Технологія соусів з дієтичними добавками функціонального призначення

Размещено на http://www.allbest.ru/

КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТОРГОВЕЛЬНО-ЕКОНОМІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Спеціальність 05.18.16 - Технологія продуктів харчування

Технологія соусів з дієтичними добавками функціонального призначення

Антоненко Артем Васильович

Київ 2011

Дисертацією є рукопис

Роботу виконано в Київському національному торговельно-економічному університеті Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України

Науковий керівник доктор технічних наук, професор Кравченко Михайло Федорович, Київський національний торговельно-економічний університет, професор кафедри технології і організації ресторанного господарства

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Гринченко Ольга Олексіївна, Харківський державний університет харчування та торгівлі, завідувач кафедри технології харчування

кандидат технічних наук, доцент Юдіна Тетяна Іллівна, Донецький національний університет економіки і торгівлі ім. М. Туган-Барановського, доцент кафедри організації та управління якістю ресторанного господарства

Захист відбудеться 25 жовтня 2011р. об 11⁰⁰ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.055.02 при Київському національному торговельно-економічному університеті за адресою: 02156, м. Київ, вул. Кіото, 21, ауд. Д-221.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Київського національного торговельно-економічного університету за адресою: 02156, м. Київ, вул. Кіото, 19.

Автореферат розісланий 23 вересня 2011 р.

1. Загальна характеристика роботи

соус дієтичний пектин кальцій

Актуальність теми. Здоров'я сучасної людини значною мірою визначається характером та структурою харчування. У щоденному раціоні населення існує дефіцит незамінних амінокислот, мінеральних речовин, вітамінів та харчових волокон, що призводить до зниження резистентності організму до захворювань і несприятливих факторів довкілля.

Створення функціональних харчових продуктів як засобу профілактики та ліквідації дефіциту мікронутрієнтів є актуальною проблемою, якій присвячено праці вітчизняних та зарубіжних вчених: О.О. Гринченко, А.Б. Горальчука, А.М. Дорохович, І.Ю. Жигаленко, А.В. Зіолковської, П.О. Карпенка, М.Б. Колесникової, В.Н. Корзуна, М.Ф. Кравченка, Г.М. Лисюк, Л.П. Малюк, Л.М. Мостової, Н.Я. Орлової, М.І. Пересічного, П.П. Пивоварова, Н.В. Притульської, Г.Б. Рудавської, Т.І. Юдіної, K.I. Draget, M.P. Ennis, J.C.F. Murrey, G.O. Phillips, W.C. Weling, P.A. Williams та ін.

Серед продукції ресторанного господарства окремий сегмент складають соуси, які сприяють кращому засвоєнню харчових нутрієнтів організмом людини, урізноманітнюють асортимент і підвищують харчову цінність страв. Проте більшість з них має незбалансований хімічний склад, зокрема, підвищений вміст насичених жирних кислот, а вуглеводний склад представлено переважно крохмалем пшеничного борошна. Перспективним напрямом вирішення завдання щодо підвищення харчової цінності, зниження дефіциту есенційних речовин є розроблення технології соусів функціонального призначення, що передбачає поєднання традиційної сировини з дієтичними добавками. Це дозволить отримати якісну і безпечну продукцію, збагачену фізіологічно важливими для організму людини нутрієнтами.

З метою покращення харчової цінності соусів та з урахуванням економічних чинників виробництва вважали за доцільне розробити сухі суміші з дієтичних добавок для виробництва соусів за рахунок підвищення вмісту у соусній продукції білків, макро- та мікроелементів, вітамінів. Науковий і практичний інтерес викликають дієтичні добавки (ДД), використання яких дозволить розширити асортимент та підвищити якість соусної продукції функціонального призначення.

Враховуючи вищезазначене, розроблення нових технологій соусів з використанням дієтичних добавок є актуальним напрямом розвитку харчових технологій.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконувалась протягом 2006-2010 рр. у рамках науково-дослідних робіт КНТЕУ, що здійснювались на замовлення Міністерства освіти і науки України: "Оптимізація і корегування раціонів харчування для дітей, які зазнали впливу радіоактивного опромінення на основі функціональних продуктів" №530/33 (0106U012006); «Розробка наукових основ конструювання харчової продукції для дітей, що проживають в екологічно несприятливих умовах України» №536/33 (0107U003080).

Мета і завдання дослідження. Метою роботи є наукове обґрунтування і розроблення технології соусів з підвищеною харчовою цінністю.

Для досягнення поставленої мети визначено наступні завдання::

• провести теоретичні дослідження на підставі аналізу наукових і патентних джерел щодо можливості використання дієтичних добавок у технологіях соусів;

• визначити перспективні дієтичні добавки, представлені на вітчизняному ринку, для використання як компонентів композиційних сумішей для соусів функціонального призначення;

• дослідити фізико-хімічні та технологічні властивості дієтичних добавок (білково-жирової добавки, гуміарабіку, пектину, лактату кальцію);

• спроектувати шляхом математичного моделювання композиційну суміш і модельні харчові композиції з урахуванням фізико-хімічних і технологічних властивостей дієтичних добавок для соусів функціонального призначення;

• науково обґрунтувати та розробити технологію соусів функціонального призначення;

• провести комплексну оцінку якості та визначити конкурентопридатність розроблених соусів;

• розробити та затвердити нормативну документацію на нові види соусів;

• здійснити комплекс заходів щодо впровадження розроблених технологій у виробництво.

Об'єкт дослідження - технологія соусів функціонального призначення з використанням композиційної суміші дієтичних добавок.

Предмет дослідження - білково-жирова добавка з сої (БЖД) «Супер» ЄСО, гуміарабік (Fibregum), пектин низькоетерифікований GRINDSTED YF 738, лактат кальцію, композиційні суміші, модельні харчові системи, соуси білі, молочні та солодкі.

Методи дослідження - фізичні, фізико-хімічні, мікробіологічні, органолептичні, методи математичної обробки експериментальних даних з використанням інформаційних комп'ютерних технологій та програмного забезпечення.

Наукова новизна одержаних результатів.

Основні теоретичні та практичні результати, які визначають новизну дисертаційного дослідження, полягають у такому:

вперше:

- науково обґрунтовано і розроблено, згідно з основними принципами нутриціології, кваліметрії, математичного моделювання композиційну суміш з білково-жирової добавки «Супер» ЄСО, гуміарабіку, пектину, лактату кальцію, для створення нових видів соусів функціонального призначення;

- визначено механізм комплексоутворення у модельних системах між гуміарабіком, пектином та лактатом кальцію. Доведено, що за рахунок утворення кальцієвих містків між карбоксильними групами глюкуронової кислоти у молекулах гуміарабіку та пектину утворюється структура властива соусам;

- встановлено, що зростання молекулярної маси комплексів (гуміарабік-пектин-лактат кальцію) з 89 до 671 кДа свідчить про процес комплексоутворення у модельних системах, який інтенсифікується при зниженні рН середовища з 7.3-7.7 до 4.9-5.1;

- науково обґрунтовано і встановлено залежності змін в'язкісних характеристик модельних систем для соусів на основі води, молока, бульйону, фруктових соків та пюре: від концентрацій композиційної суміші (С=1-18%, з=5-65•10^-2Па•с), температури (T=20-98±2 ⁰С, з=0.3-0.6•10^-2Па•с), рН середовища (рН=5-7,5, з=21-70•10^-2Па•с);

дістало подальший розвиток:

- наукове обґрунтовання створення технологій соусів функціонального призначення з використанням композиційної суміші дієтичних добавок: гуміарабіку, пектину, БЖД, лактату кальція.

Практичне значення одержаних результатів. За результатами проведених досліджень розроблено та затверджено нормативну документацію: ТУ У та ТІ 15.8-01566117-016:2009 «Соуси на основі рослинних гідроколоїдів та дієтичних добавок». Розроблені технології соусів впроваджено: у лікувально-оздоровчому комплексі «Яблуневий сад» (м. Хмельницький), кафе-барі «Меркурій» і ресторані «Магія ночі» (м. Львів), закладах ресторанного господарства м. Києва: ТОВ «Гетьман и Ко», мережі ресторанів «Яппі», ресторані «Франциско», їдальні №1 «Енергосервіс Київенерго». Наукову новизну одержаних результатів підтверджено 7 патентами України на корисну модель.

Соціальна ефективність полягає у розширенні асортименту соусної продукції підвищеної харчової цінності, що дозволить покращити структуру харчування населення.

Особистий внесок здобувача полягає у визначенні завдань та плануванні експерименту, проведенні аналітичного огляду фахової літератури та експериментальних досліджень, аналізі та узагальненні отриманих результатів, підготовці наукових публікацій і заявок на винаходи, розробці нормативної документації, впровадженні розроблених технологій у виробництво.

Апробація результатів дослідження. Основні результати досліджень протягом 2006-2010 рр. представлялись і отримали позитивні відгуки на науково-практичних конференціях, у тому числі міжнародних: «Туризм і ресторанний бізнес: сучасні тенденції та перспективи розвитку» (КНТЕУ, Київ, 2007р.); «Наука та практика - 2008» (АНП, Полтава, 2008р.); «Морские прибрежные экосистемы: водоросли, беспозвоночные и продукты их переработки» (ТИНРО, Владивосток, 2008р.); «Современные направления теоретических и прикладных исследований - 2008» (ОНМУ, Одеса, 2008р.); «Товарознавство і торговельне підприємництво: фахова професіоналізація, дослідження, інновації» (КНТЕУ, Київ, 2009р.); 10^th International Commodity Science Conference (IGWT) «Current trends in commodity science» (PUE, Poznan, 2009), «SPA i Wellness - стратегія розвитку» (КНТЕУ, Форос, 2009р.); «Перспективные инновации в науке, образовании, производстве и транспорте - 2010» (ОНМУ, Одеса, 2010р.); «Новітні технології оздоровчих продуктів харчування ХХІ століття» (ХДУХТ, Харків, 2010р.); «V Національний конгрес геронтологів і геріатрів України (НАМНУ, Київ, 2010р.). Публікації. За результатами досліджень опубліковано 24 роботи, у тому числі «Методичні рекомендації щодо харчування дітей, які зазнали впливу радіоактивного опромінення», 7 статей (з них 5 - у наукових фахових виданнях, затверджених ВАК України), отримано 7 патентів України на корисну модель, 9 тез доповідей та матеріалів наукових конференцій.

Структура і обсяг дисертаційної роботи. Дисертація складається зі вступу, 6 розділів, висновків, списку використаних джерел, що включає 201 найменування, у тому числі 33 іноземних. Дисертація, викладена на 167 сторінках, містить 75 рисунків, 30 таблиць.

2. Основний зміст роботи

У вступі обґрунтовано актуальність теми обраного напряму досліджень, сформульовано мету, завдання, предмет і об'єкт дослідження, визначено наукову новизну та практичне значення отриманих результатів.

У першому розділі «Аналітичний огляд літератури. Сучасні аспекти розвитку технологій емульсійних харчових продуктів спеціального призначення» проаналізовано сучасні напрями розвитку технологій соусної продукції, асортимент і характеристика дієтичних добавок, перспективних для використання у складі емульсійних харчових систем з метою підвищення харчової цінності соусів; фізико-хімічні процеси утворення емульсійних структур та шляхи їх регулювання. Обґрунтовано доцільність розроблення композиційних сумішей з дієтичних добавок та використання їх у технології соусів функціонального призначення.

У другому розділі «Об'єкти, матеріали, методи та методики досліджень» представлено загальну схему (рис. 1) і програму досліджень, характеристику предметів і методів досліджень. Відбір зразків соусів проводили за ГОСТ 3622-88, ГОСТ30004.2-93, оцінку органолептичних показників - за ГОСТ 30004.1-93, масову частку вологи - за ДСТ 30004.2-93, масову частку білку в соусах - за методом К'єльдаля, кількісне визначення амінокислот - методом рідинної хроматографії. Амінокислотний скор білків і ступінь збалансованості амінокислот визначали за методиками ФАО/ВООЗ, масову частку жиру - за ГОСТ 30004.2-93, жирнокислотний склад - методом газової хроматограії, масову частку цукру - за ГОСТ 29248-91, кислотність - за ГОСТ 30004.2-93.

Процес комплексоутворення проведено згідно з молекулярно-масовим розподілом пектинових речовин шляхом ультрацентрифугування з використанням фенол-сірчаного методу. Молекулярні маси комплексів полісахаридів визначали методом гель-хроматографії; ефективну в'язкість модельних систем, соусів - на віскозиметрі ВПН-0.2; вміст кальцію, магнію - атомно-адсорбційним методом на спектрофотометрі; фосфору - згідно з ГОСТ 17289; вміст натрію, калію, заліза, марганцю та інших мікроелементів - методом рентгенофлуоресцентного аналізу.

Вміст вітамінів визначали: каротиноїдів - спектрофотометрично (ГОСТ 8756.22); ніацину (РР) - колориметричним методом (ГОСТ 30627.4); тіаміну (В₁) флюорометричним методом; вітаміну С - спектрофотометричним методом, мікробіологічну оцінку (ГОСТ 10444.12-88) та вміст важких металів (ГОСТ 26933-86). Отримані дані опрацьовували методами математичної статистики та кореляційного аналізу з використанням програмного забеспечення MathCad.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1 Загальна схема досліджень

У третьому розділі «Фізико-хімічні та технологічні властивості дієтичних добавок, моделювання композиційних сумішей для соусів на їх основі» досліджено фізико-хімічні та технологічні показники дієтичних добавок та обґрунтовано доцільність їхнього сумісного використання у технологіях соусів функціонального призначення.

Для визначення раціональних концентрацій гуміарабіку, пектину, БЖД, лактату кальцію у композиційних сумішах досліджували гідратаційну здатність, поверхневий натяг, ефективну в'язкість їх розчинів, адже рідкою основою соусів є вода, бульйони, відвари.

При взаємодії гуміарабіку у концентрації 1-6% і пектину 0,5-2% з рідиною відбувається їхнє набрякання і розчинення, що в свою чергу супроводжується зниженням поверхневого натягу розчинів, що полегшує диспергування поверхневих систем. Показники поверхневого натягу зростають зі збільшенням концентрації полісахаридів і набувають постійних значень при концентрації гуміарабіку 5,9-6,0% та пектину у межах 1,9-2,1%, а знаходяться на рівні 6,0•10^-2 і 6,4•10^-2 Н/м відповідно (рис. 2).

Рис. 2 Поверхневий натяг (у) водних систем гуміарабіку(1) та пектину(2) в залежності від їх концентрації (С)

Встановлено, що розчини гуміарабіку з концентрацією до 6% не утворють необхідної «соусної» структури, ефективна в'язкість його розчинів на 25-35% нижче від контролю (3% клейстер крохмалю). Використання гуміарабіку разом з пектином (у співвідношенні 6:2) дозволило отримати ефективну в'язкість розчинів модельних систем, наближену до показників традиційних соусів (0,2-0,4 Па•с).

У технології більшості соусів використовують кухонну сіль у концентрації до 2% та цукор - до 12% (у солодких соусах), тому важливо визначити вплив цих речовин на реологічні характеристики модельних систем.

При додаванні цукру (1-12%) у 2%-ві водні розчини пектину ефективна в'язкість збільшується з 0,5 до 5,5•10^-2 Па•с, тобто зростає майже у 10 разів. Додавання цукру (12%) у водні розчини гуміарабіку (6%) приводить до підвищення ефективної в'язкості на 54%, відносно розчинів без цукру, і становить 3.4•10^-3 Па•с. При зазначеній концентрації NaCl у 2%-му розчині пектину ефективна в'язкість підвищується на 19%. Додавання 2% NaCl у водні розчини гуміарабіку підвищує ефективну в'язкість на 16% (рис. 3, 4).

Рис. 3 В'язкість водних розчинів пектину (2%) за різних концентрацій NaCl та цукру



Рис. 4 В'язкість водних розчинів гуміарабіку (6%) за різних концентрацій NaCl та цукру

Вплив солі у зазначеній концентрації на ефективну в'язкість водних розчинів полісахаридів є незначним, тоді як внесення цукру дозволяє підвищити ефективну в'язкість у 1.5 для водних розчинів гуміарабіку та 10 разів для розчинів пектину, що враховано при розробці технології соусів.

Для досягнення в'язкісних характеристик модельних систем властивих традиційним соусам до їх складу вводили лактат кальцію. Адже відомо, що іони кальцію сприяють утворенню пектинових комплексів - пектатів.

Виявлено, що утворення гуміарабік-пектин-кальцієвих комплексів залежить від рН середовища. При зниженні рН середовища з 7 до 5 спостерігається підвищення ефективної в'язкості модельних систем: на основі молока - на 27%, бульйону - 40%, сливового пюре - 59%, яблучного соку - 50%, через підвищення реакційної здатності йонів кальцію у кислому середовищі (рис. 5).



Рис. 5 Ефективна в'язкість модельних систем за різних значень рН середовища

За умов рН 5.0-5.1 у модельних системах відбувається процес комплексоутворення між пектином, гуміарабіком і лактатом кальцію, внаслідок утворення кальцієвих містків між їх молекулами утворюються стійкі до розшарування системи. Механізм комплексоутворення підтверджено методом гель-хроматографії: в системі пектин-гуміарабік-кальцій зафіксовано зростання середньовагової молекулярної маси з 89 до 671 кДа.

З метою підвищення вмісту білку і покращення амінокислотного скору у розроблених соусах до їх складу ввели соєву білково-жирову добавку (БЖД). Визначено раціональні умови гідратації і водопоглинаючу здатність білково-жирової добавки «Супер» ЄСО (К=3.8, t=50 ⁰C, ф=1.8•10³с).

Композиційна суміш з білково-жирової добавки, гуміарабіку, пектину та лактату кальцію (5:6:2:2) дозволяє отримати структуру модельних систем наближену за реологічними характеристиками до традиційних соусів.

Важливим показником структурно-механічних характеристик соусів є напруга зсуву, яка при швидкості зсуву 69с^-1 становить для контрольних модельних систем на основі молока - 45 Па, бульйону - 40 Па, сливового пюре - 30 Па, яблучного соку - 25 Па. Серед розроблених модельних систем показники напруги зсуву знаходяться на рівні контрольних зразків і становлять 46, 39, 32, 26 Па відповідно (рис. 6).

Рис. 6 Напруга зсуву модельних систем композиційної суміші за різних значень швидкості зсуву (г)

У четвертому розділі «Наукове обгрунтування і розроблення технології соусів функціонального призначення» наведено наукове обгрунтування та основні етапи створення технології соусів функціонального призначення.

Методами математичного моделювання з урахуванням показників органолептичної оцінки, тиксотропності, сидементаційної стійкості, вмісту мінеральних речовин та вітамінів, визначені раціональні концентрації композиційної суміші для молочних (15.7%), білих (15.05%), фруктових (15.3%) та солодких (15.57%) соусів.

Y_(х) =- 0,184 x ² + 5,808 x + 96,28 - (модельна система на основі молока);

Y_(х) = - 0,169x² + 5,088x + 95,63 - (модельна система на основі бульйону);

Y_(х) =- 0,193 x ²+5,915x+95,03 - (модельна система на основі сливового пюре);

Y_(х) =- 0,190 x² + 5,857x +95,97 - (модельна система на основі яблучного соку).

Для спрощення дозування рецептурних інгредієнтів у виробничих умовах, раціональну концентрацію композиційної суміші прийнято у кількості 15%.

Ефективна в'язкість традиційних соусів при швидкості зсуву 69с^-1 становить для молочних - 0.6 Па•с, білих - 0.5 Па•с, сливових - 0.4 Па•с, яблучних - 0.3 Па•с. Серед розроблених модельних соусів показники ефективної в'язкості наближені до контрольних зразків при концентрації композиційної суміші 14-16% (рис. 7).

Рис. 7 Ефективна в'язкість модельних ссоусів концентрації композиційної суміші при швидкості зсуву 69с^-1

За результатами проведених досліджень, встановлені технологічні параметри (Т=98±2⁰С, ф=4.2·10²-6.0·10²с), розроблено технологічні схеми виробництва соусів функціонального призначення (рис. 8).



Рис. 8. Технологічні схеми виробництва соусів «Сонячний», «Баланс», «Горець» і «Веселка»

У п'ятому розділі «Якість соусів функціонального призначення» проаналізовано органолептичні, фізико-хімічні, структурно-механічні, мікробіологічні показники безпечності та харчової цінності соусів на основі: молока («Молочний», «Сонячний»), бульйону («Білий», «Баланс»), сливового пюре («Ткемалі», «Горець»), яблучного соку («Яблучний», «Веселка»).

За розробленою методикою проведено органолептичну оцінку соусів, яка для традиційних знаходиться у межах 8,7-8,9 бала, а дослідних зразків - 8,6-8,7 бала.

Дереватографічними дослідженнями встановлено, що вміст вільної вологи у розроблених соусах зменшилась на 15,7-27% порівняно з контрольними, а частка зв'язаної зросла на 4,7-5,1%, що запобігає розшаруванню гетерогенних систем соусів (рис. 9).

Рис. 9 Вміст вільної і зв'язаної вологи у соусах

Агрегативна та кінетична стійкість соусів «Сонячний», «Баланс», «Горець», «Веселка» зросла на 4,4-5,6%, показники тиксотропності - на 5,5-9,1% порівняно з традиційними, що свідчить про підвищення стійкості до розшарування. Ефективна в'язкість соусів, виготовлених за традиційними технологіями, після термообробки знизилася на 18,4-21,4%, а розроблених - на 12,7-15,7%, що свідчить про вищу термостабільність структури розроблених соусів.

При дослідженні основних якісних показників соусів встановлено, що у розроблених соусах вміст білка збільшився у 2,3-3,8 раза, у тому числі кількість незамінних амінокислот - на 12-47%. Лімітуючими амінокислотами є сума метіоніну та цистину (соус «Сонячний» - 94,3 , «Баланс» - 91,4, «Горець» - 79,1, «Веселка» - 87,7), за «триптофановим» та «треоніновим» індексами білок є збалансованим (рис. 10).

Рис. 10 Вміст амінокислот у соусах

Загальний вміст жиру у розроблених соусах коливається в межах контролю.

Аналіз жирнокислотного складу виявив наявність насичених жирних кислот у соусах «Сонячний» і «Баланс» (66,5% і 60% від загальної кількості жиру), превалюючими серед яких є пальмітинова (26,4 і 25,2%), стеаринова (11,6 і 11,3%), міристинова (8,6 і 7,8%). Мононенасичені та поліненасичені жирні килости представлені олеїновою (26,6 і 25,9%) та ленолевою кислотами (10,7 і 13,4%).

У солодких соусах «Горець» та «Веселка» насичені жирні кислоти представлені переважно пальмітиновою (10,8 і 12,3%) та стеариновою (3,5 і 3,8%), поліненасичені та мононенасичені жирні кислоти представлені лінолевою (48,7 і 53,3%), та олеїновою кислотами (30,3 і 22,6%) (рис. 11).

Рис. 11 Жирнокислотний склад соусів

У розроблених соусах змінився якісний і кількісний склад вуглеводів, порівняно з контролем (табл. 1).

Таблиця 1 Вуглеводний склад соусів функціонального призначення, г

Соус	Загальна кількість	Моно- і дисахариди	Крохмаль та декстрини	Харчові волокна
"Молочний" (контроль)	7,04±0,21	3,37±0,11	3,57±0,11	0,1±0,004
"Сонячний" (дослід)	11,53±0,32	3,42±0,13	0,61±0,02	7,5±0,23
"Білий" (контроль)	5,43±0,11	1,49±0,05	3,84±0,10	0,1±0,004
"Баланс" (дослід)	10,1±0,22	1,48±0,05	1,12±0,03	7,5±0,22
"Ткемалі" (контроль)	14,2±0,23	11,5±0,43	2,1±0,04	0,6±0,01
"Горець" (дослід)	17,6±0,33	9,5±0,33	0,2±0,01	7,9±0,21
"Яблучний" (контроль)	22,1±0,85	19,2±0,62	2,1±0,06	0,8±0,01
"Веселка" (дослід)	25,5±0,97	17,3±0,58	0,2±0,005	8,0±0,31

У розроблених соусах частка легкозасвоюваних вуглеводів знаходиться на рівні контролю, а харчових волокон збільшується. У соусах, виготовлених за традиційною технологією, вміст харчових волокон знаходиться у межах 0,1-0,8% і предсталений переважно клітковиною, у розроблених соусах за рахунок використання гідроколоїдів (пектину, гуміарабіку) їх вміст зріс до 7,5-8,0%.

У розроблених соусах збільшився вміст мінеральних речовин: калію - у 1,25-4,3 раза, кальцію - у 3,3-6,4 раза, магнію - 1,7-2,7 раза, фосфору - 1,2-2,9 раза, заліза - у 1,6-8,5 раза відносно контролю. Аналіз вітамінного складу розроблених соусів виявив зростання вмісту вітамінів, зокрема, ніацину (РР) - у 1,3-2,4 раза; тіаміну (В₁) - 1,46-6,3 раза; рибофлавіну (В₂) - 1,18-2,1 раза; аскорбінової кислоти (С) - 1,1-1,3 раза відповідно.

При дослідженні термінів зберігання розроблених соусів встановлено, що кількість мезофільних аеробних і факультативно-анаеробних мікроорганізмів після зберігання (t = 4°С, 24 год) становить 1,86-2,07·10², що на 6-9% менше порівняно з контролем. У контрольних і дослідних зразках не виявлено плісеневих грибів і дріжджів, БГКП, патогенних мікроорганізмів, у т. ч. родів Salmonella, Proteus, Staphylococcus aureus.

За отриманими одиничними показниками побудовано профілі якості соусів порівняно з еталоном (за який прийнято умовний продукт, що забезпечує 25% добової потреби у визначених нутрієнтах). Профілі якості розроблених соусів мають більшу площу поверхні: «Сонячний» - у 9,2; «Баланс» - 5,4; «Горець» - 8,2; «Веселка» - у 8,1 раза порівняно з контрольними і наближаються до еталонних (рис. 12-15).



Рис. 12 Профіль якості соусу «Молочний»

Рис. 13 Профіль якості соусу «Баланс»

Рис. 14 Профіль якості соусу «Горець»



Рис. 15 Профіль якості соусу «Веселка»

У шостому розділі «Заходи щодо впровадження технологій соусів функціонального призначення, їх соціально-економічна ефективність» розраховано економічний ефект від впровадження нових технологій. Розроблено і затверджено нормативну документацію ТУ У та ТІ 15.8-01566117-016:2009 «Соуси на основі рослинних гідроколоїдів та дієтичних добавок» і технологічні інструкції. Конкурентопридатність розроблених виробів оцінювали за показниками якості, собівартістю, рівнем задоволення потреб споживачів та патентною захищеністю (рис. 16).

Рис. 16 Модель конкурентопридатності соусів функціонального призначення Примітка:ПК - показник конкурентопридатності, од., m - вагомість і-го показника конкурентопридатності

Комплексний показник конкурентопридатності розроблених соусів перевищує значення контрольних зразків (34,5-35,5 од.) і становить відповідно: «Сонячний» - 68 од., «Баланс» - 70 од., «Горець» - 64 од., «Веселка» - 70 од., що за розробленою нами шкалою відповідає високо перспективній соусній продукції. Соціальна ефективність впровадження розробок полягає у розширенні асортименту продукції ресторанного господарства та забезпеченні споживачів продукцією функціонального призначення, що дозволить поліпшити раціон харчування населення України.

Висновки

1. За результатами аналізу наукових та патентних джерел обґрунтовано і доведено актуальність розроблення технологій соусів підвищеної харчової цінності за рахунок використання дієтичних та харчових добавок, що дозволяє розширити асортимент продукції функціонального призначення.

2. Визначена водопоглинальна здатність білково-жирової добавки «Супер» ЄСО (К=3,8, t=50 ⁰C, ф=1,8•10³с), пектину (К=4,0-4,5, t=30-35⁰C, ф=3,5-3,6•10³с); гуміарабік відзначається високою водопоглинальною здатністю (повне розчинення відбувається при t=50⁰C, С_конц=40%). Зниження поверхневого натягу покращує диспергування гетерогенних систем. Доведено, що у водних розчинах гідроколоїдів поверхневий натяг знижується з 7,0-7,1•10^-2 до 6,0-6,3•10^-2 Н/м з підвищенням концентрації пектину від 0,5 до 2%, а гуміарабіку - від 1 до 6%.

3. Утворення структур характерних для соусів відбувається за рахунок комплексоутворення у системі гуміарабік-пектин-лактат кальцію, інтенсивність якого посилюється при зниженні рН середовища з 7,3-7,7 до 4,9-5,1. Про комплексоутворення у модельних системах свідчить збільшення молекулярної маси комплексів (гуміарабік-пектин-лактат кальцію) з 89 до 671 кДа.

4. За отриманими результатами досліджень фізико-хімічних властивостей БЖД, гуміарабіку, пектину, лактату кальцію визначені їх раціональні співвідношення у сухих композиційних сумішах для соусів як 5:6:2:2. Вивчені фізико-хімічні властивості модельних систем соусів (частка вільної вологи зменшилась на 15,7-27%, зв'язаної - зросла на 4,7-5,1%).

5. Визначена раціональна концентрація композиційної суміші у модельних системах соусів на основі молока, бульйону, фруктового пюре та соку - 15%. За структурно-механічними характеристиками розроблені соуси наближені до традиційних (ефективна в'язкість знаходиться умежах 0.3-0.7 Па•с, напруга зсуву - 25-45 Па за швидкості зсуву 69 с^-1). Агрегативна та кінетична стійкість вища за контроль на 4,7-5,6%, тиксотропність - на 6-9%, що свідчить про підвищення стабільності структури соусів. Технологічні параметри теплової обробки знаходяться на рівні контролю (t=98±2°С, ф=(7-10)·60с).

6. Проведено комплексну оцінку якості розроблених соусів, комплексний показник якості яких перевищує відповідні значення контролю (100 од.) на 62,4 од. («Сонячний»), 71,4 од. («Баланс»), 64,2 од. («Горець»), 71,6 од. («Веселка»), що відповідає харчовій продукції високої якості.

7. Здійснено комплекс заходів щодо впровадження розроблених технологій у виробництво, розроблено нормативну документацію: ТУ У та ТІ 15.8-01566117-016:2009 «Соуси на основі рослинних гідроколоїдів та дієтичних добавок». Технологію виробництва соусів функціонального призначення апробовано у лікувально-оздоровчому комплексі «Яблуневий сад» (м. Хмельницький), кафе-барі «Меркурій» і ресторані «Магія ночі» (м. Львів), закладах ресторанного господарства м. Києва: ТОВ «Гетьман и К^о», мережі ресторанів «Яппі», ресторані «Франциско», їдальні №1 «Енергосервіс Київенерго».

8. Визначено інтегральний показник конкурентопридатності розробленої соусної продукції, який перевищує відповідні значення контролю (34.5-35.5 од.) і становить відповідно: «Сонячний» - 68.2 од., «Баланс» - 70.3 од., «Горець» - 64.8 од., «Веселка» - 70.1 од., що за розробленою нами шкалою відповідає високоперспективній соусній продукції. Впровадження нових технологій соусів функціонального призначення розширить асортимент продукції ресторанного господарства та продуктів функціонального призначення.

Список опублікованих праць за темою дисертації

Статті у наукових фахових виданнях:

1. Антоненко А.В. Наукове обгрунтування і розроблення фруктових систем як основи для солодких соусів / А. Антоненко, М. Кравченко // Товари і ринки. - 2009. - №2. - С. 76-82.

2. Антоненко А.В. Оцінка якості нових соусів підвищеної харчової цінності / А. Антоненко // Товари і ринки. - 2009. - №1. - С. 58-62.

3. Антоненко А.В. Технологічні аспекти виготовлення фруктових соусів на основі гідроколоїдів та дієтичних добавок / А.В. Антоненко, М.Ф. Кравченко : наук. праці НУХТ. - 2010. - №32. - С. 89-92.

4. Антоненко А.В. Оцінка безпечності соусної продукції / А.В. Антоненко, М.Ф. Кравченко // Товари і ринки. - 2010. - №1. - С. 184-188.

5. Антоненко А.В. Композиційні суміші із зернопродуктів "ЄСО" у технологіях емульсійних харчових продуктів / А.В. Антоненко, М.Ф. Кравченко : наук. праці Одес. нац. акад. харчових технологій / М-во освіти і науки України. - Одеса : 2010. - №38. Т.2. - С. 65-68.

Тези і матеріали наукових конференцій:

6. Антоненко А.В. Соус з секретом / А.В. Антоненко, М.Ф. Кравченко // Пищевые технологии и оборудование : зб. наук. пр. - 2009. - №4. - С. 36-38.

7. Антоненко А.В. Нові види молочних соусів на основі рослинних гідроколоїдів та борошна із зерно продуктів ЄСО / А.В. Антоненко, М.Ф. Кравченко // Наука та практика - 2008 : зб. матеріалів міжнар. наук.-практ. конф. - Полтава, 2008. - №4. - С. 150-153.

8. Antonenko A. New technology of souses based on the plant hydrocolloids / A. Antonenko, M. Kravchenko // Current trends in commodity science. - Poznan, 2009. - P. 39-40.

9. Антоненеко А.В. Технологія нових фруктових соусів / А.В. Антоненко, М.Ф. Кравченко // Товарознавство і торговельне підприємництво : фахова професіоналізація, дослідження інновації : зб. матеріалів міжнар. наук.-практ. конф. - К., 2009. - С. 430-433.

10. Антоненко А.В. Новые виды молочних соусов на основе растительных гидроколлоидов / А.В. Антоненко, М.Ф. Кравченко // Морские прибрежные экосистемы. Водоросли, беспозвоночные и продукты их переработки : тез. докладов Третьей Междунар. науч.-практ. конф. - Владивосток : ТИНРО-Центр, 2008. - С. 281-282.

11. Антоненко А.В. Нові види солодких соусів на основі рослинних гідроколоїдів та лактата кальція / А.В. Антоненко, М.Ф. Кравченко // Современные направления теоретических и прикладных исследований 2008 : сб. науч. трудов по материалам междунар. науч.-практ. конф. - Одесса, 2008. - С. 29-30.

12. Антоненко А.В. Новітня соусна продукція для Spa-харчування / А.В. Антоненко, М.Ф. Кравченко : матеріали міжнар. наук. фестивалю [Spa I Wellness - стратегія розвитку] (Форос, 14-15 жовт. 2009 р.). - К. : Київ. нац. торг.-екон. ун-т, 2009. - С. 154-155.

13. Антоненко А.В. Технологія емульсійних соусів на основі рослинних гідроколоїдів / А.В. Антоненко, М.Ф. Кравченко : матеріали міжнар. наук.-практ. конф. [Туризм і ресторанний бізнес : сучасні тенденції та перспективи розвитку] (Київ, 7-9 лют. 2007 р.) : тези доп. / відп. ред. А.А. Мазаракі. - К. : Київ. нац. торг.-екон. ун-т, 2007. - С. 221-222.

14. Антоненко А.В. Соуси на основі дієтичних добавок у геронтологічному харчуванні осіб похилого віку / А.В. Антоненко, М.Ф. Кравченко, В.С. Михайлик // Проблемы старения и долголетия : V нац. конгрес геронтологів і геріатрів України : тези доп. - 2010. - С. 313-314.

15. Антоненко А.В. Технологія шоколадних соусів на основі дієтичних добавок / А.В. Антоненко, М.Ф. Кравченко : матеріали міжнар. наук.-практ. конф. [Туризм і ресторанний бізнес : сучасні тенденції та перспективи розвитку] (Київ, 7-9 лют. 2007 р.) : тези доп. / відп. ред. А.А. Мазаракі. - К. : Київ. нац. торг.-екон. ун-т, 2007. - С. 221-222.

16. Антоненко А. Разработка фруктовых систем как основы для сладких соусов / А. Антоненко, М. Кравченко // Пищевые технологии и оборудование. - 2010. - №3. - С. 6-8.

17. Методичні рекомендації щодо харчування дітей, які зазнали впливу радіаційного опромінення / [М.І. Пересічний, В.Н. Корзун, А.В. Антоненко та ін.] : розроб. спеціалістами Київ. нац. торг.-екон. ун-ту з науковцями та практичними працівниками ресторанного господарства.

Деклараційні патенти:

18. Патент на корисну модель. Соус молочний «Сонячний» / Антоненко А.В., Кравченко М.Ф. - № 2008 09253; заявл. 15.07.08; опубл. 26.01.09, Бюл. № 2

19. Патент на корисну модель. Соус білий «Баланс» / Антоненко А.В., Кравченко М.Ф. - № 2008 13 485; заявл. 21.11.08; опубл. 10.07.09, Бюл. № 13

20. Патент на корисну модель. Соус «Горець» / Антоненко А.В., Кравченко М.Ф., Криворучко М.Ю. - № 2009 03 117; заявл. 02.04.09; опубл. 25.09.09, Бюл. № 18

21. Патент на корисну модель. Соус «Веселка» / Антоненко А.В., Кравченко М.Ф., Криворучко М.Ю. - № 2009 03 117; заявл. 02.04.09; опубл. 25.09.09, Бюл. № 18

22. Патент на корисну модель. Соус «Шоколадно-солодовий з горіхами» / Антоненко А.В., Кравченко М.Ф., Михайлик В.С. - № 2010 02 014; заявл. 24.02.10; опубл. 12.07.10, Бюл. № 13

23. Патент на корисну модель. Соус «Пікнік» / Антоненко А.В., Кравченко М.Ф., Михайлик В.С. - № 2010 02 015; заявл. 24.02.10; опубл. 12.07.10, Бюл. № 13

24. Патент на корисну модель. Соус «Вітамінний» / Антоненко А.В., Дзюндзя О.В. - № 53436. заявл 19.03.2010; опубл. 11.10.2010. - Бюл. №19.

У наукових працях, опублікованих у співавторстві, особистий внесок здобувача полягає у науковому обґрунтуванні технології соусів функціонального призначення, дослідженні показників їхньої якості, а саме: здобувачем розроблено технологію соусів з використанням композиційної суміші [2, 5, 6, 9-14]; наведено характеристику гуміарабіку, пектину, БЖД, лактату кальцію та розроблено технологію отримання композиційну суміш дієтичних добавок [4, 5, 13, 15,]; досліджено вплив композиційної суміші на реологічні показники фруктових систем та встановлені її раціональні концентрації [1, 3, 16]; досліджено вплив композиційної суміші на показники якості та безпечності соусів [2, 4, 15]; проведено підбір, обробку та аналіз патентно-ліцензійної інформації, сформульовані висновки та підготовлено матеріали до публікації [18-24].

Анотація

Антоненко А.В. Технологія соусів з дієтичними добавками функціонального призначення. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.18.16 - технологія продуктів харчування. - Київський національний торговельно-економічний університет Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України, Київ, 2011.

У дисертації науково обґрунтовано та розроблено технологію соусів функціонального призначення з дієтичними добавками.

Науково обґрунтовано і розроблено композиційну суміш на основі білково-жирової добавки «Супер» ЄСО, гуміарабіку, пектину, лактату кальцію.

Встановлено механізм комплексоутворення між гуміарабіком, пектином та лактатом кальцію у модельних системах за різних значень рН середовища, за рахунок утворення кальцієвих містків між карбоксильними групами глюкуронової кислоти у молекулах гуміарабіку та пектину.

Науково обґрунтовано і встановлено залежності змін в'язкісних характеристик модельних систем на основі води, молока, бульйону, фруктових соків та пюре від концентрацій БЖД «Супер» ЄСО, гуміарабіку, пектину, лактату кальцію у композиційній суміші для соусів.

Розроблено технологію та асортимент соусів функціонального призначення. Розроблено та затверджено нормативну та технологічну документацію, нові технології впроваджено у закладах ресторанного господарства. Розраховано економічний ефект від впровадження.

Ключові слова: дієтичні добавки, гідроколоїди, технологія, соуси функціонального призначення, пектин, гуміарабік, лактат кальцію, білково-жирова добавка, модельні харчові системи.

Аннотация

Антоненко А.В. Технология соусов с диетическими добавками функционального назначения. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.18.16 - технология продуктов питания. - Киевский национальный торгово-экономический университет Министерства образования и науки, молодежи и спорта Украины, Киев, 2011.

Диссертация посвящена научному обоснованию и разработке технологии соусов функционального назначения с диетическими добавками.

Определено, что образование структур, характерных для соусов, происходит за счет комплексообразования в системе гуммиарабик-пектин-лактат кальция, интенсивность которого усиливается при снижении рН среды с 7,3-7,7 до 4,9-5,1. Установлен механизм комплексообразования между гуммиарабиком, пектином и лактатом кальция в модельных системах при различных значениях рН среды за счет возникновения кальциевых мостиков между карбоксильными группами глюкуроновой кислоты в молекулах гуммиарабика и пектина. О наличии комплексообразования в модельных системах свидетельствует увеличение молекулярной массы частиц с 89 до 671 кДа.

В соответствии с полученными результатами физико-химических свойств БЖД, гуммиарабика, пектина, лактата кальция в сухих композиционных смесях для соусов определены их рациональные соотношения - 5:6:2:2.

Разработаны новые виды соусов с композиционными смесями диетических добавок. В соусах на основе молока, бульона, фруктового пюре и сока определена их рациональная концентрация - 15% от общей массы. По структурно-механическим характеристикам разработаны соусы, близкие к традиционным (эффективная вязкость находится в пределах 0,3_0,7 Па•с, напряжение сдвига - 25-45 Па при скорости сдвига 69 с^-1, что позволило повысить агрегативную и кинетическую устойчивость на 4,7_5,6% и тиксотропность - на 5,9-9,1%). Технологические параметры тепловой обработки находятся на уровне контроля (t=98±2°С, ф = = (7_10)•60с).

Проведена комплексная оценка разработанных соусов, комплексный показатель качества которых превышает соответствующие значения контроля (100) и составляет: для соуса «Солнечный» - 162,4, «Баланс» - 171,4, «Горец» - 164,2, «Радуга» - 171,6 ед., что соответствует пищевой продукции высокого качества.

Определен интегральный показатель конкурентоспособности разработанной соусной продукции, превышающий соответствующие значения контроля (100 ед.) и составляющий соответственно для соуса: «Солнечный» - 68,2 ед., «Баланс» - 70,3 ед., «Горец» - 64,8 ед., «Радуга» - 70,1 ед., что по разработанной нами шкале соответствует высокоперспективной соусной продукции. Внедрение новых технологий соусов функционального назначения позволит расширить ассортимент продукции предприятий питания и продуктов функционального назначения.

Осуществлен комплекс мероприятий по внедрению данных технологий в производство, разработана нормативная документация: ТУ У и ТИ 15.8-01566117-016:2009 «Соусы на основе растительных гидроколлоидов и диетических добавок». Технология производства соусов функционального назначения апробирована на предприятиях питания и в лечебно-оздоровительных комплексах городов Киева, Хмельницкого, Львова.

Ключевые слова: диетические добавки, гидроколлоиды, технология, соусы функционального назначения, пектин, гуммиарабик, лактат кальция, белково-жировая добавка, модельные пищевые системы.

Abstract

A.V. Antonenko. The technology of functionally purposed sauces with dietary supplements. - Manuscript.

Thesis for Candidate's degree by specialty 05.18.16 - Technology of Food Products. - Kyiv National University of Trade and Economics of the Ministry of Education, Science, Youth and Sports of Ukraine, Kyiv, 2011.

The technology of functionally purposed sauces with dietary supplements is scientifically based and developed in the thesis.

The compositional mixture based on protein-fat supplement "Super" ЄСО^ТМ, mucilage, pectin and calcium lactate is scientifically based and developed.

The mechanism of complex formation between mucilage, pectin and calcium lactate in model systems at different pH rates is identified, due to formation of calcium bridges between carboxyl groups of glucuronic acid in mucilage and pectin molecules.

The dependence of changes of model system viscosity properties based on water, milk, broth, fruit juices and puree, on concentrations of protein-fat supplement "Super" ЄСО^ТМ, mucilage, pectin, calcium lactate in the composite mixture for sauces is scientifically based and identified.

As a result of research the technology and the range of functionally purposed sauces are developed. Normative and technological documentation is developed and certified, the new technologies are implemented into public catering establishments, economic effect of implementation is calculated.

Key words: dietary supplements, hydrocolloids, technology, functionally purposed sauces, pectin, mucilage, calcium lactate, protein-fat supplement, model food systems.

Размещено на Allbest.ru

...