Товарознавчі дослідження борошняних кондитерських виробів підвищеної біологічної цінності

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТОРГОВЕЛЬНО-ЕКОНОМІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

Товарознавчі дослідження борошняних кондитерських виробів підвищеної біологічної цінності

Денисенко Тетяна Миколаївна

Спеціальність 05.18.15 - товарознавство харчових продуктів

Київ 2007

Анотація

Денисенко Т.М. Товарознавчі дослідження борошняних кондитерських виробів підвищеної біологічної цінності. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.18.15 - товарознавство харчових продуктів. - Київський національний торговельно-економічний університет, Міністерство освіти і науки України, Київ, 2007.

Дисертацію присвячено розробці і товарознавчій оцінці нових БКВ, а саме, вівсяного печива, пряників та вафель з використанням нетрадиційних видів сировини. Сукупність результатів експериментальних даних дозволила сформулювати доцільність використання цикорлакту, зародків пшениці, порошку листа стевії в рецептурах нових БКВ з метою підвищення харчової та біологічної цінності.

Розроблено по три рецептури вівсяного печива і пряників, одну рецептуру вафель та уточнено технологічні параметри їх виробництва. Результати досліджень хімічного складу свідчать про збільшення кількості білка та зменшення кількості вуглеводів, у т.ч. сахарози, у нових виробах. Разом із збільшенням кількості білка підвищується вміст незамінних амінокислот, а також вітамінів і мінеральних речовин у нових БКВ. Вивчено закономірності змін показників якості нових БКВ підвищеної біологічної цінності залежно від внесених добавок і виду упакування, терміну зберігання.

На нові продукти розроблено і затверджено нормативну документацію та здійснено їх промислове впровадження.

Ключові слова: борошняні кондитерські вироби, печиво, пряники, вафлі, біологічна цінність, харчова цінність, нетрадиційна сировина, товарознавча характеристика.

Аннотация

Денисенко Т.Н. Товароведные исследования мучных кондитерских изделий повышенной биологической ценности. - Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 05.18.15 - товароведение пищевых продуктов. - Киевский национальный торгово-экономический университет, Министерство образования и науки Украины, Киев, 2007.

Диссертация посвящена разработке и товароведной оценке новых мучных кондитерских изделий, а именно, овсяного печенья, пряников и вафель с использованием нетрадиционных видов сырья. Обоснована целесообразность использования цикорлакта, зародышевых хлопьев пшеницы, порошка листьев стевии с целью повышения пищевой и биологической ценности изделий. Разработано по три рецептуры овсяного печенья и пряников, одну рецептуру вафель и уточнены технологические параметры их производства. По результатам дегустационной оценки все новые виды овсяного печенья, пряников и вафель имеют высокое качество и отнесены к категории “отлично”. Наибольшее количество балов получили овсяное печенье “Цикоринка” и пряники “Цикоринка с начинкой” с использованием цикорлакта.

В новых видах мучных кондитерских изделий увеличивается в среднем в 2 раза содержание белков, что связано с использованием цикорлакта и зародышевых хлопьев пшеницы, которые являются ценными их источниками. Одновременно в новых видах мучных кондитерских изделий уменьшается содержание углеводов, в том числе сахарозы.

Установлено, что новые мучные кондитерские изделия отличаются повышенным содержанием незаменимых аминокислот, аминокислотный скор новых изделий выше, чем в контроле: в печенье скор каждой аминокислоты в среднем увеличился на 16,8%; в вафлях - на 12,3%.

Использованное сырье - цикорлакт, зародышевые хлопья пшеницы, порошок листьев стевии - существенно увеличили содержание некоторых витаминов и минеральных элементов.

Изучено влияние использованных добавок и современных упаковочных материалов на стабильность качества новых мучных кондитерских изделий повышенной биологической ценности в процессе хранения. Установлено, что опытные образцы мучных кондитерских изделий в конце периода хранения содержали в 1,3-1,4 раза меньше продуктов окисления, чем контрольные.

Результаты проведенных микробиологических исследований показали, что контрольные и исследуемые образцы в пределах гарантийного срока хранения отвечают требованиям нормативной документации, что свидетельствует о безопасности новых продуктов.

Социальное значение от внедрения новых изделий в производство состоит в улучшении структуры питания населения страны - повышению удовлетворения потребностей человека в полноценных продуктах питания, что способствует уменьшению заболеваний, обусловленных недостаточностью макронутриентов, снижению смертности и увеличению продолжительности жизни.

На новые продукты разработана и утверждена нормативная документация, осуществлено их внедрение в производство.

Ключевые слова: мучные кондитерские изделия, печенье, пряники, вафли, биологическая ценность, пищевая ценность, нетрадиционное сырьё, товароведная характеристика.

борошняний сировина біологічний якість

Annotation

Denisenco T.N. The Commodity Science expert researches of flour pastry with enhanced biological value. - Manuscript.

Thesis for acquiring the scientific degree of candidate of technical sciences by specialty 05.18.15 - Food Commodity Science. - Kyiv National University of Trade and Economics, Ministry of Education and Science of Ukraine, Kyiv, 2007.

Dissertation is devoted to development and commodity science expert estimation of new flour pastry namely oat biscuits, cakes and waffles with the use of non-traditional types of raw materials. The aggregate of results of experimental data had allowed formulating expediency of the use of chicorlact, wheat bran, stevia leaves' powder in composition of new flour pastry for increasing of nutritional and biological value.

Three new compositions of new oat biscuits, three compositions of new cakes, one composition of new waffles were developed. The technological parameters of their production are specified.

The results of researches of chemical composition testify the increasing of protein's content and carbohydrates' content declining, including saccharose. At the same time there are increasing of essential amino acid, vitamins and minerals contents in new flour pastry.

The influence of packaging to qualitive and quantitive changes was examined too.

The standards on new kinds of products had been worked out and registered.

Key words: flour pastry, biscuits, cakes, waffles, biological value, nutritional value, non-traditional raw material, and commodity expert description.

1. Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Аналіз харчового статусу населення нашої країни виявляє деякі відхилення від формули збалансованого харчування: завищена калорійність раціону в основному за рахунок тваринних жирів і вуглеводів; дефіцит білків, вітамінів і харчових волокон. Однією з причин такого дисбалансу є виробництво харчовою промисловістю продуктів, які не забезпечують відповідність рекомендованим нормам раціонального харчування за показниками харчової і біологічної цінності.

Аналіз асортименту борошняних кондитерських виробів (БКВ), зокрема печива, пряників та вафель, що випускаються кондитерськими фабриками в Україні, свідчить про його формування, головним чином, за рахунок традиційних видів. На сьогоднішній день у структурі українського асортименту обмежено представлені БКВ підвищеної біологічної цінності.

З метою задоволення потреб споживачів, збереження стабільності якості при зберіганні БКВ та розширення їх асортименту, необхідно провести комплекс досліджень з вивчення доцільності використання нових джерел сировини, а саме добавок цикорлакту, зародкових пластівців пшениці і порошку листя стевії. Важливо також дослідити вплив пакувальних матеріалів на збереження якості розроблених виробів. Вирішенню цих питань і присвячена дана дисертаційна робота.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота відповідає напрямкам науково-дослідної роботи кафедри товарознавства та експертизи продовольчих товарів Київського національного торговельно-економічного університету (КНТЕУ) і виконана відповідно теми № 433/2002 “Дослідження та наукові аспекти використання цикорію та інших натуральних біокоректорів у рецептурах продуктів спеціального призначення” (2002-2005 рр.).

Мета роботи і задачі наукових досліджень. Метою дисертаційної роботи є товарознавчі дослідження нових БКВ підвищеної біологічної цінності з поліпшеними споживними властивостями і визначення шляхів стабілізації їх якості при зберіганні.

Для досягнення поставленої мети в процесі роботи необхідно було вирішити наступні задачі:

· проаналізувати асортиментну структуру, сучасні інноваційні розробки вітчизняних та зарубіжних вчених, і визначити перспективні напрямки розвитку ринку БКВ підвищеної біологічної цінності;

· підібрати сировинні компоненти, яким притаманна висока біологічна цінність та обґрунтувати можливість і доцільність створення БКВ підвищеної біологічної цінності з їх використанням;

· розробити раціональні рецептури БКВ з високими споживними властивостями із використанням нетрадиційної сировини і урахуванням можливості підвищення біологічної цінності та стабілізації якості виробів при зберіганні;

· провести товарознавчі дослідження нових БКВ та визначити їх стійкість при зберіганні;

· дослідити вплив компонентів рецептурного складу БКВ та пакувальних матеріалів на зміни якості нових видів печива, пряників та вафель;

· провести аналіз мікробіологічних змін, які відбуваються у процесі зберігання нових БКВ в залежності від виду упакування ;

· розробити та затвердити нормативну документацію на нові БКВ;

· оцінити економічний та соціальний ефект від впровадження нових виробів у виробництво та споживання.

Об'єкт досліджень - сировина та вівсяне печиво, пряники, вафлі підвищеної біологічної цінності, виготовлені з використанням цикорлакту, зародкових пластівців пшениці та порошку листя стевії.

Предмет досліджень: споживні властивості (харчова та біологічна цінність, органолептичні, фізико-хімічні та мікробіологічні показники якості) нового вівсяного печива, пряників та вафель.

Наукова новизна одержаних результатів полягає у:

· визначенні раціональних співвідношень рецептурних компонентів, що забезпечують високі якісні характеристики готових БКВ, а також підвищують їх харчову та біологічну цінність;

· виявленні закономірності змін органолептичних, фізико-хімічних і мікробіологічних показників якості нового вівсяного печива, пряників та вафель залежно від виду внесених добавок;

· встановленні для БКВ з високим вмістом жиру ефективності поєднання добавки цикорлакту і пшеничних зародкових пластівців з метою підвищення їх антиоксидантних властивостей, сповільнення процесів окиснення ліпідної фракції та подовження терміну зберігання;

· проведенні комплексної товарознавчої оцінки нових продуктів;

· дослідженні впливу різних видів упакування на зміни якості нових борошняних кондитерських виробів у процесі зберігання.

Практичне значення одержаних результатів. На основі теоретичних і експериментальних досліджень розроблені нові види БКВ: вівсяне печиво “Цикоринка”, “Цикоринка збагачена”, “Стевійка цикорна”; пряники “Цикоринка із начинкою”, “Цикоринка збагачена із начинкою”, “Стевійка цикорна із начинкою”; вафлі “Цикоринка”. Розроблено і затверджено нормативну документацію (рецептури, технологічні інструкції ТІ-25, ТІ-26, ТІ-27, ТІ-28, ТІ-29, ТІ-30, ТІ-31). Новизна розробок підтверджена деклараційним патентом України на корисну модель № 13564.

Нові вироби апробовано і впроваджено у виробництво на ДП “Чернігівський хлібокомбінат “Коровай”.

Прибуток від виробництва і реалізації нових видів вівсяного печива, пряників та вафель за цінами, що діяли у 2004 р. склав від 256,6 до 540,1 грн. за 10 т продукції. Впровадження нових БКВ підвищеної біологічної цінності у харчування має соціальний ефект, який полягає у надходженні з новими продуктами широкого спектру поживних речовин у співвідношеннях, наближених до раціональних.

Особистий внесок здобувача полягає у постановці завдань та плануванні експерименту, проведенні аналітичних і експериментальних досліджень з розробки рецептур нових видів вівсяного печива, пряників та вафель підвищеної біологічної цінності, виборі методів та проведенні досліджень об'єктів експерименту, аналізі, обробці і узагальненні отриманих результатів, формулюванні висновків. Автор брав безпосередню участь у розробці нормативної документації, оформленні патенту та промисловій апробації нових видів БКВ.

У наукових працях, виконаних у співавторстві, здобувачеві належать організація та проведення експерименту, обробка та аналіз результатів досліджень та підготовка їх до друку.

Апробація результатів досліджень. Основні положення дисертаційної роботи доповідались і обговорювались на науковій конференції професорсько-викладацького складу Київського національного торговельно-економічного університету за підсумками науково-дослідної роботи за 1999-2000 р.р. (м. Київ, 2001 р.); на науково-практичній конференції “Товари ХХІ століття” (Полтавський університет споживчої кооперації, Полтава, 2002 р.); на міжнародній науково-практичній конференції “Науки про торгівлю у ХХІ столітті” (Київський національний торговельно-економічний університет, м. Київ, 2004 р.); на 71-ій та 72-ій наукових конференціях молодих вчених, аспірантів і студентів “Наукові здобутки молоді - вирішенню проблем харчування людства у ХХІ столітті” (Національний університет харчових технологій, м. Київ, 2005, 2006 роки); на 15 Симпозіумі Міжнародного товариства товарознавців та технологів IGWT “Глобальна безпека товарів та довкілля. Якість життя” (м. Київ, 2006 р.); на підсумкових науково-практичних конференціях професорсько-викладацького складу Чернігівського державного технологічного університету (м. Чернігів, 2001, 2004, 2005 роки)

2. Основний зміст роботи

У вступі обґрунтовано актуальність роботи, наукову новизну і практичну цінність, сформульовано мету і завдання досліджень.

У першому розділі “Огляд літературних джерел” проаналізовано і узагальнено результати наукових досліджень вітчизняних та зарубіжних вчених стосовно напрямів використання нетрадиційної сировини для виробництва БКВ підвищеної харчової та біологічної цінності. Приділено увагу вивченню теоретичних основ зміни споживних властивостей виробів при зберіганні та факторів, що вливають на їх стабілізацію.

У другому розділі “Об'єкти, методика постановки експериментів та методи досліджень” представлено загальну схему організації і проведення експериментальних досліджень (рис. 1).

Об'єктами досліджень виступали сировина та розроблені нами нові БКВ з використанням цикорлакту (вівсяне печиво “Цикоринка”, пряники “Цикоринка із начинкою”, вафлі “Цикоринка”), цикорлакту та зародкових пластівців пшениці (вівсяне печиво „Цикоринка збагачена”, пряники “Цикоринка збагачена із начинкою”), цикорлакту, зародкових пластівців пшениці та порошку листя стевії (вівсяне печиво “Стевійка цикорна”, пряники “Стевійка цикорна із начинкою”). Контролем слугували вироби, виготовлені за традиційними рецептурами, а саме: печиво “Вівсяне”, пряники “Щорські”, вафлі “Антошка”.

Експериментальна частина роботи виконувалась в лабораторіях кафедри товарознавства та експертизи продовольчих товарів Київського національного торговельно-економічного університету, кафедри товарознавства і комерційної діяльності Чернігівського державного технологічного університету, Інституту сільськогосподарської мікробіології УААН м. Чернігів, в обласній Чернігівській СЕС і в промислових умовах ДП „Чернігівський хлібокомбінат „Коровай” (м. Чернігів).

Рис. 1. Схема проведення експерименту

Дослідження показників якості проводили загальноприйнятими та спеціальними сучасними методами: органолептичну оцінку нових виробів здійснювали за розробленою нами 50-баловою шкалою з урахуванням коефіцієнтів вагомості для кожного показника; масову частку вологи - висушуванням до постійної маси за температури 105⁰С, згідно з ГОСТ 21094; вміст загальних цукрів - йодометричним методом, згідно з ГОСТ 5903; масову частку жиру - екстракційно-ваговим методом (за Сокслетом), згідно з ГОСТ 5899; загальний вміст білкових речовин - за кількістю азоту, методом К'єльдаля, згідно з ГОСТ 26889; амінокислотний склад - методом іонообмінної хроматографії з попереднім гідролізом білків під дією 6HЧHCl за температури 106⁰С протягом 24 год.; масову часту золи - шляхом спалювання проби в муфельній печі при температурі 600⁰С з попереднім мокрим озоленням, згідно з ГОСТ 5901; мінеральний склад, у тому числі вміст важких металів, визначали методом атомно-адсорбційної спектрометрії з попереднім мокрим озоленням; кислотне число жиру - методом титрування, згідно з ГОСТ 5476; перекисне число жиру - йодометричним методом, згідно з ГОСТ 26593; бензидинове число (БЧ) - за кольоровою реакцією бензидину з карбонільними сполуками; тіобарбітурове число - за реакцією тіобарбітурової кислоти з альдегідами та іншими речовинами, що містять карбонільну групу з утворенням забарвлених сполук.

При цьому альдегіди утворюють комплекси рожевого кольору з максимумом поглинання при довжині хвилі 532-535 нм, а моноальдегіди - жовтого забарвлення - при 448-452 нм,; визначення кислотності чи лужності виробів методом титрування за ГОСТ 5898; рибофлавін - кислотним гідролізом трихлороцтовою кислотою протягом 24 год. за температури 37⁰С. Визначення проводили на флуорометрі марки ФМ-Ц2, порівнюючи інтенсивність флуоресценції досліджуваного екстракту (400-450 нм) з флуоресценцією стандартного розчину рибофлавіну, згідно з ГОСТ 29139; тіамін - кислотним гідролізом трихлороцтовою кислотою протягом 24 год. за температури 37⁰С на флуорометрі ФМ-Ц2, порівнюючи інтенсивність флуоресценції досліджуваного екстракту (475-650 нм) з флуоресценцією стандартного розчину тіаміну, згідно з ГОСТ 29138; нікотинову кислоту - фотоелектроколориметричним методом при довжині хвилі 400-425 нм, що полягає у її здатності при взаємодії з бромистим роданом в присутності амінів (анілін, метол) у нейтральному або слабокислому середовищі утворювати забарвлену сполуку, яка прямо пропорційна кількості нікотинової кислоти, згідно з ГОСТ 29140; каротин - колориметричним методом згідно з ГОСТ 8756.22; токоферол - омиленням досліджуваного зразка спиртовим розчином гідроксиду калію з наступною екстракцією етиловим спиртом, визначення проводили колометрично при довжині хвилі 510-520 нм; мікробіологічні показники - методом культивування мікроорганізмів згідно з ГОСТ 10444.15, ГОСТ 10444.12; математично-статистичну обробку здійснювали за допомогою статистичного пакету SPSS 10.0.5 for Windows.

У третьому розділі “Споживні властивості нових борошняних кондитерських виробів” наведено результати досліджень якості сировини для виробництва вівсяного печива, пряників та вафель підвищеної біологічної цінності, а також результати досліджень органолептичних, фізико-хімічних показників якості розроблених продуктів. На основі проведених досліджень та за допомогою комбінування основної сировини з нетрадиційною розроблено рецептури нового вівсяного печива, пряників та вафель.

Оптимізаційними параметрами, що покладено в основу розробки рецептури, були фізико-хімічні показники і органолептична оцінка готового продукту. Характеристика сировини за фізико-хімічними показниками наведена в табл. 1.

Таблиця 1 Фізико-хімічні показники якості сировини

Як видно, з наведених даних, за фізико-хімічними показниками всі сировинні компоненти відповідають вимогам нормативної документації.

В результаті проведення розширених дегустацій дослідних партій виробів за розробленими рецептурами було визначено найкращі рецептури: із заміною 10,0% цукру-піску на цикорлакт - вівсяного печива “Цикоринка”, пряників “Цикоринка із начинкою”, вафель “Цикоринка”; із використанням 10% цикорлакту та 8% пшеничних зародкових пластівців - вівсяного печива “Цикоринка збагачена” і пряників “Цикоринка збагачена із начинкою”; із використанням 10% цикорлакту, 16% пшеничних зародкових пластівців, 1,0% порошку листа стевії (заміна цукру-піску) - печива “Стевійка цикорна”; із використанням 10% цикорлакту, 8% пшеничних зародкових пластівців, 0,3% порошку листа стевії (заміна цукру-піску) - пряників “Стевійка цикорна із начинкою”.

За результатами органолептичних досліджень всі нові вироби отримали відмінну оцінку. Найвищу оцінку мали печиво “Цикоринка” і пряники “Цикоринка із начинкою”, збагачені цикорлактом, яка з урахуванням коефіцієнту вагомості склала - 49,2 та 48,8 балів відповідно. Вафлі “Цикоринка” характеризувалися приємним ароматом та повним, гармонійним смаком. Цикорлакт надав новим вафлям насиченого коричневого кольору, загальна оцінка вафель склала 48,3 балів. Усі нові вироби відносяться до категорії якості “відмінна”.

Для характеристики харчової цінності нових БКВ нами досліджено вміст основних макронутрієнтів та енергетичної цінності (табл. 2, табл. 3, табл. 4).

Використання добавок сприяло збільшенню в середньому у 2 рази кількості білка у нових виробах, що пов'язано з використанням цикорлакту і зародків пшениці, які є цінними їх джерелами.

Таблиця 2 Хімічний склад, фізико-хімічні показники якості та енергетична цінність нового вівсяного печива p ? 0.05, n=5

Таблиця 3 Хімічний склад та енергетична цінність нових пряників p ? 0,05, n=5

Таблиця 4 Хімічний склад та енергетична цінність нових вафель p ? 0,05, n=5

За рахунок споживання 100 г нових виробів добова потреба організму людини у білку буде задоволена на 9,1-14,6%, тоді як контрольних зразків - лише на 5,5-6,6%. У нових виробах знижується вміст вуглеводів, у т. ч. сахарози на 7,6-30% за рахунок заміни у рецептурах частки цукру-піску на цикорлакт та на порошок листя стевії. У всіх нових БКВ підвищується масова частка золи в середньому у 2 рази порівняно з контрольними. Масова частка вологи дослідних зразків знаходиться на одному рівні із контрольними і відповідає вимогам нормативної документації. Енергетична цінність розроблених виробів знаходиться на одному рівні із контрольними, і навіть дещо нижча у печива “Стевійка цикорна”.

Використання цикорлакту та зародкових пластівців пшениці позначилось на амінокислотному складі нового вівсяного печива. Кількість незамінних амінокислот у печиві “Цикоринка збагачена” та “Стевійка цикорна” є найвищою, що на 26,2% і на 28,4% перевищує їх вміст у контролі. Амінокислотний скор усіх видів розробленого нами печива є вищим, ніж у контролі (табл. 5). Вміст лімітованого для БКВ лізину у печиві “Стевійка цикорна” підвищився на 28% порівняно з контролем, а скор ізолейцину рівний 100%. У середньому скор кожної амінокислоти у цьому печиві зріс на 18,3%. Наблизилась до раціональних значень кількість незамінних амінокислот у печиві “Цикоринка” та “Цикоринка збагачена”. Амінокислотний скор лізину у печиві “Цикоринка збагачена” порівняно з контролем зріс на 26%, ізолейцину - на 18%. У печиві “Цикоринка” помітне зростання величини амінокислотного скору лейцину на 22%, лізину - на 24, метіоніну - на 20%. У середньому скор кожної амінокислоти у цьому печиві зріс на 15,3% порівняно із контролем.

Разом із підвищенням вмісту білка у нових пряниках збільшився вміст амінокислот, особливо у пряниках “Стевійка цикорна із начинкою”. Внесення до їх рецептури 8% зародків пшениці, 10% цикорлакту та 2,5% порошку какао сприяло зростанню кількості валіну та ізолейцину в 1,7 рази, лейцину і фенілаланіну в 1,6, треоніну і триптофану в 1,8, метіоніну в 2,1, а лізину в 2,5 рази порівняно з контролем. За рахунок споживання 100 г нових пряників добова потреба організму людини у незамінних амінокислотах може бути задоволена від 11,1% до 17,2%, тоді як контрольного лише на 9,7%. Про вищу біологічну цінність білків нових пряників порівняно із контрольним зразком свідчать дані табл. 5. Амінокислотний скор пряників “Цикоринка із начинкою” збільшився у середньому на 11,9%, пряників “Цикоринка збагачена із начинкою” - на 58,5%, пряників “Стевійка цикорна із начинкою” - на 66,6% порівняно із контролем. Зокрема, амінокислотний скор лізину, фенілаланіну і тирозину, треоніну, валіну у пряниках “Цикоринка збагачена із начинкою” та “Стевійка цикорна із начинкою” є вищим за 100%, тоді, як для контрольного зразка ці амінокислоти є лімітованими. Амінокислотний скор нових вафель “Цикоринка” (табл. 5) є вищим, ніж у контролі. У середньому скор кожної амінокислоти зріс на 12,3%. Додавання цикорлакту до рецептури зумовило зростання кількості незамінних амінокислот, особливо сірковмісної амінокислоти цистину.

Використана нетрадиційна сировина суттєво підвищила вміст багатьох вітамінів у виробах. Так, вітамінний склад нового печива характеризується підвищеним вмістом тіаміну, рибофлавіну, каротину, токоферолу і нікотинової кислоти. Вміст тіаміну - вітаміну, необхідного для нормальної діяльності центральної і периферійної нервових систем у печиві “Стевійка цикорна” в 3,7 рази вищий, ніж у контролі. Це печиво містить також найбільшу кількість рибофлавіну серед нових виробів - в 7 разів більшу порівняно із контролем.

Таблиця 5 Амінокислотний скор нових борошняних кондитерських виробів, %

Кількість цього вітаміну у вівсяному печиві “Цикоринка” і “Цикоринка збагачена” у 1,8 та 4,3 рази відповідно перевищує контроль. Додавання до рецептури пряників “Цикоринка збагачена із начинкою” та “Стевійка цикорна із начинкою” зародкових пластівців пшениці сприяло зростанню кількості токоферолу в 3,4 і в 4 рази відповідно та каротину в 2,7 рази порівняно з контролем. Каротину і токоферолу притаманна антиоксидантна властивість - уповільнення процесу окиснення, що є важливим для запобігання псування харчових продуктів. Із водорозчинних вітамінів у вафлях виявлені тіамін, рибофлавін. В нових вафлях більше тіаміну та рибофлафіну в 1,1-1,2 рази порівняно з контролем, що пов'язано із використанням цикорлакту. Вафлі “Цикоринка” містили 5,68 мг/100 г токоферолу або в 7,5 рази більше, ніж вафлі “Антошка” (контроль).

Завдяки використанню нетрадиційної сировини нове печиво характеризується відносно високим вмістом найбільш важливих мінеральних речовин (табл. 6).

Таблиця 6 Вміст мінеральних речовин у вівсяному печиві, 100 г продукту p ? 0,05, n=5

Співвідношення між кальцієм і фосфором, що дорівнює 1:1,5, найкраще для їх засвоєння в організмі людини. У новому вівсяному печиві “Цикоринка” та “Цикоринка збагачена” це співвідношення наближається до раціонального, тоді як в контрольному печиві воно далеке від ідеального. Вживання 100 г печива забезпечує компенсацію мінеральних речовин відповідно норм забезпечення добової потреби, %: “Цикоринка” - калію - 4, кальцію - 11, магнію та заліза - 5, фосфору - 10; “Цикоринка збагачена” - калію - 6, кальцію - майже 12, магнію - 10, фосфору - 17, заліза - майже 12; “Стевійка цикорна” - калію 8, кальцію - 12, магнію - 15, фосфору - 26, заліза - майже 20.

Необхідність збагачення пряників мінеральними речовинами зумовлена прогресуючим дефіцитом основних з них, кількість яких у реальних раціонах складає близько 50% рекомендованої норми. Внесені нами добавки помітно збагатили вироби мінеральними речовинами (табл. 7).

Таблиця 7 Вміст мінеральних речовин у пряниках, мг/100 г продукту p ? 0,05, n=5

Кількість калію у пряниках “Стевійка цикорна із начинкою” збільшилась в 3,3 рази, а кальцію в 8,6 рази порівняно із контролем. У “Цикоринці із начинкою” та “Цикоринці збагаченій із начинкою” вміст цих елементів був дещо нижчим, проте вищим, ніж у контролі в 2 і в 8 рази та в 2,6 і в 8,4 рази відповідно. Нові пряники містять в 1,6 - 2,5 рази більше магнію, ніж контрольний зразок. Важливими, з точки зору засвоєння цих елементів організмом людини, є співвідношення кальцій : фосфор та кальцій : магній. Співвідношення мінеральних елементів кальцію та фосфору наближене до оптимального у пряниках “Цикоринка із начинкою” - 1:1,3 та “Цикоринка збагачена із начинкою” - 1:1,9, тоді як в контролі це співвідношення - 1:4,5. Співвідношення кальцію і магнію наближене до оптимального в пряниках “Стевійка цикорна із начинкою” (1:0,49) та “Цикоринка збагачена із начинкою” (1:0,45), в контрольному зразку - 1:1,7. За рахунок споживання 100 г пряників “Стевійка цикорна із начинкою” добова потреба в калії буде задоволена на 10%, кальції - на 14, натрії - на 1, магнії - на 13, фосфорі - на 24 та залізі - на 16%.

Використання нетрадиційних добавок сприяє покращенню мінерального складу нових вафель (табл. 8). Провідними зольними елементами вафель є калій, кальцій і фосфор. Найбільша частка припадає на калій, який має важливе значення не тільки в загальному обміні речовин, але й у синтезі вуглеводів та білкових сполук. Порівняно з контролем, вафлі “Цикоринка” містили більше калію в 2,6 разів. Завдяки включенню у рецептуру вафель “Цикоринка” цикорлакту, кількість кальцію зросла порівняно з контролем у 7,3 рази, фосфору - в 2,4, а магнію в 2 рази. Співвідношення між кальцієм і фосфором та кальцієм і магнієм у нових вафлях “Цикоринка” наближається до оптимальних співвідношень для засвоєння їх організмом людини.

Таблиця 8 Мінеральний склад вафель, мг/100 г продукту p ? 0,05, n = 5

У всіх розроблених виробах не виявлено ртуті, свинцю, миш'яку; мідь та цинк знаходяться в допустимих межах.

У четвертому розділі “Зміни споживних властивостей нових видів вівсяного печива, пряників та вафель при зберіганні” вивчено динаміку якісних показників, що мають місце при зберіганні нових печива, пряників та вафель.

Нові види вівсяного печива “Цикоринка”, “Цикоринка збагачена”, “Стевійка цикорна” після 75 діб зберігання за результатами органолептичної оцінки мали приємні смак і запах та були віднесені до категорії якості “добра”, тоді як контроль був непридатний до споживання (прогірклий смак, неприємний запах). Краще збереження органолептичних показників дослідних зразків порівняно з контрольними, зумовлено наявністю сильних антиокислювачів, а саме фенольних речовин у цикорлакті та токоферолу у зародкових пластівцях пшениці. Така ж закономірність стосовно впливу цикорлакту та зародкових пластівців пшениці на зміну органолептичної оцінки спостерігається і при зберіганні нових пряників та вафель. Нові пряники “Цикоринка із начинкою”, “Цикоринка збагачена із начинкою” та “Стевійка цикорна із начинкою” після 30 діб зберігання, за результатами органолептичної оцінки, відносились до категорії якості “добра”, тоді як контрольні не були придатними до споживання.

Вафлі “Антошка”, після 80 діб зберігання, були непридатними для споживання (неприємний запах, салистий, прогірклий смак), тоді як вафлі “Цикоринка” мали добрі органолептичні характеристики. В них краще зберігався колір, смак і запах начинки, що дозволило віднести їх до категорії якості “добра”.

Важливим показником змін якості БКВ, які відбуваються при зберіганні, є накопичення в жирі продуктів окиснення. Досліджено зміну перекисного числа жиру нових видів вівсяного печива, пряників і вафель під час зберігання. Встановлено, що накопичення пероксидів залежить від внесених добавок. Накопичення перекисних сполук у вафлях “Цикоринка” показано на рис. 2.

Рис. 2. Зміна перекисного числа жиру начинки вафель / t (18±2)⁰С та ц (73±2)% /

Як видно з рис. 2, після 40 діб зберігання, накопичення перекисних сполук в дослідних вафлях, було в 1,3 рази менше порівняно з контрольними (“Антошка”). Очевидно, фенольні речовини та токоферол цикорлакту взаємодіяли із вільними радикалами і гальмували накопичення пероксидів. Після 80 діб зберігання контрольні вафлі “Антошка” накопичили у 9 разів більше перекисних сполук порівняно із початковим значенням та в 1,4 рази - порівняно із вафлями “Цикоринка”. За органолептичними показниками контрольні вафлі були не придатними до споживання. Вони характеризувались неприємним, прогірклим, пустим смаком і салистим запахом, тоді, як вафлі “Цикоринка”, мали приємний, ніжний смак і виражений аромат.

За дослідженнями А. Дорохович, відчутне погіршення органолептичних показників спостерігається у кондитерських виробах, перекисне число яких перевищує 0,08% йоду. Такого значення перекисного числа дослідні вафлі досягли на 120 добу зберігання, тоді як контрольні - між 60 і 80 добою.

Одночасно із накопиченням пероксидів під час зберігання вафель накопичуються вільні жирні кислоти. Динаміку зміни кислотного числа вафель показано на рис. 3. Як видно з наведених даних, кислотне число жиру свіжовипечених вафель “Цикоринка”, не перевищувало 1,2 мг лугу. Протягом 120 діб кислотне число жиру вафель “Цикоринка” збільшилось в 1,8 рази, а контрольного зразка - в 2,7 рази порівняно з початковим значенням. За допомогою математичних методів розраховані теоретичні залежності величини кислотного числа (y) від терміну зберігання вафель (x), які мають вигляд рівняння регресії у = 0,56+0,021433х для контролю та у = 0,87+0,009967х для “Цикоринки”.

Рис. 3. Зміна кислотного числа жиру начинки вафель “Цикоринка” в процесі зберігання / t (18±2)⁰С та ц (73±2)% /

Підтвердженням того, що зв'язок між показниками тісний, є величина коефіцієнта кореляції r = 0,98 для контролю та r = 0,95 для “Цикоринки”.

Динаміка перекисних та кислотних чисел при зберіганні печива та пряників має аналогічні закономірності. Так, після 30 діб зберігання у печиві “Цикоринка”, “Цикоринка збагачена”, “Стевійка цикорна” значення перекисного числа знаходилось в межах 0,0180-0,0194% йоду, тоді як контрольного було на 24,4% вище. На 60 добу загальна кількість перекисних сполук у дослідних зразках збільшилась порівняно з початковою у 1,9 рази, а у контрольному - у 2,8 разів. На 75 добу зберігання вміст пероксидів у контрольних зразках печива становив 0,0915% йоду. Відповідно погіршувались смак і запах: з'явилися прогірклий, салистий присмак та неприємний, окиснений запах. У дослідному печиві це значення знаходилось в межах 0,0620-0,0658 % йоду. Нові види вівсяного печива довше зберігали високу якість за органолептичними показниками. Математичними методами розраховано залежність величини значення перекисного числа (у) жиру нових видів печива від тривалості зберігання (х). Отримані рівняння регресії для контролю у = 0,00715+0,000621х, для печива “Цикоринка” - у = 0,01015+0,000388х, для печива “Цикоринка збагачена” - у = 0,0107+0,000349х, для печива “Стевійка цикорна” - у = 0,00885+0,000381х. Коефіцієнт кореляції (r = 0,97) свідчить про тісний взаємозв'язок вмісту пероксидів у печиві з терміном зберігання.

Гідролітичні процеси ліпідної фракції протікали інтенсивніше в контрольному печиві. Після 30 діб зберігання кислотне число жиру печива “Цикоринка”, “Цикоринка збагачена” та “Стевійка цикорна” було у 1,1 рази вище від початкового і в середньому на 6,2% меншим, ніж у контрольного, а після 60 діб - було на 18,4% нижчим, ніж у контролі. Теоретична залежність величини кислотного числа (y) від тривалості зберігання (x) має вигляд рівняння регресії для контролю у = 1,1305+0,016833х, для “Цикоринки” - у = 1,134+0,011813х, для “Цикоринки збагаченої” - у = 1,132+0,011693х, для “Стевійки цикорної” - у = 1,1245+0,01158х. Коефіцієнт кореляції між цими показниками високий (r = 0,99).

У нових пряниках після 40 діб зберігання кількість пероксидів збільшилась порівняно з початковим значенням в 2,6-3,1 рази, тоді як у контрольних зразках - в 3,5 рази. Коефіцієнти кореляції r = 0,97 (для контролю) та r = 0,99 (для нових видів пряників) між величиною перекисного числа (y) і терміном зберігання (x) свідчить про тісний, прямий зв'язок між цими показниками. Математичними методами отримано рівняння регресії у = 0,0178+0,00092х для контролю, у = 0,0125+0,0009х для “Цикоринки із начинкою”, у = 0,0117+0,000858х для “Цикоринки збагаченої із начинкою”, у = 0,012+0,00071х для “Стевійки цикорної із начинкою”.

Кислотне число жиру нових пряників після 20 діб зберігання було в середньому в 1,2 рази нижчим у порівнянні з кислотним числом жиру контрольних. Кількість вільних жирних кислот на сорокову добу зберігання нових видів пряників була на 15% вищою від початкового значення та на 6,6% нижчою від контролю. Розрахований коефіцієнт кореляції між величиною кислотного числа і терміном зберігання свідчить про тісний взаємозв'язок між цими показниками (r = 0,9…0,99).

Під час зберігання печива, пряників і вафель частина пероксидів перетворювалась в карбонільні сполуки, які реагували з бензидином. Після 60 діб зберігання карбонільних сполук було менше у новому вівсяному печиві в 1,2 рази, у вафлях “Цикоринка” - в 2 рази порівняно з контролем. У пряниках, на кінець зберігання, жир контрольного зразка містив карбонільних сполук в 1,1-1,2 рази більше порівняно із дослідними.

Таким чином, за результатами комплексних досліджень встановлено, що використання добавок цикорлакту, зародкових пластівців пшениці та порошку листа стевії дозволяє подовжити термін зберігання вівсяного печива, пряників і вафель у 2 рази.

Одним із шляхів послаблення негативного впливу зовнішнього середовища на зміну якості БКВ, у тому числі печива і вафель, та подовження терміну їх зберігання, є використання пакувальних матеріалів. Вивчено вплив на забезпечення стабільності споживних властивостей кондитерських виробів таких пакувальних матеріалів, як метафан (металізований поліпропілен) та поліпропілен у комбінації із картоном. За результатами досліджень встановлено, що печиво, пряники та вафлі, упаковані в метафан краще зберігають вихідні властивості, ніж вироби упаковані в традиційні картонні коробки. Всі дослідні зразки були відзначені вищими оцінками за органолептичними показниками.

Вафлі “Цикоринка”, упаковані герметично в метафан, мали задовільну органолептичну оцінку після 180 діб зберігання. Накопичення пероксидів відбувалося в 3,2 рази повільніше, ніж у виробах, упакованих в картонні коробки, і в 1,5 рази повільніше, ніж у вафлях, упакованих в картонні коробки, обтягнені поліпропіленом (рис. 4).

Рис. 4. Вплив пакувальних матеріалів на зміну перекисного числа жиру начинки вафель “Цикоринка” в процесі зберігання / t (18±2)⁰С та ц (73±2)% /

Для пакування печива найбільш ефективним матеріалом виявився також метафан. Перекисне число жиру печива, упакованого в цей матеріал збільшилось за період зберігання (120 діб) порівняно з початковим значенням в 4,8 рази, тоді як контрольного - в 7 разів.

Дослідні зразки виробів, що зберігались в пакетах із метафану, відрізнялись достатньо низьким вмістом вторинних продуктів окислення. При зберіганні відмінність між величинами бензидинових чисел жиру печива та вафель у картонних коробках та в упаковці із метафану на кінець зберігання становила відповідно 49% і 17,6% на користь останньої.

Обмежений доступ вологи і повітря у пакети із метафану в певній мірі обмежує гідроліз жиру виробів. Різниця між величинами кислотних чисел жиру печива, яке зберігалось в упаковці з картону і метафану досягла 32%. Печиво упаковане в картонні коробки з поліпропіленом накопичували вільних жирних кислот в 1,2 разів менше ніж упаковане просто в картонні коробки, і в 1,1 більше ніж упаковане в метафан. Подібна картина по накопиченню вільних жирних кислот спостерігається і у жирі вафель.

Протягом усього терміну зберігання всі види дослідних зразків БКВ відзначились мікробіологічним благополуччям. Крім того, зафіксовано гальмування розвитку мікрофлори у зразках в герметичній упаковці з метафану, порівняно із контрольними зразками упакованими в картонні коробки та дослідними - в упакуванні з картону в комбінації з поліпропіленом.

Отримані результати експериментальних досліджень органолептичних, фізико-хімічних, мікробіологічних показників та показників безпеки свідчать про відповідність показників якості нових БКВ вимогам діючих ДСТУ 3781, ДСТУ 4033, ГОСТ 15810.

У п'ятому розділі “Економічна та соціальна ефективність від впровадження нових продуктів у виробництво та споживання” наведено розрахунки економічної ефективності від впровадження нових виробів. Засвідчено, що виробництво нових видів БКВ не потребує технічної реорганізації підприємств, суттєво не вливає на традиційний технологічний процес і собівартість продукції. Соціальний ефект полягає у забезпеченні споживачів борошняними кондитерськими виробами підвищеної харчової та біологічної цінності, завдяки збільшенню вмісту в них незамінних амінокислот, мінеральних речовин, вітамінів. Це сприятиме задоволенню потреб людини в повноцінних продуктах харчування, що, в свою чергу, дозволить зменшити захворювання, пов'язані з недостатністю окремих нутрієнтів, знизити смертність та призведе до подовження життя людини.

Висновки

1. Аналіз вітчизняних і зарубіжних літературних джерел показав, що асортимент борошняних кондитерських виробів, збагачених біологічно активними добавками, обмежений. Необхідні наукові дослідження з проблем використання сировини, яка, поряд з поліпшенням споживних властивостей виробів, позитивно впливає на терміни зберігання готової продукції.

2. Із урахуванням сучасних вимог нутриціології розроблено по три рецептури вівсяного печива і пряників та одну рецептуру вафель. На підставі органолептичних, фізико-хімічних показників та показників біологічної цінності готових продуктів визначено раціональну кількість нетрадиційної сировини (на суху речовину): цикорлакту - 10% для печива, пряників і начинки вафель; зародкових пластівців пшениці - 8% для печива “Цикоринка збагачена” і пряників “Цикоринка збагачена із начинкою”, “Стевійка цикорна із начинкою”, 16% для печива “Стевійка цикорна”; порошку листя стевії - для печива 1%, для пряників - 0,3%.

3. Проведено товарознавчу оцінку вівсяного печива, пряників та вафель з використанням нетрадиційної сировини. Розроблена 50-ти балова шкала оцінки органолептичних показників якості нового вівсяного печива, пряників та вафель. За результатами оцінки усі нові вироби віднесено до категорії “відмінна”, з оцінкою 47,7-49,2 балів.

4. Встановлено, що нові борошняні кондитерські вироби відзначаються покращеним амінокислотним, вітамінним та мінеральним складом. У всіх нових виробах збільшився вміст сірковмісних амінокислот. В тому числі, вміст метіоніну і цистину порівняно з контролем у новому вівсяному печиві збільшився в 1,9 рази, а у пряниках “Цикоринка збагачена із начинкою” - в 2 рази. Використання у рецептурах вівсяного печива “Цикоринка збагачена” і пряник...