаном, белковым концентратом и -каротином 19 2.6 Исследование потребительских свойств и пищевой ценности разработанных майонезов. В таблице 9 представлены органолептические и физико-химические показатели разработанных майонезов. Таблица 9 – Органолептические и физико-химические показатели разработанных майонезов Наименования показателя Внешний вид и консистенция Вкус Запах Цвет Массовая доля, %: влаги липидов белка углеводов, в том числе пищевых волокон Стойкость эмульсии, % неразрушенной эмульсии рН Кислотность, в пересчете: -на уксусную кислоту, % -на яблочную кислоту, % Эффективная вязкость, (Па·с) при 20 0С и скорости сдвига 3 с-1 Энергетическая ценность, ккал Характеристика и значение показателя контроль майонез с майонез с (рецептура хитозаном хитозаном, №884) белковым концентратом и -каротином однородный сметанообразный с единичными пузырьками воздуха кисловатый без кисловатый нежный выраженной (приятный) без выраженной горечи горечи с запахом с приятным запахом яблочной уксусной кислоты кислоты кремоватобелый с светло-кремовый желтый кремоватым оттенком 18,03 78,20 1,77 2,00 21,2 75,86 0,62 2,3 20,84 75,26 1,81 2,46 отсутствие 0,72 0,84 99 4,2 99 4,3 99 4,5 0,47 - 0,45 0,42 18,0 18,0 18,0 719 694 694 20 В таблице 10 приведены данные по составу физиологически ценных пищевых ингредиентов, определяющих функциональные свойства майонезов. Таблица 10 – Содержание физиологически ценных пищевых ингредиентов в разработанных майонезах Наименование показателя Значение показателя для майонеза с хитозаном, белковым концентратом и с хитозаном -каротином Минеральные вещества, мг/100 г продукта: натрий калий кальций магний фосфор железо Массовая доля витаминов, мкг/100 г продукта: -каротин, мг/100 г продукта А В1 В2 РР Е, мг/100 г продукта Массовая доля ПНЖК, % Массовая доля пищевых волокон, мг/100 г продукта 1,22 3,10 3,26 0,36 13,01 0,16 3,00 19,92 59,09 21,65 28,85 2,45 0,01 4,00 следы 0,01 0,01 отсутствие 31,50 23,93 следы 0,07 0,02 0,22 31,50 23,93 0,72 0,83 Введение белкового концентрата, содержащего большое количество незаменимых аминокислот, повышает пищевую и биологическую ценность майонеза. Среднее физиологически удовлетворение суточной функциональных потребности ингредиентах при человека в употреблении 1 порции салата (150 г), заправленного майонезом в количестве 37,5 г, приведено в таблице 11. 21 Таблица 11 – Среднее удовлетворение суточной физиологической потребности человека при употреблении 1 порции салата Наименование физиологически функциональных ингредиентов Хитозан Удовлетворение, % от суточной физиологической потребности майонез с хитозаном с хитозаном, белковым концентратом и β-каротином 20,0 20,0 ПНЖК Рекомендуемые суточные нормы потребления по МР 2.3.1.1915004 1,5 г 82,0 82,0 11 г - 30 5 мг 78,75 78,75 15 мг Витамины: -каротин Е 2.6 Определение биологической ценности новых продуктов питания функционального назначения. Оценку биологической ценности разработанных майонезов проводили с использованием тест-организма Tetrahyimena pyriformis. В основу метода положен учет числа инфузорий, размножающихся за определенное время в одинаковых условиях при добавлении в пищу стандартного белка (казеина) и испытуемой пробы, в нашем случае разработанных майонезов, содержащих хитозан и белковый концентрат, полученный из семян кунжута. Результаты исследований представлены в таблице 12. Таблица 12 – Биологическая ценность майонезов функционального назначения Наименование Контроль Майонез с хитозаном Майонез с хитозаном, белковым концентратом и β-каротином 47 42 52 72,3 64,6 80,0 показателя Количество инфузорий, * 104 в 1 см3 Биологическая ценность, % от казеина 22 Как следует из таблицы 12 наибольшее количество клеток инфузорий, а, следовательно, и наибольшая относительная биологическая ценность отмечена для майонеза с хитозаном, белковым концентратом и βкаротином. 2.7 Определение сроков хранения разработанных майонезов по микробиологическим показателям. Для установления сроков хранения разработанных майонезов функционального назначения были определены их микробиологические показатели в процессе хранения. Майонезы хранили в стеклянной таре при температуре 6 0С в течение 72 часов. Определяли согласно СанПиН 2.3.2.1078-01 (индекс 1.7.3) количество бактерий группы кишечной палочки (Коли-форм) (БГКП), патогенных микроорганизмов (в т.ч. сальмонеллы), дрожжей и плесневых грибов. Так как при определении титра БГКП, в результате проведения бродильной пробы (посев на среду Кеслера) ни в одной из пробирок в течение всего срока хранения не было отмечено помутнения среды и газообразования, то дальнейшее исследование (посев на среду Эндо с последующим микроскопированием колоний) не проводили и таким образом титр БГКП был выше установленной нормы (0,1 см3). Рост дрожжей коли-форм не наблюдался на протяжении всего срока хранения. В результате исследований для разработанных соусов принят срок хранения 72 часа при температуре 0÷6 0С. Одним из факторов, обеспечивающих микробиологическую стойкость готового продукта в течение всего срока хранения, является бактериостатическое действие хитозана. Разработана и майонезы утверждена технологическая документация функционального назначения, включающая на технико- технологические карты. Ожидаемый экономический продукции составит 76,1 тыс. руб. эффект от реализации 1575 кг 23 ВЫВОДЫ Выполнены комплексные исследования, позволяющие теоретически и экспериментально обосновать применение хитозана, белкового концентрата и β-каротина в качестве физиологически функциональных ингредиентов для формирования потребительских свойств и повышения пищевой ценности майонезов. 1. Обоснована целесообразность применения хитозана и белкового концентрата из семян кунжута для стабилизации майонезов. 2. Установлен способ введения хитозана при производстве майонеза – в виде раствора в 1%-ном яблочном уксусе. 3. Определено оптимальное соотношение хитозана и яичного желтка в рецептуре майонезов для достижения необходимых реологических характеристик готового продукта. 4. Разработан состав композиции эмульгатора-стабилизатора, состоящей из хитозана и белкового концентрата, позволяющей исключить яичный желток из рецептуры майонеза. 5. Определена эффективная дозировка β-каротина, обеспечивающая высокие потребительские свойства и физиологическую ценность разработанных майонезов. 6. Разработаны рецептуры и технологии майонезов функционального назначения. 7. Проведена оценка потребительских свойств, пищевой и биологической ценности разработанных майонезов функционального назначения, которая подтвердила целесообразность применения хитозана, белкового концентрата и β-каротина с целью обогащения майонезов физиологически ценными ингредиентами. 8. Установлены допустимые сроки хранения разработанных майонезов, которые составляют 72 часа при температуре 0÷6 0С. 10. Разработана и утверждена технологическая документация на майонезы функционального назначения и выработана опытная партия. 24 11. Ожидаемый экономический эффект от внедрения разработанных технологических решений составляет 76,1 тыс. руб. при производстве майонезов в объеме 1575 кг в год. Список работ, опубликованных по теме диссертации 1. Бухтояров Р.Ю. Новые продукты питания с защитными свойствами / Н.Т. Шамкова, Р.Ю. Бухтояров, М.Ю. Тамова // Изв. вузов. Пищевая технология. – 2007. – № 4. – С. 115. 2. Бухтояров Р.Ю. Разработка рецептуры майонезов без холестерина // Изв. вузов. Пищевая технология. – 2008. – № 1. – С. 65-66. 3. Бухтояров майонезов с Р.Ю. добавлением Структурно-механические хитозана и характеристики белкового концентрата / Р.Ю. Бухтояров, М.Ю. Тамова, Н.А. Бугаец // Изв. вузов. Пищевая технология. – 2008. – № 4. – С. 41-43. 4. Бухтояров Р.Ю. Изменение микрофлоры майонеза при хранении / Р.Ю. Бухтояров, М.Ю. Тамова, Н.А. Бугаец // Изв. вузов. Пищевая технология. – 2008. – № 2-3. – С. 116. 5. Бухтояров Р.Ю. Дезодорирующие свойства семян кунжута / С.П. Петриченко, Р.Ю. Бухтояров, Л.К. Петриченко // Изв. вузов. Пищевая технология. – 2009. – № 1. – С. 71-72. экономической целесообразности разработок в области общественного питания / Р.Ю. Бухтояров, 6. Бухтояров Р.Ю. Оценка Н.А. Бугаец, М.Ю. Тамова, И.В. Реутская // Изв. вузов. Пищевая технология. – 2009. – № 5-6. – С. 11-13. 7. Бухтояров Р.Ю. Использование природных полисахаридов в производстве соусов на масленой основе / Р.Ю. Бухтояров, М.Ю. Тамова, И.М. Соколовская // Сборник тезисов докладов Всероссийской конференции молодых ученых с международным участием «Пищевая технология». – Казань: Изд-во «Отечество», 2007. – С. 61. 8. Бухтояров Р.Ю. Разработка технологии холодных соусов «Майонез» функционального назначения / Р.Ю. Бухтояров, М.Ю. Тамова, 25 И.М. Соколовская // Материалы научно практической конференции «Качество продукции, технологий и образования» // Магнитогорский гос. технический университет им Г.И. Носова. – Магнитогорск, 2007. – С. 5354. 9. Бухтояров Р.Ю. Разработка технологии холодных соусов: майонез функционального назначения / Р.Ю. Бухтояров, И.М. Соколовская, М.Ю. Тамова // Сборник материалов международной научно-практической конференции «Торгово-экономические проблемы регионального бизнеспространства». – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2007. – Т 2. С. 10-11. 10. Бухтояров Р.Ю. Изучение влияния органических кислот на стабильность эмульсии «масло в воде» на примере соусов майонез / Р.Ю. Бухтояров, Н.А. Бугаец // Материалы международной научнопрактической конференции «Перспективные нано- и биотехнологии в производстве продуктов функционального назначения» // Кубанский гос. технол. ун-т. – Краснодар, 2007. – С. 54. 11. Бухтояров, Р.Ю. Использование хитозана и белкового концентрата в технологии соусов майонез функционального назначения / Р.Ю. Бухтояров, М.Ю. Тамова, Н.А. Бугаец // Материалы международной научно-практической конференции «Перспективные нано- и биотехнологии в производстве продуктов функционального назначения» // Кубанский гос. технол. ун-т. – Краснодар, 2007. – С. 55-56. 12. Бухтояров Р.Ю. Хитозан в рецептуре соуса майонез / К. Кургузова, Р.Ю. Бухтояров, Н.А. Бугаец // Материалы Десятой международной научно-практической конференции «Современные проблемы техники и технологии пищевых производств» // Алтайский гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова. – Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2007. – С. 231-232. 13. Бухтояров функционального Н.А. Бугаец, К. Р.Ю. назначения Кургузова Показатели Р.Ю. / // качества Бухтояров, Материалы М.Ю. майонезов Тамова, научно-практической конференции «Качество продукции, технологий и образования». – Магнитогорск, 2008. – С. 166-167. 26 14. Бухтояров Р.Ю. Применение хитозана и молочной сыворотки при производстве майонеза функционального назначения / К.С. Кургузова, Р.Ю. Бухтояров, Н.А. Бугаец, З.Т. Бухтоярова // Материалы Одиннадцатой международной научно-практической конференции «Современные проблемы техники и технологии пищевых производств» // Алтайский гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова. – Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2008. – С. 260-263. 15. Бухтояров Р.Ю. Пищевой продукт профилактического назначения / Патент РФ № 2332030 по заявке № 2006143101. Опубл. 27.08.2008. Бюл. № 24 // Бухтояров Р.Ю., Шамкова Н.Т., Колесникова Н.Г., Бугаец И.А. 16. Бухтояров Р.Ю. Способ получения майонеза функционального назначения / Решение о выдаче патента по заявке № 2008112478/13(013494) от 06.05.2009 г. // Бухтояров Р.Ю., Тамова М.Ю., Шамкова Н.Т., Бугаец Н.А. 17. Бухтояров Р.Ю. Способ получения майонеза «Легкий» / Решение о выдаче патента по заявке № 2008112479/13(013495) от 06.05.2009 г. // Бухтояров Р.Ю., Шамкова Н.Т., Бухтоярова З.Т., Тамова М.Ю., Бугаец Н.А.
