Технологія виробів із пісочного тіста з використанням ядра насіння соняшнику

Размещено на http://www.allbest.ru/

Харківський державний університет харчування та торгівлі

УДК 664.68.002.2:633.857.78

Технологія виробів із пісочного тіста з використанням ядра насіння соняшнику

Спеціальність 05.18.16 - технологія продуктів харчування

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

Шидакова-Каменюка Олена Гайдарівна

Харків 2006

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Харківському державному університеті харчування та торгівлі Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник: доктор технічних наук, професор Лисюк Галина Михайлівна, Харківський державний університет харчування та торгівлі, завідувач кафедри технології хліба, кондитерських, макаронних виробів і харчоконцентратів

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Пересічний Михайло Іванович, Київський національний торговельно-економічний університет, декан факультету ресторанно-готельного та туристичного бізнесу, професор кафедри технології та організації ресторанного господарства

кандидат технічних наук, професор Калакура Марія Михайлівна, Відкритий міжнародний університет розвитку людини „Україна”, завідувач кафедри технології харчування

Провідна установа: Одеська національна академія харчових технологій Міністерства освіти і науки України, м. Одеса, кафедра технології хліба, кондитерських виробів та громадського харчування

Захист відбудеться “15” червня 2006 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.088.01 Харківського державного університету харчування та торгівлі за адресою: вул. Клочківська, 333, 61051, м. Харків-51.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Харківського державного університету харчування та торгівлі за адресою: вул. Клочківська, 333, 61051, м. Харків-51.

Автореферат розісланий “13” травня 2006 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Дубініна А.А.

тісто пісочний соняшник інгібітор

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Стан здоров'я людини значною мірою залежить від характеру її харчування. Протягом останніх років спостерігається стійке порушення принципів здорового харчування в нашій країні у зв'язку зі зниженням в раціоні частки біологічно цінних продуктів. Споживання борошняних виробів, зокрема кондитерських, які характеризуються низькою харчовою і біологічною цінністю, знаходиться на стабільно високому рівні. Як наслідок, виникає дефіцит білків, вітамінів та інших нутрієнтів, необхідних для правильного функціонування організму. У зв'язку з цим постає проблема підвищення харчової та біологічної цінності борошняних кондитерських виробів. Значний внесок у вирішення цієї проблеми внесли вітчизняні та закордонні вчені: Василевич О.В., Дорохович А.М., Іоргачова О.Г., Калакура М.М., Кравченко М.Ф., Лисюк Г.М., Медвєдєва А.О., Пересічний М.І., Перцевий Ф.В., Ратушенко А.Т., Сирохман І.В., Чорна Н.В., Fazzoiare R., Hartheksen H., Gruner M., Rajput L. та ін.

Серед борошняної кондитерської продукції значне місце займають вироби із пісочного тіста. Їх популярність можна пояснити зручністю застосування як продукту харчування, різноманітністю форми і смаку, відносно низькою вартістю.

Основні рецептурні компоненти виробів із такого тіста - це жирові продукти, надлишок яких сприяє розвитку аліментарного ожиріння, та цукор - джерело “порожніх калорій”. Таким чином, є доцільним збагачення цієї групи виробів за рахунок використання додаткової біологічно цінної сировини рослинного (нехлібопекарські зернові, олійні, кормові культури і продукти їх переробки, продукти переробки овочів та фруктів) або тваринного (кров забійних тварин, рибні, вторинні молочні продукти) походження. Одним із традиційних джерел цінних речовин, що застосовуються в технологіях виробів із пісочного тіста, є горіхова сировина. Але вона має високу вартість і, здебільшого, експортується з-за кордону. Також із горіхами пов'язана серйозна медична проблема - вони можуть викликати алергію. При цьому найбільш поширений у кондитерському виробництві арахіс часто містить афлатоксини, які в певних дозах викликають низку захворювань.

Для заміни горіхової сировини може бути застосоване насіння олійних культур. Перспективним для кондитерського виробництва вважається ядро насіння соняшнику - недорога регіональна сировина, яка містить білки, вітаміни, баластні речовини та поліненасичені жирні кислоти. Зважаючи на вищесказане, актуальним є розроблення технологій виробів із пісочного тіста з використанням ядра соняшнику.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами.

Дисертаційна робота виконана відповідно до тематичних планів наукових досліджень кафедри технології хліба, кондитерських, макаронних виробів та харчоконцентратів Харківського державного університету харчування та торгівлі в межах держбюджетних тем “Розробка сучасних конкурентноспроможних технологій хліба, кондитерських, макаронних виробів і харчоконцентратів” (№4-02-04Б) і “Теоретичне обґрунтування та розроблення технологій хліба, кондитерських, макаронних виробів та харчоконцентратів з використанням перспективних видів нетрадиційної сировини” (№ДР 0105U002040).

Мета та задачі дослідження. Метою роботи є розроблення науково обґрунтованої технології виробів із пісочного тіста з ядром насіння соняшнику. Для досягнення цієї мети необхідно було вирішити такі задачі:

- теоретично обґрунтувати та експериментально довести доцільність застосування ядра насіння соняшнику в технології виробів із пісочного тіста з позицій покращення їх харчової та біологічної цінності;

- обґрунтувати доцільність використання інгібіторів окислення для стабілізування жирів ядра насіння соняшнику і визначити серед них найбільш ефективні;

- дослідити залежності змін структурно-механічних властивостей пісочного тіста від співвідношення його рецептурних компонентів;

- дослідити залежності змін фізико-хімічних і органолептичних показників якості виробів з пісочного тіста від вмісту ядра соняшнику;

- розробити рецептурний склад і технологію виробів із пісочного тіста з ядром;

- довести ефективність використання обробленого антиоксидантами ядра насіння соняшнику в технології виробів із пісочного тіста тривалого зберігання;

- провести комплекс організаційно-технологічних заходів щодо впровадження результатів дослідження у виробництво і визначити економічну ефективність від їх практичної реалізації.

Об'єкт дослідження - технологія виробів із пісочного тіста з використанням цілого ядра насіння соняшнику та процеси, що відбуваються під час виробництва і зберігання нової продукції.

Предмет дослідження - ядро насіння соняшнику, пісочне тісто з ядром насіння соняшнику та вироби на його основі.

Методи дослідження - стандартні методи визначення фізико-хімічних, органолептичних, мікробіологічних показників якості вихідної сировини, напівфабрикатів і готових виробів та показників якості жиру; методи, розроблені самостійно; методи планування експерименту і математичної обробки експериментальних даних.

Наукова новизна одержаних результатів полягає у науковому обґрунтуванні перспективності використання ядра насіння соняшнику в технологіях виробів із пісочного тіста з позицій покращення харчової та біологічної цінності.

Запропоновано спосіб стабілізації жирових речовин ядра насіння соняшнику за рахунок нанесення на нього покриття з пальмової олії, в яку введено антиоксиданти синтетичного або рослинного походження.

З використанням принципів кваліметрії проведено ранжування застосованих у складі покриття антиоксидантів за їх ефективністю.

Встановлено стадію введення ядра насіння соняшнику до пісочного тіста.

Отримано залежності змін структурно-механічних властивостей пісочного тіста від співвідношення його основних рецептурних компонентів.

Визначено залежності зміни фізико-хімічних властивостей пісочного печива від концентрації ядра насіння соняшнику та параметрів окремих його стадій, що дозволило оптимізувати рецептуру та розробити технологію нових виробів.

Встановлено, що попереднє оброблення ядра соняшнику пальмовою олією з додаванням до неї антиоксидантних речовин подовжує тривалість зберігання пісочного печива в 3,6...4,0 рази.

Новизну технічних рішень підтверджено деклараційним патентом України на винахід “Спосіб стабілізації ядра соняшника” №66450А та деклараційним патентом України на корисну модель “Спосіб визначення міцності печива” №9197. На спосіб виробництва пісочного печива зареєстрована заявка на винахід №а200503612.

Практичне значення одержаних результатів. На підставі проведених досліджень розроблено рецептури і технології виробів із пісочного тіста з нестабілізованим ядром насіння соняшнику - тістечка “Промінь”, “Світанок”, печиво “Сонях” і “Сонях глазуроване”; виробів зі стабілізованим ядром - тістечко “Соняшник”, печиво “Аврора”. На продукцію розроблено та затверджено нормативну документацію: на тістечка - технологічні картки, на печиво - рецептуру РЦУ 25160704-010-2005, технічні умови ТУ У 15.8-01566330-172:2005 і технологічну інструкцію до них.

Реалізація роботи. Впровадження нових технологій проведено у ТК “Ялинка” (м. Житомир, акт від 28.01.04), ТОВ “Кондклас” (м. Харків, акт від 12.09.04), ТОВ “Злаки” (м. Полтава, акт від 05.12.04), ВАТ “Полтавський хлібозавод №2” (акт від 03.03.05). Економічний ефект від упровадження технології печива “Аврора” складає близько 650 грн на 1 т продукції.

Розроблену методику визначення міцності печива включено до лабораторного практикуму дисципліни “Харчові технології” розділ “Методи контролю” (кафедра технології хліба, кондитерських, макаронних виробів і харчоконцентратів ХДУХТ).

Особистий внесок здобувача під час виконання дисертаційної роботи полягає в отриманні експериментальних даних, їх аналізі та узагальненні, формулюванні висновків, пропозицій; участі у розробці патентної й нормативної документації, підготуванні матеріалів до публікації, впровадженні нових технологій у виробництво.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи доповідались і обговорювались на: Всеукраїнській науково-практичній конференції “Проблеми харчування населення України” (м. Полтава, 2003 р.); науковому семінарі “Нові технології та обладнання харчових виробництв” (м. Полтава, 2003 р.); V-й Науково-практичній конференції ”Актуальные вопросы профилактической меди-цины, фитотерапии и питания здорового и больного человека” (м. Донецьк, 2004 р.); Міжвузівській науково-практичній конференції “Проблеми техніки і технології харчових виробництв” (м. Полтава, 2004 р.); Міжнародній науково-практичній конференції “Молода наука Харківщини - 2004” (м. Харків); І-й Міжгалузевій міжнародній науково-практичній конференції “Харчові добавки. Харчування здорової та хворої людини” (м. Донецьк, 2005 р.); на науково-практичних конференціях професорсько-викладацького складу ХДУХТ (2002-2005 рр.). Нові вироби демонструвались на 13 виставках протягом 2002-2005 рр. у м. Харкові та м. Полтаві.

Публікації. За результатами дисертаційної роботи опубліковано 16 наукових праць: 6 статей у наукових фахових виданнях, затверджених ВАК України, 7 тез доповідей і матеріалів наукових конференцій та 2 деклараційних патенти України.

Структура та обсяг роботи. Дисертаційна робота складається із вступу, 6 розділів, висновків, списку використаних джерел, який містить 265 найменувань, у тому числі 50 іноземних, та 8 додатків. Матеріали дисертації викладено на 159 сторінках друкованого тексту, містять 53 таблиці та 45 рисунків.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтовано актуальність, сформульовано мету та задачі дослідження, визначено наукову новизну і практичну значимість роботи.

У першому розділі “Сучасний стан та шляхи збагачення борошняних кондитерських виробів” зроблено огляд робіт вітчизняних та зарубіжних авторів з питань можливих способів підвищення харчової цінності борошняних кондитерських виробів за рахунок використання олійної сировини та продуктів її переробки, у тому числі цілого ядра насіння соняшнику. Приділено увагу способам інгібірування окислювальних процесів у жирах та жировмісних продуктах.

У другому розділі “Матеріали, об'єкти та методи досліджень” наведено стислу характеристику матеріалів, об'єктів та методів досліджень якості сировини, пісочного тіста та виробів з нього, а також складено загальний план теоретичних та експериментальних робіт.

У дослідженнях використано борошно пшеничне (ГСТУ 46.004-99), безлузгове ядро насіння соняшнику (ГСТУ 18.35-99, виробник АК “Контакт”, м. Харків), лабораторні зразки пісочного тіста і вироби з нього. Як антиоксиданти використано “Antrancine-55” (виробник фірма “Jan Dekker”) - олійний розчин бутилгідроксианізолу та бутилгідрокситолуолу (згідно з “Переліком харчових добавок, дозволених для використання у харчових продуктах”), екстракти з рослинної сировини (згідно з ТУ У 30657408.003-2000). За базову (контроль) обрано рецептуру №8 „Сборника рецептур мучных кондитерских и булочных изделий для предприятий общественного питания”.

Відбір зразків сировини для дослідження і визначення її основних показників якості проводили за загальноприйнятими методиками згідно з чинними нормативними документами. Реологічні властивості тіста характеризували за значеннями показників ефективної в'язкості та граничної напруги зсуву на ротаційному віскозиметрі “Реотест-2”, адгезійну напругу - за відношенням сили відриву до площі контакту на приладі, розробленому в ХДУХТ.

Вміст жирів у печиві та ядрі соняшнику визначали екстракційно-ваговим методом. Ступінь їх окислення досліджували за показниками кислотного, перекісного та бензидинового чисел, значення яких встановлювали з використанням стандартних методик. Вміст сирого білку у виробі визначали за методом Кьєльдаля, поліненасичених жирних кислот - методом газової хроматографії, вуглеводів - за стандартною методикою. Міцність печива досліджували на модифікованому пристрої Валента за розробленою нами методикою. Твердість (до рос. - “плотность”) визначали за об'ємом води, що витиснулась з судини Брюма під час занурювання до нього виробу, вкритого тонким шаром парафіну. Інші фізико-хімічні, органолептичні та мікробіологічні показники якості виробів після випікання і під час зберігання оцінювали за стандартними методиками.

Безпеку технології пісочного печива з ядром досліджували з використанням методу аналізу ризиків та критичних точок контролю (НАССР). Під час планування та проведення досліджень застосовували метод повного факторного експерименту і елементи системного підходу. Дослідження проводились не менш ніж у п'ятикратній повторюваності з відтворенням закономірностей у кожному з паралельних дослідів. Статистичну обробку даних експерименту здійснювали за методом Фішера-Стьюдента за умов рівня надійності 0,95 з використанням програмних пакетів Math Cad та Microsoft Excel 2000.

У третьому розділі “Наукове обґрунтування технології виробів із пісочного тіста з ядром насіння соняшнику” визначено інтервал вмісту ядра соняшнику для проведення дослідження, проаналізовано можливість збагачення при цьому виробів основними нутрієнтами. Також встановлено головні потенційні ризики технології нової продукції тривалого зберігання.

На підставі аналізу існуючих в Україні та за кордоном рецептур виробів із пісочного тіста з горіховою сировиною встановлено, що для збереження характерних ознак вироби повинні мати співвідношення основних рецептурних компонентів у таких межах: борошно : цукровий компонент : жир : меланж : горіхова сировина як 1 : [0,33...0,50] : [0,41...0,62] : [0,08...0,30] : [0,10...0,53].

Визначений інтервал вмісту горіхової складової відповідає 5...20% від загальної кількості сировини, внаслідок чого в дослідженнях задіяні саме такі дозування ядра.

Розрахунковим шляхом з використанням даних довідникової літератури та програмного забезпечення Exele визначено зміни вмісту основних харчових нутрієнтів у виробах з пісочного тіста за умов введення до нього соняшникового ядра у вказаних кількостях. Отримано рівняння, що характеризують залежність енергетичної цінності та вмісту в них основних харчових речовин від дозування ядра (х):

де у₁ - вміст білка, %; у₂ - жиру, %; у₃ - вуглеводів, %; у₄ - поліненасичених жирних кислот, %; у₅ - клітковини, %; у₆ - енергетична цінність, ккал.

Ці результати можуть бути корисними для виробника у разі варіювання дозування ядра соняшнику у виробах подібного типу.

Встановлено, що з точки зору збагачення продукції доцільно вводити ядро у кількості не менш 15%. Саме такий його вміст зумовлює здатність 100 г пісочного печива більш ніж на 100% задовольнити добову потребу людини у лінолевій кислоті і більше ніж на 10% - у білку. При цьому покращиться амінокислотний скор виробів, зокрема, за лізином (з 53,2 до 56,5%), за треоніном (з 81,9 до 90,6%), за валіном (з 91,6 до 95,3% ). Суттєво підвищиться вміст мінеральних речовин (К - у 1,6, Са - у 3,2, Мg - у 2,8 рази, Fe - на 7%) та вітамінів (Е - у 2,8, РР - у 2,1, В₁ - у 2,9 рази, відповідно).

Аналіз технології виготовлення пісочного печива показав, що основні ризики, які можуть мати місце у разі застосування ядра насіння соняшнику, належать до хімічних та зумовлені високим вмістом в жирах ядра легко окислювальних поліненасичених жирних кислот.

Четвертий розділ “Стабілізування жирових складових ядра насіння соняшнику перед його використанням в технології виробів із пісочного тіста тривалого зберігання” присвячено розробленню способу стабілізування ліпідів соняшникового ядра для запобігання їх окисленню під впливом високих температур.

За показниками кислотного і перекісного чисел досліджено ступінь окислення жиру пісочного печива з ядром, його борошняної фракції та видаленого з неї ядра. Встановлено, що за рахунок нестабільності ліпідів саме ядра зростає вміст продуктів окислення у печиві. При цьому тривалість зберігання скорочується в 6 разів проти встановленого нормативною документацією і становить 5 діб.

Для уповільнення окислювальних процесів запропоновано наносити на ядро покриття з пальмової олії, в яку додаються антиоксиданти синтетичного або природного походження. Як джерело природних антиоксидантів використано окремі екстракти шавлії або комплексні екстракти, що являють собою суміші відповідних екстрактів шавлії, кори дуба та зеленого чаю (табл. 1).



Таблиця 1

Перелік використаних антиоксидантів та їх частка у складі покриття

Найменування антиоксиданту	Скорочена назва	Співвідношення пальмова олія : антиоксидант
Синтетичний антиоксидант “Antrancine-55”	-	100 : 0,075
Антиоксиданти рослинного походження
Водно-етанольний екстракт шавлії	ВЕШ	90 : 10
Водно-етанольний комплексний екстракт	ВЕК	90 : 10
Етанольно-гліцериновий екстракт шавлії	ЕГШ	90 : 10
Етанольно-гліцериновий комплексний екстракт	ЕГК	90 : 10
Олійний екстракт шавлії	ОШ	90 : 10
Олійний комплексний екстракт	ОК	90 : 10

Примітка: співвідношення рекомендовано фахівцями олійно-жирової промисловості

Технологічну схему оброблення соняшникового ядра наведено на рис. 1.

Рис. 1 Технологічна схема процесу оброблення ядра насіння соняшнику

Параметри процесу встановлені експериментально з урахуванням температури плавлення та застигання пальмової олії. Запропонована технологія дозволяє отримати тверде покриття завтовшки (0,10+0,05)?10^-3 м. Антиоксидантну дію розчинів визначали за ступенем окислення жирів обробленого ними ядра, прогрітого в умовах близьких до режимів випікання пісочного напівфабрикату (10 хв за 220єС) (табл. 2).

Таблиця 2 Гальмування процесів окислення жирів ядра антиоксидантами у складі покриття
Ядро соняшнику	Кислотне число, мг КОН/г	Перекісне число, ммоль ЅО/кг	Гальмування накопичення	Комплексний показник гальмування ступеня псування жирів ядра
			вільних жирних кислот, %	пероксидів, %
Сире Прогріте	0,96 1,55	0,99 5,12	- -	- -	- -
Оброблене: сире прогріте	0,90 1,50	0,95 3,95	- 8,5	- 28,3	- 0,38
Прогріте, оброблене пальмовою олією з “Antrancine-55” ВЕШ ВЕК ЕГШ ЕГК ОШ ОК	1,01 1,18 1,18 1,35 1,12 1,17 1,47	1,26 1,39 1,36 1,62 2,76 1,26 2,52	93,2 62,7 62,7 33,9 72,5 64,4 33,6	97,3 90,3 91,0 84,7 57,1 93,5 63,0	0,91 0,82 0,83 0,77 0,65 0,88 0,60

З використанням принципів кваліметрії визначено комплексний показник гальмування ступеня псування жирів ядра після термообробки. Порівняння значень цього показника дозволило ранжувати застосовані у складі покриття антиоксиданти за ефективністю:

“Antrancine-55” > ОШ > ВЕК = ВЕШ > ЕГШ > ОК > ЕГК.

“Antrancine-55” у складі покриття гальмує швидкість накопичення вільних жирних кислот у ліпідах ядра на 93,2%, пероксидів - на 97,3%, а олійний екстракт з шавлії - на 64,4 та 93,5%, відповідно.

Розроблені рекомендації щодо оброблення в такий спосіб соняшникового ядра запропоновано АК “Контакт” (м. Харків), яка є виробником безлузгового ядра.

П'ятий розділ “Розробка технології виробів із пісочного тіста з ядром насіння соняшнику” присвячений експериментальним дослідженням щодо встановлення стадії введення ядра до пісочного тіста, визначення його впливу на властивості тіста і якість готових виробів, розробленню рецептур та технології виробів з пісочного тіста з соняшниковим ядром, дослідженню тривалості їх зберігання.

Порівняльні дослідження додавання ядра на різних стадіях технології пісочного печива дозволили встановити доцільність його введення до попередньо емульгованої суміші всіх рецептурних компонентів, крім борошна, перед додаванням останнього. При цьому зберігається цілісність ядра та тривалість замішування тіста.

У разі використання ядра соняшнику у технології пісочного тіста слід розглядати поряд з величиною адгезійної напруги до робочих поверхонь обладнання адгезійну напругу між самим тістом та ядром, що входить до його складу (табл. 3).

Таблиця 3

Вплив співвідношення основних компонентів тіста на його адгезійні властивості

Зниження вмісту компоненту в рецептурі, % від загальної кількості сировини	Співвідношення борошно : цукор : жир : меланж	Адгезійна напруга тіста, Па
		до ядра	до поверхонь обладнання
0 (контроль)	1 : 0,37 : 0,56 : 0,13	326,5+4,9	770,2+4,9
Зниження вмісту борошна
3	1 : 0,39 : 0,59 : 0,14	354,0+4,9	915,6+4,9
5	1 : 0,41 : 0,62 : 0,14	382,0+4,9	994,8+4,9
7,5	1 : 0,44 : 0,66 : 0,15	424,0+4,9	1084,7+4,9
Зниження вмісту жиру
3	1 : 0,37 : 0,49 : 0,13	209,1+4,9	703,4+4,9
5	1 : 0,37 : 0,45 : 0,13	152,1+4,9	678,1+4,9
7,5	1 : 0,37 : 0,40 : 0,13	104,9+4,9	602,6+4,9
Зниження вмісту меланжу
1	1 : 0,37 : 0,56 : 0,11	269,4+4,9	694,35+4,9
3	1 : 0,37 : 0,56 : 0,07	180,5+4,9	574,2+4,9
Зниження вмісту цукру
1	1 : 0,35 : 0,56 : 0,13	318,5+4,9	788,9+4,9
2	1 : 0,33 : 0,56 : 0,13	325,6+4,9	820,1+4,9
3	1 : 0,31 : 0,56 : 0,13	343,2+4,9	846,6+4,9

Примітка: виділені співвідношення не задовольняють встановленим у розд. 3 межам.

Варіювання співвідношення рецептурних компонентів пісочного тіста показало, що під час зниження частки борошна або цукру має місце підсилення обох видів адгезійного зв'язку, а у разі зниження частки жиру або меланжу - їх послаблення. У цій низці дослідів частка ядра соняшникового насіння складала 15%.

Графічна інтерпретація отриманих результатів з урахуванням необхідності дотримання характерного для виробів із пісочного тіста співвідношення компонентів показала, що значення адгезійної напруги між тістом і ядром має бути в інтервалі 112,2...382,0 Па, а значення цього показника між тістом з ядром і технологічними поверхнями - 463,3...994,8 Па. Визначено, що величина міцності адгезії тіста до стабілізованого ядра на 10% нижче, ніж до звичайного. Тому під час розроблення нової рецептури вважали доцільним зниження частки борошна на 5% від загальної кількості сировини, що забезпечує бажане значення адгезійної напруги. У зв'язку з несуттєвим впливом цукру на адгезійні властивості тіста, його частку в рецептурі залишали незмінною.

В'язкість тіста, виготовленого за новою рецептурою, знижується у 1,6 рази відповідно до контрольного зразка внаслідок підвищення його вологості на 2,00+0,22%.

Враховуючи, що критерієм оптимізації рецептур є якість готових виробів, проведено дослідження з встановлення впливу кількості ядра насіння соняшнику не тільки на структурно-механічні властивості тіста, а й на основні фізико-хімічні показники якості пісочного печива, що продемонстровано наведеними рівняннями:

А = 0,5259х² - 0,0351х - 766,99;

D = -0,0245х² - 0,0725х + 190,65;

с = 0,00003х² + 0,0019х + 0,55;

W= -0,0016х² - 0,0307х + 5,53;

= 0,0187х² - 6,093х + 221,04,

де А - адгезійна напруга між тістом з ядром та технологічними поверхнями, Па; D - намочуваність, %; с - твердість, г/см³; W - вологість, %; у - міцність печива, Па; х - вміст ядра соняшнику, %.

Шляхом вирішення отриманих математичних залежностей для гранично допустимих значень фізико-хімічних показників якості печива та адгезійних властивостей пісочного тіста (за нормативними документами або власними дослідженнями) встановлено, що можливий вміст ядра насіння соняшнику в системі знаходиться у межах 12,6…14,8%. У разі додавання максимальної кількості добавки 14,8+0,2% величина намочуваності печива дорівнює 184,2+7,5%, твердості - 0,581+0,025 г/см³, вологості - 4,72+0,20%, міцності - (155,0+7,7)?10³ Па.

Під час розроблення технології нових виробів застосовували принципи системного підходу. Виявлено, що стадія приготування емульсії не потребує змін параметрів. Її тривалість становить (25+5)?60 с, як у базовій технології. Тривалість перемішування готової емульсії з ядром соняшнику дорівнює (2,5+0,5)?60 с. Режими замісу тіста визначали з урахуванням показника рівномірності розподілення ядра в системі. Встановлено, що оптимальна тривалість замісу складає (2,5+0,5)?60 с, а температура процесу залишається як у базовій технології - 18+2єС. Критерієм оптимізації стадії випікання обрано вологість готового виробу (Y), а факторами варіювання - температуру (х₁) та тривалість (х₂) процесу. З використанням методу повного факторного експерименту ПФЕ 2² отримано математичну модель цієї стадії:

Y= 6,05 - 0,46х₁ - 0,29х₂ + 0,18х₁х₂

Експериментально, за допомогою методу „крутого сходження”, визначено оптимальні параметри: температура - 202,5+0,5єС, тривалість - (8,72+1,28)?60 с (рис. 3). За цих умов наявність ядра у виробі призводить до зниження упікання його тістових заготовок з 11,6 до 9,2%, що позитивно впливає на ефективність виробництва.

На спосіб виробництва пісочного печива зареєстрована заявка на винахід №а200503612.

З метою визначення терміну придатності до споживання пісочного печива досліджено зміни показників якості його жиру під час зберігання в стандартних умовах (температура - 16...20єС, відносна вологість - 75%, упаковка - поліетиленова харчова плівка). Встановлено, що значення перекісного числа печива без ядра через 30 діб зберігання становить 4,5 ммоль1/2О/кг (рис. 2). Така ж величина цього показника у зразка з необробленим ядром досягається вже через 5 діб, а у разі оброблення ядра із застосуванням олійного екстракту шавлії або “Antrancine-55” - через 18 та 20 діб, відповідно. Схожі закономірності отримані під час визначення вмісту вільних жирних кислот та карбонільних сполук. У зв'язку з цим необроблене ядро рекомендовано до застосування в технологіях виробів із пісочного тіста, що підлягають реалізації протягом 2...3 діб після виготовлення (тістечка, торти). Для виробів тривалого зберігання (печиво, заготовки для тортів і тістечок) необхідно використовувати тільки оброблене ядро. Продукція з його застосовуванням і через 20 діб за всіма показниками якості (фізико-хімічними, мікробіологічними та органолептичними) задовольняє вимогам нормативних документів.

Рис. 2 Технологічна схема виготовлення пісочного напівфабрикату (печива) з ядром

У шостому розділі “Реалізація результатів роботи та економічна ефективність запропонованих технологій” розглянуто практичну реалізацію результатів роботи, надано оцінку економічної ефективності від впровадження нових технологій у виробництво, розроблено дерево властивостей пісочного печива і методами кваліметрії проведено комплексну та інтегральну оцінку його якості.

Комплексна оцінка якості пісочного печива з ядром насіння соняшнику з урахуванням групових показників - органолептичних, фізико-хімічних, функціонально-фізіологічних та показника безпеки - дорівнює 0,94, що на 3% вище, ніж у печива з арахісом, виготовленим за класичною технологією. Інтегральна оцінка якості при цьому підвищується на 4,3%.

Розроблено рецептури та технології виробів з пісочного тіста з нестабілізованим соняшниковим ядром - тістечка “Промінь”, “Світанок”, печиво “Сонях” і “Сонях глазуроване”; зі стабілізованим ядром - тістечко “Соняшник”, печиво “Аврора”. На нову продукцію розроблено та затверджено нормативну документацію: на тістечка - технологічні картки, на печиво - рецептуру РЦУ 25160704-010-2005, технічні умови ТУ У 15.8-01566330-172:2005 та технологічну інструкцію до них.

Нові вироби впроваджено на ВАТ “Полтавський хлібозавод №2”, у торговельному комплексі “Ялинка” (м. Житомир), у ТОВ “Кондклас” (м. Харків), ТОВ “Злаки” (м. Полтава).

Встановлено, що печиво “Аврора”, отримане у виробничих умовах, порівняно з виробом, виготовленим за базовою технологією, має вміст білку вище на 24,3%, жиру - на 23,6% (кількість поліненасичених жирних кислот зростає у 7,4 рази), водночас частка вуглеводів знижується на 22,5%. Енергетична цінність нового продукту підвищується на 3% і дорівнює 512 ккал на 100 г.

Очікуваний економічний ефект від упровадження технології пісочного печива “Аврора” досягається за рахунок нижчої вартості ядра насіння соняшнику порівняно з арахісом і складає 650 грн на 1 т продукції (у цінах на 30.09.2005 р.).

ВИСНОВКИ

У поданій роботі розроблено науково обґрунтовану технологію виробів із пісочного тіста з ядром насіння соняшнику, у тому числі тривалого зберігання.

1. Теоретично обґрунтовано доцільність застосування ядра соняшнику в технології виробів із пісочного тіста з позицій покращення їх харчової та біологічної цінності. Отримано системи рівнянь, які дозволяють визначити енергетичну цінність виробів та вміст у них основних харчових речовин у разі варіювання дозування ядра.

2. Встановлено, що застосування ядра насіння соняшнику в технології пісочного печива призводить до скорочення тривалості його зберігання в 6 разів. Для стабілізації ліпідів ядра соняшнику розроблено спосіб нанесення на нього покриття (0,1+0,05 мм) з пальмової олії, в яку додаються антиоксидантні речовини штучного або природного походження. Співвідношення пальмова олія : “Antrancine-55” складає 100 : 0,075, пальмова олія : рослинні екстракти - 90 : 10.

3. З використанням принципів кваліметрії визначено комплексний показник гальмування ступеня псування жирів ядра після термообробки. Порівняння значень цього показника дозволило ранжувати антиоксиданти, застосовані у складі покриття, за ефективністю гальмування процесу окислення ліпідного комплексу ядра в такий ряд: “Antrancine-55” > ОШ > ВЕК = ВЕШ > ЕГШ > ОК > ЕГК.

4. Максимально можлива кількість ядра насіння соняшнику в рецептурі пісочного печива складає 14,8+0,2% від загальної кількості сировини. Такий вміст ядра забезпечує отримання як пісочного тіста з характерними структурно-механічними властивостями, так і готового виробу з фізико-хімічними та органолептичними показниками якості, які відповідають вимогам нормативної документації.

5. За розробленою технологією соняшникове ядро вводиться до попередньо емульгованої суміші всіх рецептурних компонентів, крім борошна. Тривалість перемішування емульсії з ядром складає (2,5+0,5)?60 с; тривалість замісу тіста - (2,5+0,5)?60 с за температури 18+2єС; випікання відбувається за температури 202,5+0,5єС впродовж (8,72+1,28)?60 с.

6. Використання ядра, стабілізованого зі застосуванням “Antrancine-55” та олійного екстракту шавлії, суттєво гальмує процеси окислення жирової фракції пісочного печива з ним, що дозволяє подовжити тривалість зберігання виробів в 3,6...4,0 рази (до 18...20 діб).

7. У пісочному печиві з ядром насіння соняшнику вміст білка збільшується на 24,3%, жиру - на 23,6% (кількість поліненасичених жирних кислот зростає в 7,4 рази), частка вуглеводів знижується на 22,5%. Енергетична цінність нового продукту підвищується на 3% і становить 512ккал на 100 г.

8. Комплексний показник якості пісочного печива з ядром насіння соняшнику з урахуванням розробленого дерева властивостей дорівнює 0,94%, що на 3% вище, ніж у печива з арахісом, виготовленого за класичною технологією.

9. Розроблено і затверджено нормативну документацію на вироби з пісочного тіста з ядром соняшнику: технологічні картки на тістечка “Промінь”, “Світанок”, “Соняшник” та технічні умови ТУ У 15.8-01566330-172:2005 “Печиво пісочне з ядром насіння соняшнику” і технологічну інструкцію до них. Виконано комплекс організаційно-технологічних робіт з упровадження нових технологій на підприємствах м. Харкова, м. Житомиру та м. Полтави.

10. Інтегральна оцінка якості пісочного печива зі стабілізованим ядром насіння соняшнику підвищується порівняно з виробом із арахісом на 4,3%. Економічний ефект від упровадження технології такого печива досягається за рахунок нижчої вартості ядра порівняно з арахісом і складає 650 грн на 1 т продукції.

11. Розроблено методику визначення міцності печива. Методику впроваджено в навчальний

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ

1. Лисюк Г.М., Фомина И.Н., Ихно Н.П., Шидакова-Каменюка Е.Г. Пути использования ядра подсолнечника в технологии хлебобулочных и кондитерских изделий // Нове в технології зберігання і переробки зерна: Зб. наук. пр. - Одеса: ОДАХТ, 2002. - №24. - С. 188-291. (Внесок здобувача: проведення розрахунків, участь у аналізі результатів та підготовці матеріалів до опублікування).

2. Шидакова-Каменюка О.Г., Півень О.М., Фоміна І.М., Демидов І.М., Лисюк Г.М. Стабілізування жирових речовин ядра соняшника // Вісник НТУ “ХПІ”. Серія “Хімія, Химічна технологія та екологія”: Зб. наук. пр. - Харків: НТУ “ХПІ”, 2003. - №15. - С.81-87. (Внесок здобувача: проведення експериментальних досліджень, участь в узагальненні результатів та підготовці матеріалів до опублікування, формулювання основних висновків).

3. Шидакова-Каменюка О.Г., Фоміна І.М., Лисюк Г.М. Визначення адгезійних властивостей пісочного тіста з ядром насіння соняшнику // Прогресивні ресурсозберігаючі технології та їх економічне обґрунтування у підприємствах харчування. Економічні проблеми торгівлі: Зб. наук. пр. - Харків: ХДУХТ, 2004. - Ч.1. - С. 72-78. (Внесок здобувача: проведення експериментальних досліджень, участь в узагальненні результатів і підготовці матеріалів до опублікування).

4. Фоміна І.М., Шидакова-Каменюка О.Г., Лисюк Г.М. Міцність печива як показник якості // Вісник ХНТУСГ “Сучасні напрямки технології та механізації процесів переробних і харчових виробництв”: Зб. наук. пр. - Харків: ХНТУСГ, 2004. - №28, т. 1. - С. 97-102. (Внесок здобувача: проведення експериментальних досліджень, участь у підготовці матеріалів до опублікування, розроблення у співавторстві методики визначення міцності печива).

5. Лисюк Г.М., Демидов И.Н., Фомина И.Н., Шидакова-Каменюка Е.Г., Пивень Е.Н. Перспективы использования ядра семян подсолнечника в технологии пищевых продуктов // Питание и общество. - 2004. - №12. - С. 24-25. (Внесок здобувача: проведення аналізу сучасного досвіду з використання ядра у кондитерській і хлібопекарській промисловості, участь у підготовці матеріалу до опублікування).

6. Лисюк Г.М., Чуйко А.М., Шидакова-Каменюка О.Г. Шляхи підвищення харчової цінності пісочного печива // Прогресивні техніка та технології харчових виробництв, ресторанного господарства і торгівлі: Зб. наук. пр. - Харків: ХДУХТ, 2005. - Вип.1. - С. 207-211. (Внесок здобувача: узагальнення результатів власних досліджень, участь у підготовці матеріалу до опублікування).

7. Шидакова-Каменюка О.Г., Фоміна І.М., Лисюк Г.М. Вплив ядра насіння соняшнику на фізичні властивості пісочного печива // Зб. наук. пр. НУХТ. - Київ: НУХТ, 2005. - №16. - С. 108-110. (Внесок здобувача: проведення експериментальних досліджень, формулювання основних висновків, участь в узагальненні результатів і підготовці матеріалів до опублікування).

8. Деклараційний патент №66450 А Україна, МПК⁷ А 23 L 1/36. Спосіб стабілізації ядра соняшника / Демидов І.М., Півень О.М., Фоміна І.М., Лисюк Г.М., Шидакова-Каменюка О.Г. - №2003021301; Заявл. 13.02.2003; Опубл.17.05.2004, Бюл. №5. - 2 с. (Внесок здобувача: проведення патентного пошуку, аналіз та систематизація результатів, участь у підготовці заявки на винахід).

9. Деклараційний патент №9197 Україна, МПК⁷ G 01 N 11/00. Спосіб визначення міцності печива / Фоміна І.М., Лисюк Г.М., Шидакова-Каменюка О.Г. - №u200501538; Заявл. 21.02.2005; Опубл.15.09.2005, Бюл. №9. - 2 с. (Внесок здобувача: проведення патентного пошуку, аналіз та систематизація результатів, участь у підготовці заявки на винахід).

10. Фоміна І.М., Демидов І.М., Півень О.М., Шидакова-Каменюка О.Г. Шляхи зниження окислення жирів ядра соняшника при технологічній обробці // Праці Міжнар. наук.-метод. конф., присвяч. 35-річчю академії „Стратегічні напрямки розвитку підприємств харчових виробництв і торгівлі”. - Харків: ХДАТОХ, 2002. - С. 73-75. (Внесок здобувача: узагальнення результатів експериментальних досліджень та участь у підготовці матеріалів до опублікування).

11. Фомина И.Н., Лисюк Г.М., Шидакова-Каменюка Е.Г. Возможность применения ядра подсолнечника в технологии песочного печенья // Материалы IV Междунар. науч.-техн. конф. „Техника и технология пищевых произвдств” в 2-х частях. - Могилёв: УО “МГУП”, 2003, ч. I. - С. 37-39. (Внесок здобувача: проведеня експериментів, розрахунків, участь у аналізуванні результатів і підготовці матеріалів до опублікування).

12. Лисюк Г.М., Фоміна І.М., Демидов І.М., Півень О.М., Шидакова-Каменюка О.Г. Подовження тривалості зберігання пісочного печива з ядром соняшника // Праці Міжнар. наук.-практ. конф. “Управлінські та технологічні аспекти розвитку підприємств харчування та торгівлі”. - Харків: ХДУХТ, 2003. - С. 120-122. (Внесок здобувача: проведення експериментальних досліджень, участь у підготовці матеріалів до опублікування).

13. Шидакова-Каменюка О.Г., Фоміна І.М., Лисюк Г.М. Дослідження впливу ядра соняшника на якість пісочного печива // Праці міжвузівськ. наук.-практ. конф. “Проблеми техніки і технології харчових виробництв”. - Полтава: РВВ ПУСКУ, 2004. - С. 292-294. (Внесок здобувача: проведення експериментальних досліджень, участь у обговоренні і аналізі результатів, підготовці матеріалів до опублікування).

14. Шидакова-Каменюка О.Г., Фоміна І.М., Лисюк Г.М. Визначення критичних контрольних точок технології пісочного печива з ядром насіння соняшнику // Праці І Міжгалуз. міжнар. наук.-практ. конф. „Харчові добавки. Харчування здорової та хворої людини”. - Донецьк: ДонДУЕТ, 2005. - С. 246-247. (Внесок здобувача: проведення експериментальних досліджень, участь у обговоренні і аналізі результатів, підготовці матеріалів до опублікування).

15. Шидакова-Каменюка Е.Г., Фомина И.Н., Лисюк Г.М. Влияние ядра подсолнечника на качество песочного печенья // Труды V Междунар. науч.-техн. конф. „Техника и технология пищевых произвдств”. - Могилёв: УО “МГУП”. - Мн.: Изд. центр БГУ, 2005. - С. 37-39. (Внесок здобувача: узагальнення результатів власних досліджень, участь у підготовці матеріалів до опублікування).

16. Лисюк Г.М., Кіптела Л.В., Фоміна І.М., Загорулько О.Є., Шидакова-Каменюка О.Г. Вплив ядра насіння соняшнику на властивості пісочного тіста // Праці V Міжнар. наук.-практ. конф.”Хлібопродукти-2005”. - Одеса: ОНАХТ, 2005. - С. 75. (Внесок здобувача: участь у проведенні експериментальних досліджень, узагальненні результатів і підготовці матеріалів до опублікування).

АНОТАЦІЇ

Шидакова-Каменюка О.Г. Технологія виробів із пісочного тіста з використанням ядра насіння соняшнику. - Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.18.16 - технологія продуктів харчування. - Харківський державний університет харчування та торгівлі Міністерства освіти і науки України, Харків, 2006.

Дисертація присвячена науковому обґрунтуванню, розробці та практичній реалізації технології виробів із пісочного тіста з використанням цілого ядра насіння соняшнику.

Ядро соняшнику не може бути застосовано в технології виробів, що потребують тривалого зберігання, внаслідок нестабільності його ліпідного комплексу. Для стабілізування жирових складових ядра запропоновано спосіб нанесення на нього покриття з пальмової олії, в яку додаються антиоксиданти, що дозволяє подовжити термін зберігання виробів до 18...20 діб. На основі експериментальних досліджень розроблено рецептури та технологію пісочного напівфабрикату зі стабілізованим і нестабілізованим ядром соняшнику і виробів на їх основі. Нова продукція характеризується покращеною харчовою та біологічною цінністю.

Проведено апробацію нових технологій на підприємствах харчування та кондитерської промисловості м. Харкова, м. Житомира та м. Полтави і визначено економічний ефект від їх упровадження - 650 грн на 1 т продукції.

Ключові слова: ядро насіння соняшнику, антиоксиданти, пісочне тісто, пісочний напівфабрикат, пісочне печиво.

Шидакова-Каменюка Е.Г. Технология изделий из песочного теста с использованием ядра семян подсолнечника. - Рукопись. Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 05.18.16 - технология продуктов питания. - Харьковский государственный университет питания и торговли Министерства образования и науки Украины, Харьков, 2006.

Диссертация посвящена научному обоснованию, разработке и практической реализации технологии изделий из песочного теста с использованием целого ядра семян подсолнечника.

На основе анализа отечественных и зарубежных источников литературы для улучшения пищевой ценности мучных кондитерских изделий предложено использование ядра семян подсолнечника.

Установлено, что применение ядра подсолнечника в технологии песочного печенья приводит к сокращению продолжительности его хранения в 6 раз. Для стабилизации липидов ядра рекомендован способ нанесения на него покрытия из пальмового масла, в которое добавляются антиоксиданты синтетического или растительного происхождения. С использованием принципов квалиметрии определен комплексный показатель торможения степени порчи жиров ядра подсолнечника после термообработки, являющийся актуальным для технологии песочного печенья. Сравнения значений этого показателя позволило ранжировать примененные в составе покрытия антиоксиданты по эффективности торможения процессов окисления липидного комплекса ядра в следующий ряд: “Antrancine-55” > ОШ > ВЕК = ВЕШ > ЕГШ > ОК > ЕГК. На способ стабилизации ядра получен патент Украины на изобретение №66450А. Максимально возможное содержание ядра подсолнечника в рецептуре песочного печенья составляет 14,8+0,2% от общего количества сырья. По разработанной технологии ядро вводится в предварительно емульгированную смесь всех рецептурных компонентов, кроме муки. Продолжительность перемешивания эмульсии с ядром составляет (2,5+0,5)?60 с; продолжительность замеса теста - (2,5+0,5)?60 с при температуре 18+2єС; выпекание происходит при температуре 202,5+0,5єС в течение (8,72+1,28)?60 с. На способ производства песочного печенья зарегистрирована заявка на изобретение №а200503612.

Стабилизация ядра семян подсолнечника с применением “Antrancine-55” или масляного экстракта шалфея, существенно тормозит процессы окисления жировой фракции песочного печенья с ним, что продлевает продолжительность хранения изделий в 3,6…4,0 раза (до 18…20 суток).

Песочное печенье с ядром имеет улучшенную пищевую и биологическую ценность: содержание белка увеличивается на 24,3%, жира - на 23,6% (количество полиненасыщенных жирных кислот возрастает в 7,4 раза), доля углеводов снижается на 22,5%. Энергетическая ценность нового продукта повышается на 3% и составляет 512 ккал на 100 г.

Разработаны рецептуры и технологии изделий из песочного теста с нестабилизированным ядром семян подсолнечника - пирожного “Проминь”, “Свитанок”, печенье “Сонях” и “Сонях глазуроване”; изделий со стабилизированным ядром - пирожное “Соняшник”, печенье “Аврора”. На новую продукцию разработана и утверждена нормативная документация: на пирожные - технологические карты, на печенье - рецептура РЦУ 25160704-010-2005, технические условия “Печенье песочное с ядром семян подсолнечника” ТУ У 15.8-01566330-172:2005 и технологическая инструкция к ним. Выполнен комплекс организационно-технологических работ по внедрению новых технологий на предприятиях отрасли: ОАО “Полтавский хлебозавод №2”, торговом комплексе “Ялинка” (г. Житомир), ООО “Кондкласс” (г. Харьков), ООО “Злаки” (г. Полтава).

Значение показателя интегральной оценки качества песочного печенья со стабилизированным ядром семян подсолнечника выше, чем у изделия с арахисом на 4,3%. Экономический эффект от внедрения в производство нового печенья составит 650 грн на 1 т продукции (в ценах на 30.09.2005 г), что достигается за счет меньшей себестоимости ядра подсолнечника по сравнению с арахисом.

Ключевые слова: ядро семян подсолнечника, антиоксиданты, песочное тесто, песочный полуфабрикат, песочное печенье.



Shidakova-Kamenuka E.G. Mealy goods production technology development with using of sunflower products worked over. - Manuscript.

Thesis for candidate's degree on speciality 05.18.16 - Technology of Food Products. - Kharkіv State University of Food Technology and Trade of the Ministry of Education and Science of Ukraine, Kharkiv, 2006.

The thesis is aimed to food value short pastry products with increased food value technology development and scientific basis of sunflower semen whole kernels using expediency in this production.

Summarizing of experimental and theoretical research results allows formulating of possibility and necessity of sunflowers semen kernels using in short mealy products manufacturing. It's fixed that it's necessary to process sunflower kernel with high stable vegetable oil and substances with antioxidant properties attenuated in it for oxidation process prevention. Using of sunflower kernels in short mealy products manufacturing technology allows manufacturing of high quality products with increased food value.

Short mealy products with sunflower semen kernels recipes and technology developed based on obtained patterns.

New technology approbation was provided at food and confectionary factories. Possible economical effect of technologies using is defined.

Key words: sunflower semen kernel, substances with antioxidant properties, short mealy, short prepared food, shortcake.

Размещено на Allbest.ru

...