Формирование и оценка потребительских свойств эмульсионных соусов специализированного назначения

Размещено на http://www.allbest.ru/

На правах рукописи

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Формирование и оценка потребительских свойств эмульсионных соусов специализированного назначения

Специальность: 05.18.15 - Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания

Масягина Ольга Васильевна

Краснодар - 2014

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО "Кубанский государственный технологический университет".

Научный руководитель:

Ильинова Светлана Александровна, доктор технических наук, профессор.

Официальные оппоненты:

Евдокимова Оксана Валерьевна, доктор технических наук, доцент, зав. кафедрой технологии и товароведения продуктов питания ФГБОУ ВПО "Государственный университет - учебно-научно-производственный комплекс".

Щербакова Елена Владимировна, доктор технических наук, доцент, профессор кафедры хранения и переработки растениеводческой продукции ФГБОУ ВПО "Кубанский государственный аграрный университет".

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО "Кемеровский технологический институт пищевой промышленности".

Защита состоится 08 июля 2014 г. в 15⁰⁰ часов на заседании диссертационного совета Д 212.100.03 при ФГБОУ ВПО "Кубанский государственный технологический университет" по адресу: 350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2, ауд. Г-248.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО "Кубанский государственный технологический университет".

Автореферат разослан 06 июня 2014 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, канд. техн. наук, доцент М.В. Филенкова.



ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В Основах государственной политики РФ в области здорового питания населения на период до 2020 года определены меры по улучшению макронутриентной обеспеченности, включающей белки, жиры, пищевые волокна, а также микронутриентной витаминной и минеральной обеспеченности. В решении проблемы коррекции пищевого статуса социально активного населения РФ большая роль отводится созданию ассортимента пищевых продуктов с пониженной энергетической ценностью при высокой плотности функциональных пищевых ингредиентов. Наиболее технологичными основами для создания таких продуктов являются эмульсионные системы.

В настоящее время существует достаточно много разработок эмульсионных продуктов, так называемой, "соленой" группы: майонезов, соусов, дрессингов, однако, наблюдается дефицит низкокалорийных эмульсионных продуктов десертной группы. Между тем, результаты маркетинговых исследований свидетельствуют о высокой востребованности низкокалорийных эмульсионных соусов, используемых в качестве заправок для фруктовых салатов и десертов, и соответствующих требованиям здорового питания.

Учитывая изложенное, актуальным является проведение исследований с целью разработки научно обоснованных рецептур и технологии низкокалорийных эмульсионных соусов десертной группы, обогащенных пищевыми функциональными ингредиентами для использования в диетическом профилактическом питании.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом НИР "Разработка комплексных экологически безопасных ресурсосберегающих технологий переработки растительного и животного сырья с применением физико-химических и биотехнологических методов с целью получения БАД, парфюмерно-косметических средств и продуктов питания функционального и специализированного назначения" на 2011-2015 годы (шифр работы 1.2.11-15, № госрегистрации 01201152075).

Цель работы. Формирование и оценка потребительских свойств эмульсионных соусов специализированного назначения на примере соусов десертной группы для диетического профилактического питания.

Основные задачи исследования. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- анализ и систематизация научно-технической литературы и патентной информации по теме исследования;

- проведение маркетинговых исследований с целью изучения потребительских предпочтений и формирования потребительской концепции продукта;

- формирование научно обоснованных требований к потребительским свойствам продукта;

- выбор и обоснование функциональных пищевых ингредиентов;

- выбор и обоснование ингредиентов с технологически функциональными свойствами;

- разработка рецептур низкокалорийных эмульсионных соусов десертной группы;

- разработка технологии получения низкокалорийных эмульсионных соусов десертной группы;

- выработка опытных партий и оценка потребительских свойств разработанных эмульсионных соусов;

- оценка экономической эффективности разработанных рецептур и технологических решений.

Научная новизна. Выявлены, научно и экспериментально обоснованы факторы формирования потребительских свойств эмульсионных соусов специализированного назначения. Получены новые данные, характеризующие технологически функциональные свойства инулинсодержащего порошка топинамбура отечественного производства, подтвердившие целесообразность его использования при создании эмульсионных соусов. Установлены соотношения порошка топинамбура и лецитина, обеспечивающие получение низкожирных эмульсий с заданной стойкостью. Впервые показано, что инулин и полисахариды топинамбура и гидроколлоиды, содержащиеся в ягодах черной смородины, вишни и брусники проявляют синергизм структурирующего действия и выявлены количественные соотношения, обусловливающие формирование требуемых структурно-реологических свойств. Установлено, что комплексное использование порошка топинамбура и сахарозаменителя стевиозида позволяет усилить ощущение сладости и нивелирует специфическое сенсорное восприятие стевиозида.

Практическая значимость. Реализован комплексный подход к созданию низкокалорийных эмульсионных соусов специализированного назначения на примере эмульсионных соусов десертной группы для диетического профилактического питания, ориентированных на конкретную группу потребителей. Разработаны рецептуры и технология получения низкокалорийных эмульсионных соусов специализированного назначения с использованием натурального плодово-ягодного сырья, лецитина и инулинсодержащего порошка топинамбура отечественного производства. Разработан комплект технической документации на эмульсионные соусы десертной группы, включающий технические условия ТУ 9143-368-02067862-2013 и ТИ 9143-368-02067862-2013.

Реализация результатов исследования. Разработанные рецептуры и технология получения низкокалорийных эмульсионных соусов испытаны в условиях ЦКП "Исследовательский центр пищевых и химических технологий" ФГБОУ ВПО КубГТУ и приняты к внедрению на ООО "Региональный пищекомбинат" в IV квартале 2014 года.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были представлены на: VI Международной молодежной научной конференции "Научный потенциал 21 века", март 2012 г.

Публикации. По материалам выполненных исследований опубликовано 7 научных работ, в том числе 4 статьи в журналах, рекомендованных ВАК при Минобрнауки России, 1 материалы доклада и получено 2 патента РФ на изобретение.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, аналитического обзора научно-технической литературы и патентной информации, методической части, экспериментальной части, содержащей 4 раздела, выводов, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 153 страницах, содержит 20 таблиц и 24 рисунка. Список литературы включает 174 наименования.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Методы исследования. В диссертационной работе в качестве объектов исследования были выбраны модельные водно-жировые эмульсии, пищевые и биологически активные добавки, такие, как "Топинамбур пищевой", стевиозид, лецитин, плодово-ягодное сырье, а также разработанные соусы десертной группы на основе низкокалорийных водно-жировых эмульсий.

При проведении исследований использовали современные методы физико-химического анализа: тонкослойную (ТСХ), высокоэффективную жидкостную (ВЭЖХ) и газовую (ГЖХ) хроматографии, УФ-спектроскопию, ротационную вискозиметрию, атомно-абсорбционный анализ, дисперсионный анализ, микроскопию, а также стандартные методики, рекомендуемые для контроля безопасности и качества пищевой продукции.

Исследования проводились на оборудовании ЦКП "Исследовательский центр пищевых и химических технологий" ФГБОУ ВПО "Кубанский государственный технологический университет".

Оценку результатов экспериментов проводили с использованием современных методов расчета статической достоверности с использованием программ Statistica 6.0, Microsoft Office Excel 2007 и Mathcad.

Структурная схема исследования представлена на рисунке 1.

Маркетинговые исследования потребительских предпочтений с целью формирования потребительской концепции продукта. Для обеспечения востребованности нового продукта на рынке, что особенно важно при создании продуктов диетического профилактического ассортимента, на первом этапе необходимо разработать его адекватную потребительскую концепцию. С этой целью изучали потребительские предпочтения при выборе продуктов ежедневного рациона.

Установлено, что в Краснодаре основной контингент потребителей, регулярно использующих в ежедневном рационе диетические профилактические продукты, составляют социально активные граждане, преимущественно женщины, в возрасте от 30 до 50 лет. Предпочтения данной категории потребителей при выборе продуктов диетического профилактического назначения представлены на рисунке 2.

Рисунок 2 - Рейтинг пищевых предпочтений при выборе продуктов диетического профилактического питания, используемых в ежедневном рационе: 1 - хлебобулочные изделия; 2 - молочные продукты; 3 - напитки; 4 - овощные салаты с легкими эмульсионными соусами, дрессингами; 5 - фруктовые салаты, мюсли с легкими эмульсионными соусами

Рисунок 1 - Структурная схема исследования

Как видно из представленных данных, за последние 4 года наибольшие изменения потребительских предпочтений при выборе продуктов диетического профилактического питания выразились в снижении доли потребления хлебобулочных изделий при существенном возрастании потребления фруктовых салатов и мюсли, заправленных легкими эмульсионными соусами.

Основными требованиями, предъявляемыми потребителями к продуктам этой группы, являются низкая энергетическая ценность при наличии полезных для организма ингредиентов природного происхождения. Среди последних наиболее предпочтительными являются натуральные антиоксиданты, пребиотики, витамины и масла со сбалансированным составом жирных кислот.

Результаты анализа ассортимента продуктов диетического профилактического питания среди товаров, принадлежащих к однородным группам продукции, представлены на рисунке 3.

Рисунок 3 - Доля продуктов диетического профилактического питания среди товаров, принадлежащих к однородным группам продукции: 1 -хлебобулочные изделия; 2 - молочные продукты; 3 - напитки; 4 - эмульсионные соусы, дрессинги «соленой» группы; 5 - эмульсионные соусы десертной группы

Представленные данные свидетельствуют о том, что наименьшая доля продуктов диетического профилактического питания приходится на эмульсионные соусы десертной группы, объемы производства которых, в отличие от остальных, практически не изменялись в течение последних 4 лет.

Таким образом, на основе анализа результатов маркетинговых исследований выявлено наибольшее несоответствие спроса и предложения в отношении низкокалорийных эмульсионных соусов десертной группы специализированного назначения, обладающих диетическими профилактическими свойствами, и выявлены требования потребителей к данному виду продукции.

2.3 Формирование научно обоснованных требований к потребительским свойствам продукта. Учитывая современные тенденции создания продуктов диетического профилактического питания, были сформулированы требования к пищевой и физиологической ценности разрабатываемых эмульсионных соусов специализированного назначения для выявленной группы потребителей, представленные на рисунке 4.

В соответствии со сформулированными требованиями были определены требования к количественному составу пищевых функциональных ингредиентов, содержащихся в разрабатываемых эмульсионных соусах, в расчете на 100 г продукта и на его суточную порцию, принятую равной 30г (таблица 1).

С учетом потребительской концепции продукта были также разработаны требования к сенсорным характеристикам эмульсионного соуса специализированного назначения, представленные в таблице 2.



Рисунок 4 - Требования к пищевой и физиологической ценности разрабатываемых эмульсионных соусов

Показано, что сформулированные требования соответствуют органолептическим характеристикам, регламентированным ГОСТ Р 52989-2008 "Соусы на основе растительных масел. Общие технические условия". Срок годности соуса должен составлять не менее 10 суток при температуре хранения +5+2^оС и относительной влажности воздуха не более 75 %.



Таблица 1 - Требования к составу пищевых функциональных ингредиентов

Наименование ингредиента	Содержание ингредиента, г, не менее	Нормы физиологических потребностей, в сутки
	в 100 г продукта	в 30 г продукта	МР 2.3.1.24.32-08
Фосфолипиды	3	0,9	5-7 г
ПНЖК щ-6	5	1,5	8-10 г
ПНЖК щ-3	1	0,3	0,8-1,6 г
Пищевые волокна	10	3	20 г
Витамин С	45,0 х 10-3	13,5х 10-3	90 мг
Витамин Е	7,5 х 10-3	2,25х 10-3	15 мг
Флавоноиды	125 х 10-3	37,5 х 10-3	250 мг

Таблица 2 - Требования к сенсорным характеристикам эмульсионного соуса

Наименование показателя	Характеристика показателя	Требования ГОСТ Р 52989-2008
Цвет	От белого до красного или желтого	Цвет определяется цветом вводимых ингредиентов
Вкус	Полный сбалансированный в меру сладкий сливочный с выраженным фруктово-ягодным привкусом и послевкусием	Характерный вкус и аромат вносимых ингредиентов. Посторонние привкус и запах не допускаются
Запах	Чистый с фруктово-ягодным ароматом со сливочной нотой
Внешний вид и консистенция	Однородный кремообразный продукт, консистенция достаточно густая, подвижная, стабильная. Текстура гладкая	Однородный продукт с видимыми кусочками/ вкраплениями внесенных специй и/или вкусовых добавок или без них. Допускается густая консистенция, единичные пузырьки воздуха

Руководствуясь комплексом сформулированных требований, на следующем этапе исследования осуществляли выбор рецептурных компонентов.

2.4 Выбор и обоснование источников функциональных пищевых ингредиентов. Среди отечественного сырья растительного происхождения основными источниками комплекса функциональных пищевых ингредиентов, включающего пищевые волокна, витамин С, флавоноиды и органические кислоты, являются плоды шиповника и ягоды вишни, черной смородины и брусники.

Известно, что в результате технологических воздействий происходит снижение содержания витаминов в растительном сырье в среднем от 25 до 60 % от исходного содержания. Учитывая это, химический состав образцов выбранных плодов и ягод определяли после их технологической обработки, режимы которой были разработаны на основании предварительных экспериментов. Обработка ягод включала бланширование паром свежезамороженных ягод брусники, черной смородины и вишни без косточки в течение 5 минут, грубое измельчение в течение 30с в ножевом миксере, протирание и последующее измельчение в лабораторной мельнице в течение 15 минут до получения пюреобразной гомогенной массы. Обработка высушенных плодов шиповника состояла из бланширования паром, добавления кипятка в соотношении 1:6, настаивания в течении 6 часов, центрифугирования и фильтрования.

Результаты исследования химического состава полученных образцов пюре ягод и настоя шиповника представлены в таблице 3.

Таблица 3 - Химический состав образцов пюре ягод и настоя шиповника

Наименование показателя	Значение показателя
	Пюре черной смородины	Пюре вишни	Пюре брусники	Настой шиповника
Массовая доля макронутриентов, %:
- сухие вещества	15,3	15,8	16,0	11,7
- органические кислоты (в пересчете на яблочную)	2,1	1,2	1,8	2,4
- углеводы	8,8	9,8	8,4	5,1
- пищевые волокна	4,2	0,8	2,4	0,8
Массовая доля микронутриентов, мг %:
- флавоноиды, в том числе:	525,0	512,0	14,5	21,6
катехины	65,0	58,5	3,1	0,8
антоцианы	248,0	213,5	6,4	18,3
- витамин С	230,0	11,0	13,5	575,0
- витамин Е	0,9	следы	2,2	9,5
- бета-каротин	0,1	0,2	следы	1,7
- натрий	2,6	18,0	7,5	1,9
- калий	313,0	247,0	72,0	15,8
- магний	25,0	24,0	5,7	2,3
- кальций	42,0	32,0	11,6	8,2
- железо	1,2	0,8	0,4	3,3

Показано, что пюре, полученные из ягод, а также настой плодов шиповника содержат в физиологически значимых количествах пищевые волокна, флавоноиды и витамин С. Кроме того, они богаты органическими кислотами, а также минеральными элементами такими, как калий, кальций, и магний.

Следует отметить, что присутствие в составе органических кислот ягод брусники до 0,2 % бензойной кислоты, являющейся мощным природным консервантом, позволит также решить технологическую задачу, состоящую в подавлении развития процессов микробиологической порчи при хранении продукта. Все это обосновывает целесообразность выбора указанных плодов и ягод в качестве источника ряда требуемых функциональных пищевых ингредиентов.

Выбор обезжиренных лецитинов осуществляли из продукции, представленной на отечественном рынке пищевых ингредиентов. Основными критериями выбора являлись: документальное подтверждение отсутствия использования генномодифицированного сырья, стоимость и доступность. В результате были выбраны два вида лецитина, имеющие близкие характеристики: соевый порошковый лецитин, полученный при переработке семян сои современных сортов отечественной селекции "Лира", "Вилана", "Альба" (НПФ "Росма-плюс", Краснодар) и соевый лецитин Солек Ф (ООО "Протеин-плюс", С.-Петербург). Результаты сравнительной оценки показателей качества образцов лецитинов представлены в таблице 4.

Как видно из представленных данных, оба образца лецитина характеризуются аналогичными значениями физико-химических показателей, которые соответствуют требованиям ГОСТ Р 53970-2010. Учитывая, что лецитин, наряду с технологически функциональными свойствами, должен обладать выраженной физиологической активностью, предпочтение было отдано отечественному лецитину, который характеризуется большим содержанием фосфатидилхолиновой фракции и, согласно результатам предварительных исследований, обладает гипохолестеринемическими, иммуномоделирующими, адаптогенными, гепатопротекторными и другими физиологически функциональными свойствами.

При выборе источников щ-6, щ-3 и щ-9 жирных кислот руководствовались рекомендациями Института питания РАМН, а также результатами анализа состава жирных кислот растительных масел, выпускаемых отечественными производителями.

Таблица 4 - Показатели качества обезжиренных лецитинов

Наименование показателя	Значение показателя	Требования ГОСТ Р 53970-2010
	Отечественный порошковый соевый лецитин	Солек Ф
Запах	Обезличенный	Обезличенный	Характерный для сырья, из которого получен. Не допускается затхлый, кислый или какой-либо другой запах, в том числе запах ацетона
Цвет	Светло-желтый	Светло-желтый	От светло-желтого до темно-коричневого
Вкус	Невыраженный, свойственный фосфолипидам сои	Невыраженный, свойственный фосфолипидам сои	Характерный для сырья, из которого получен. Не допускается прогорклый, кислый или какой-либо другой посторонний привкус
Массовая доля, %:
влаги и летучих веществ	0,8	0,9	Не более 1,0
веществ, нерастворимых в ацетоне	97,8	97,2	Не менее 60,0
веществ, нерастворимых в толуоле	0,10	0,11	Не более 0,30
фосфатидилхолинов	33	26	Не нормируется
Кислотное число, мг КОН/г	18,3	19,6	Не более 36,0
Перекисное число, ммоль активного кислорода/кг	0,8	2,7	Не более 10,0
Соотношение ФХ:ФЭА	1,7	1,2	Не нормируется

На основании этого была разработана рецептура купажа, состоящего из высокоолеинового подсолнечного и безэрукового рапсового рафинированных дезодорированных масел, взятых в соотношении 53:47 соответственно. Результаты расчета состава жирных кислот купажа были подтверждены экспериментальными данными, согласно которым содержание олеиновой кислоты (щ-9) составило 69 %; линолевой (щ-6) - 19 %; линоленовой (щ-3) - 3,8 %.

2.5 Выбор и обоснование ингредиентов с технологически функциональными свойствами. Одной из основных проблем, связанных с сенсорными характеристиками низкожирных эмульсионных продуктов является пустой, водянистый вкус и отсутствие сливочности. Современный подход к решению проблемы состоит в использовании гидроколлоидов, образующих при определенных условиях гелевые структуры, имитирующие жир при сенсорном восприятии. Среди современных гидроколлоидов наиболее перспективным с позиций решения технологических задач и обеспечения диетических профилактических свойств является инулин. Инулин при диспергировании в воде образует гель, обладающий типичными для жиров сенсорными свойствами и сохраняющий стабильность в диапазоне рН от 4 до 9. Особого внимания заслуживает физиологическая ценность инулина, которая заключается в активизации моторики кишечника, участии в нормализации метаболизма жиров, в том числе проявляющейся в гиполипидемических свойствах, проявлении выраженных пребиотических свойств, а также в повышении усвояемости кальция, железа и магния.

Сравнительный анализ инулинсодержащих продуктов, представленных на отечественном рынке ингредиентов, позволил выбрать пищевую добавку "Топинамбур пищевой", выпускаемую ООО "Рязанские просторы" по ТУ 9164-001-97357430-09 из клубней топинамбура. Результаты исследования показателей качества образцов выбранного продукта представлены в таблице 5.

Таблица 5 - Показатели качества пищевой добавки "Топинамбур пищевой"

Наименование показателя	Характеристика и значение показателя
Внешний вид	Однородный тонкодисперсный порошок
Цвет	Светло-кремовый
Вкус	Слабовыраженный, сладковатый, свойственный данному продукту
Запах	Слабовыраженный, свойственный данному продукту
Массовая доля, %:
влаги	3,4
углеводов, в том числе	86,5
инулина	69,5
пектина	8,1
белков	5,7
липидов	0,2
органических кислот, в пересчете на яблочную кислоту	0,4
минеральных веществ	3,8

Представленные данные свидетельствуют о том, что отечественная инулинсодержащая добавка "Топинамбур пищевой" характеризуется высоким содержанием целевого компонента - инулина.

Установлено, что по показателям безопасности "Топинамбур пищевой" соответствует требованиям ТР ТС 021/2011.

Известно, что инулинсодержащий порошок топинамбура в зависимости от состава исходного сырья и технологии получения отличается молекулярной структурой фруктанов, образующих инулин, а также углеводов, которые во многом определяют его физико-химические свойства. Учитывая это, изучали технологически функциональные свойства выбранной добавки, наиболее важные для получения низкожирных эмульсий: влагоудерживающую способность (ВУС) и загущающую способность.

Результаты исследования ВУС представлены на рисунке 5.

Рисунок 5 - Влияние температуры на водоудерживающую способность добавки "Топинамбур пищевой": 1 - 10 °С; 2 - 20 °С; 3 - 30 °С; 4 - 40 °С; 5 - 50 °С

Показано, что ВУС добавки "Топинамбур пищевой" существенно зависит от температуры и снижается с ее возрастанием. Это может быть связано с высоким содержанием в добавке молекул со средней и низкой степенью полимеризации и увеличением ее растворимости.

Загущающую способность добавки "Топинамбур пищевой" оценивали путем исследования изменения эффективной вязкости ее дисперсий в воде при скорости сдвига 3с^-1 в зависимости от содержания добавки и температуры. Результаты исследований представлены на рисунке 6.

Из представленных данных видно, что при низком содержании добавки в системе, ее загущающая способность достаточно мала. Выраженная загущающая способность проявляется при содержании добавки более 10 %, а при 30 % система приобретает гелеобразную структуру.

Рисунок 6 - Зависимость эффективной вязкости, при скорости сдвига 3 с-1, от содержания добавки "Топинамбур пищевой" в водной дисперсии и температуры: 1 - 10 °С; 2 - 20 °С; 3 - 30 °С; 4 - 40 °С

При повышении температуры вязкость дисперсий снижается тем сильнее, чем выше содержание добавки.

Дальнейшие исследования технологически функциональных свойств пищевой добавки "Топинамбур пищевой" проводили на модельных водно-жировых эмульсиях. В качестве эмульгатора использовали выбранный функциональный пищевой ингредиент - отечественный порошковый соевый лецитин.

Согласно сформулированным требованиям к энергетической ценности, а также к количественному и качественному составу функциональных пищевых ингредиентов, содержание жировой фазы в создаваемом соусе должно составлять 25+2 %. Учитывая это, получали модельные эмульсии при соотношении масло: вода 1:4 и температуре 20 ^оС с использованием гомогенизатора Polytron PT 10-35 GT, оснащенного диспергирующим элементом PT-DA 30/2ЕС-В-250.

На основании ранее полученных результатов количество добавки "Топинамбур пищевой" варьировали от 10 до 20 %, а количество лецитина от 1,0 до 5 % к массе эмульсии. В качестве критерия эффективности использовали стойкость эмульсий, выраженную в процентах неразрушенной эмульсии (СтЭ). Результаты исследования представлены на рисунке 7.

Показано, что получение стабильной эмульсии обеспечивается только сочетанным применением лецитина и инулинсодержащей добавки. Установлено, что лецитин обеспечивает устойчивость эмульсии к коалесценции, что выражается в стабилизации степени дисперсности масляной фазы, однако не обеспечивает устойчивость к седиментации, что приводит к отделению водной фазы.

Рисунок 7 - Влияние соотношения лецитина и добавки "Топинамбур пищевой" на стойкость модельных водно-жировых эмульсий

Стабилизирующее действие добавки "Топинамбур пищевой" в основном заключается в стабилизации седиментационной стабильности в результате структурирования водной фазы.

В результате математической обработки экспериментальных данных получены регрессионные уравнения зависимости стойкости эмульсии (СтЭ), от содержания в системе лецитина и добавки "Топинамбур пищевой":

СтЭ = 16,2+19,2 a +4,8 b - 1.8 a²-0,2l b-0,1 b², (1)

где a - массовая доля лецитина, % к массе эмульсии; b-массовая доля добавки "Топинамбур пищевой", % к массе эмульсии.

Анализ уравнения (1) показал, что стойкость эмульсии, составляющая 100 %, достигается при массовой доли лецитина не менее 3,2 % и массовой доли добавки "Топинамбур пищевой" не менее 14 %.

2.6 Разработка рецептур низкокалорийных эмульсионных соусов десертной группы. На первом этапе создания низкокалорийных эмульсионных соусов разрабатывали рецептуры плодово-ягодных пюре, используемых в качестве источника функциональных пищевых ингредиентов и основного компонента, формирующего вкус и аромат.

При разработке рецептур пюре использовали интегральный показатель качества, включающий уровень содержания заданных функциональных пищевых ингредиентов и гармоничность сенсорного восприятия вкуса и запаха. соус рецептура десертная свойство

Рецептуры разработанных плодово-ягодных пюре представлены в таблице 6, а в таблице 7 приведены данные, характеризующие содержание в них заданных функциональных пищевых ингредиентов в сравнении с суточной потребностью.

Таблица 6 - Рецептуры плодово-ягодных пюре

Наименование компонента	Содержание компонента, %
	Образец 1	Образец 2
Пюре черной смородины	43,50	-
Пюре вишни	-	40,00
Пюре брусники	24,00	26,0
Настой шиповника	32,50	34,00

Таблица 7 - Содержание пищевых функциональных ингредиентов в разработанных плодово-ягодных пюре

Наименование ингредиента	Содержание ингредиента, г/100 г пюре	Нормы физиологических потребностей в сутки МР 2.3.1.24.32-08
	Образец 1 "Смородина-брусника"	Образец 2 "Вишня- брусника"
Пищевые волокна	4,3	2,1	20 г
Витамин С	474,0 х 10-3	294,2х 10-3	90 мг
Витамин Е	5,5х 10-3	5,4х 10-3	15 мг
Флавоноиды	326,5 х 10-3	320,7,0 х 10-3	250 мг

Данные таблицы 7 свидетельствуют о том, что плодово-ягодные пюре, полученные по разработанным рецептурам, при их использовании в составе низкокалорийных эмульсионных соусов позволят удовлетворить сформулированные требования к содержанию в последних витамина С и флавоноидов.

На следующем этапе исследования разрабатывали рецептуры низкокалорийных эмульсионных соусов. При проведении экспериментов было установлено, что введение в состав модельных эмульсий, стабилизированных лецитином и добавкой "Топинамбур пищевой", разработанных плодово-ягодных пюре в количествах, обеспечивающих заданное содержание функциональных пищевых ингредиентов, обусловливает существенное возрастание вязкости соусов.

В целях получения продукта, соответствующего разработанной потребительской концепции, корректировали содержание добавки "Топинамбур пищевой". Результаты исследований представлены на рисунке 8.

Приведенные данные свидетельствуют о существенном возрастании вязкости эмульсий при увеличении содержания добавки "Топинамбур пищевой". Это может быть объяснено синергизмом структурирующего действия, возникающем при взаимодействии инулина добавки с пищевыми волокнами плодово-ягодных пюре.

Рисунок 8 - Зависимость эффективной вязкости, при скорости сдвига 3 с^-1, от содержания добавки "Топинамбур пищевой" в модельной водно-жировой эмульсии, содержащей 40% плодово-ягодного пюре: 1 - "Смородина-брусника"; 2 - "Вишня-брусника"

Согласно представленным данным желательная консистенция, соответствующая эффективной вязкости 15 Па·с, достигается при введении добавки "Топинамбур пищевой" в эмульсию, содержащую пюре "Смородина-брусника" в количестве 6,0 %, и в эмульсию, содержащую пюре "Вишня-брусника" в количестве 8,0 %.

Учитывая, что одним из заданных диетических профилактических свойств разрабатываемых эмульсионных соусов является снижение риска развития диабета, осуществляли подбор адекватного сахарозаменителя. В качестве последнего был выбран стевиозид, как продукт природного происхождения, характеризующийся низкой калорийностью и рекомендованный для использования в питании лиц, страдающих сахарным диабетом. При проведении исследований было установлено, что сочетание стевиозида с добавкой "Топинамбур пищевой" позволяет снизить рекомендованную производителем дозировку стевиозида на 15 % и нивелирует его специфический привкус.

Разработанные рецептуры низкокалорийных эмульсионных соусов представлены в таблице 8.

2.7 Разработка технологии получения низкокалорийных эмульсионных соусов десертной группы. На основании проведенных исследований была разработана технология получения низкокалорийных эмульсионных соусов "Смородиново-брусничный" и "Вишнево- брусничный".

Структурная схема получения эмульсионных соусов представлена на рисунке 9, а технологические режимы - в таблице 9.

Таблица 8 - Рецептуры разработанных низкокалорийных эмульсионных соусов

Наименование компонента	Содержание компонента, %
	Образец 1 "Смородиново-брусничный"	Образец 2 "Вишнево- брусничный"
Добавка "Топинамбур пищевой"	6,0	8,0
Лецитин	3,2	3,2
Масло подсолнечное высоко-олеиновое рафинированное дезодорированное	13,2	13,2
Масло рапсовое рафинированное дезодорированное	11,8	11,8
Плодово-ягодное пюре "Смородина-брусника"	40,0	-
Плодово-ягодное пюре "Вишня-брусника"	-	40,0
Стевиозид	0,12	0,10
Вода	25,68	23,70

Таблица 9 - Технологические режимы получения эмульсионных соусов

Наименование стадии и режима	Значение режима
1. Получение плодово-ягодных пюре:
1.1 Бланширование свежих или свежезамороженных ягод
Температура, оС	100
Продолжительность, мин.	5
1.2 Приготовление настоя плодов шиповника:
Соотношение плоды шиповника: вода	1:6
Температура, оС	95-100
Продолжительность настаивания, час.	6
2. Диспергирование лецитина в масляной фазе:
Продолжительность, мин.	10
Температура, оС	20-25
Соотношение лецитин: масло	1,0: 7,8
3. Диспергирование добавки "Топинамбур пищевой" в воде
Продолжительность, мин.	10
Температура, оС	20-25
Соотношение добавки "Топинамбур пищевой": вода	1,0: 3,0-1,0:4,3
4. Диспергирование плодово-ягодного пюре, водной дисперсии добавки "Топинамбур пищевой" и стевиозида:
Продолжительность, мин.	10
Температура, оС	20-25
5. Экспозиция массы плодово-ягодного пюре, водной дисперсии добавки "Топинамбур пищевой" и стевиозида:
Продолжительность, мин.	20
Температура, оС	20-25
6. Эмульгирование
Продолжительность, мин.	15-20
7. Гомогенизация
Продолжительность, мин.	15-20

2.8 Выработка опытных партий и оценка потребительских свойств разработанных эмульсионных соусов. В условиях ЦКП "Исследовательский центр пищевых и химических технологий" на пилотной установке были выработаны опытные партии низкокалорийных эмульсионных соусов. Соусы фасовали в баночки из полипропилена массой нетто 250 г и помещали на хранение при температуре 5+2^оС и относительной влажности воздуха не более 75 %. Оценку потребительских свойств соусов проводили непосредственно после получения, а также в процессе хранения. Результаты исследования соусов после 20 суток хранения представлены в таблице 10.

Рисунок 9 - Структурная схема получения эмульсионных соусов

Анализ данных таблицы 10 показывает, что эмульсионные соусы, полученные по разработанным рецептурам и технологии, характеризуются высокими показателями качества. Установлено, что по показателям безопасности, как свежеполученные, так и после хранения в течение 20 суток соусы соответствуют требованиям ТР ТС 021/2011.

Таблица 10 - Показатели качества эмульсионных соусов

Наименование показателя	Значение показателя	Требования ГОСТ Р 52989-2008
	"Смородиново-брусничный"	"Вишнево- брусничный"
Массовая доля, %:
жира	26,0	26,0	Не менее 5,0
влаги	58,3	56,1	В соответствии с техническим документом
Кислотность в пересчете на уксусную кислоту, %	0,38	0,34
Стойкость эмульсии, % неразрушенной эмульсии	100	100	Не менее 97

В таблице 11 представлены данные, характеризующие содержание в эмульсионных соусах функциональных пищевых ингредиентов и степень удовлетворения суточной потребности в них при употреблении 30 г продукта в сутки.

Таблица 11 - Содержание в эмульсионных соусах функциональных пищевых ингредиентов и степень удовлетворения суточной потребности

Наименование функционального пищевого ингредиента	Содержание ингредиента	% от физиологической потребности в сутки
	в 100 г продукта	в порции продукта (30 г)
	"С-Б"	"В-Б"	"С-Б"	"В-Б"	"С-Б"	"В-Б"
Пищевые волокна, г	10,3	10,1	3,1	3,0	15	15
Фосфолипиды, г	3,0	3,0	0,9	0,9	15-18	15-18
ПНЖК Омега 6, г	4,8	4,8	1,5	1,5	15-19	15-19
ПНЖК Омега 3, г	1,0	1,0	0,3	0,3	15-19	19-37
МНЖК Омега 9, г	17,2	17,2	5,1	5,1	22	22
Флавоноиды, мг	130,6	128,3	39,2	38,5	15	15
Витамин Е, мг	7,7	7,8	2,3	2,3	15	15
Витамин С, мг	189,6	117,7	56,9	35,3	62	39

Показано, что состав и содержание функциональных пищевых ингредиентов в разработанных соусах соответствует заданному уровню и обеспечивает не менее 15 % физиологической потребности в этих ингредиентах в сутки. В составе соусов отсутствуют такие нежелательные для диетического питания ингредиенты, как холестерин, лактоза, сахароза, уксусная кислота, а также антиоксиданты и консерванты искусственного происхождения. Энергетическая ценность соуса "Смородиново-брусничного" составляет 262 ккал/100г, а соуса "Вишнево-брусничного" - 265 ккал/100 г, что также соответствует сформулированным требованиям.

Исследование изменений перекисного числа, а также стабильности витамина С, как наиболее лабильного микронутриента, в процессе хранения показало, что в течение 20 дней хранения перекисное число возрастает в среднем на 2,3 ммоль активного кислорода / кг, а потери витамина С не превысили 10 %.

Дегустационная оценка разработанных соусов показала, что они характеризуются чистым ароматом, свойственным внесенным плодам и ягодам. Вкус сбалансированный кисло-сладкий с выраженным вкусом внесенных плодов и ягод, ощущением полноты и сливочности без посторонних привкусов и послевкусия. Консистенция однородная кремообразная достаточно плотная, текстура гладкая. Указанные органолептические характеристики остаются стабильными на протяжении всего срока хранения соусов.

Таким образом, результаты оценки показателей качества и безопасности показали, что разработанные низкокалорийные эмульсионные соусы соответствуют сформулированным требованиям и потребительской концепции продукта и могут быть позиционированы, как продукты специализированного назначения группы диетического профилактического питания.

На разработанные низкокалорийные эмульсионные соусы, а также на технологию их получения разработан комплект технической документации, включающей технические условия и технологическую инструкцию.

ВЫВОДЫ

На основании проведенных исследований факторов формирования потребительских свойств эмульсионных продуктов специализированного назначения разработаны рецептуры и технология получения низкокалорийных эмульсионных соусов лечебного профилактического питания.

1. Анализ научно-технической литературы и патентной информации по теме исследования позволил сформулировать задачи и разработать структурную схему исследования.

2. На основе анализа результатов маркетинговых исследований установлено, что целевую группу потребителей продуктов диетической профилактической группы составляют социально активные граждане, преимущественно женщины, в возрасте от 30 до 50 лет; выявлено наибольшее несоответствие спроса и предложения в отношении низкокалорийных эмульсионных соусов десертной группы специализированного назначения, обладающих диетическими профилактическими свойствами; сформулированы требования потребителей к продукции данной группы.

3. На основании результатов аналитических и маркетинговых исследований сформулированы и научно обоснованы требования к потребительским свойствам эмульсионного соуса специализированного назначения, включающие требования к энергетической ценности (не более 285 ккал/100 г); к составу функциональных пищевых ингредиентов (природные антиоксиданты, пребиотики, витамины, лецитин, масла со сбалансированным составом жирных кислот); к сенсорным характеристикам; к сохраняемости (не менее 10 суток при температуре +5+2^оС и относительной влажности воздуха не более 75 %).

4. Теоретически и экспериментально обоснован выбор в качестве источников функциональных пищевых ингредиентов плодов шиповника, ягод черной смородины, вишни и брусники, а также высокоолеинового подсолнечного и безэрукового рапсового рафинированных дезодорированных масел и обезжиренного лецитина, полученного из семян сои отечественной селекции.

5. В качестве ингредиентов с технологическими свойствами теоретически и экспериментально обоснован выбор пищевой добавки "Топинамбур пищевой", обладающей высокими влагоудерживающей и загущающей способностью, обусловливающей формирование заданных сенсорных характеристик, а также характеризующейся пребиотическими и другими физиологически функциональными свойствами. Установлено, что лецитин в физиологически значимых количествах в сочетании с добавкой "Топинамбур пищевой" при соотношении 1:4 обеспечивает формирование низкожирных модельных эмульсий требуемой стабильности и консистенции.

6. Разработаны рецептуры низкокалорийных эмульсионных соусов десертной группы "Смородиново-брусничный" и "Вишнево-брусничный".

7. Разработана технология получения низкокалорийных эмульсионных соусов десертной группы, включающая получение плодово-ягодных пюре; диспергирование лецитина в масляной фазе; диспергирование добавки "Топинамбур пищевой" в водной фазе; диспергирование компонентов водной фазы; эмульгирование; гомогенизацию, фасовку, упаковку и маркировку, предусматривающая осуществление контроля технологического процесса в основных критических точках.

8. В условиях ЦКП "Исследовательский центр пищевых и химических технологий" на пилотной установке были выработаны опытные партии низкокалорийных эмульсионных соусов "Смородиново-брусничный" и "Вишнево-брусничный". Установлено, что разработанные соусы, как свежеполученные, так и после хранения в течение 20 суток при температуре 5+2^оС и относительной влажности воздуха не более 75 % соответствуют требованиям ГОСТ Р 52989-2008 и ТР ТС 021/2011; характеризуются приятными мягкими вкусом и запахом, а также консистенцией и внешним видом, соответствующими разработанной потребительской концепции продукта. По содержанию основных функциональных пищевых ингредиентов соусы соответствуют заданным требованиям, что позволяет характеризовать их как продукты специализированного назначения группы продуктов диетического профилактического питания. На эмульсионные соусы разработан комплект технической документации, включающий технические условия и технологическую инструкцию.



ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

1. Ильинова С.А. Композиционная смесь растительных масел для создания майонезов функционального назначения/ Ильинова С. А., Вакуленко О.В., Кудинов В.В., Березовская О.М., Спильник Е.В. // Пищевая технология. - 2009. № 2-3. - С. 38-39.

2. Ильинова С.А. Разработка рецептур и исследование качества майонезов функционального назначения/ Ильинова С. А., Спильник И.В., Корнена Е.П., Челяпов Е.В., Вакуленко О.В.// Новые технологии. - 2010. № 3. - С. 26-30.

3. Вакуленко О.В. Современные тенденции создания специализированных пищевых соусов// Вакуленко О.В., Челяпов Е.В., Тугуз М.Р., Ильинова С. А.// Новые Технологии. - 2011. № 3 С. 11-17.

4. Вакуленко О.В. Анализ рынка и оценка потребительских мотиваций при выборе соусов/ Вакуленко О.В., Челяпов Е.В., Воронцова О.С., Тугуз М.Р., Ильинова К.Е.// Новые Технологии. - 2012. № 1 С. 12-18.

5. Масягина О.В. Современные биологически активные ингредиенты для соусов специализированного назначения/ Масягина О.В., Ильинова С. А.// Материалы 6 Международной молодежной научной конференции "Научный потенциал 21 века". Том первый. Естественные и технические науки. - г. Ставрополь: СевКавГТУ.2012. -С. 340-342.

6. Патент 2398420 Российская Федерация, МПК А 23D7/00 (2006.01) Пищевая эмульсия [Текст]// Корнена Е.П., Фролов М.Б., Лыбанев В.В., Калманович С. А., Ильинова С. А., Вакуленко О.В., Тугуз М.Р.; заявитель и патентообладатель ГОУВПО "КубГТУ" № 2009122313/13 заявл. 10.06.2009, опубл. 10.09.2010.

7. Патент 2398421 Российская Федерация, МПК А 23D7/00 (2006.01) Пищевая эмульсия [Текст]// Корнена Е.П., Фролов М.Б., Лыбанев В.В., Калманович С. А., Ильинова С. А., Вакуленко О.В., Тугуз М.Р.; заявитель и патентообладатель ГОУВПО "КубГТУ" № 2009122314/13 заявл. 10.06.2009, опубл. 10.09.2010.



УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ЖКТ - желудочно-кишечный тракт;

ФХ - фосфатидилхолин;

"С-Б" - соус "Смородиново-Брусничный";

"В-Б" - соус "Вишнево-Брусничный"

Размещено на Allbest.ru

...