Разработка рецептур и совершенствование технологии желейных конфет функционального назначения

Сегодня в России, как и во всем мире, реализуются национальные программы по оздоровлению населения, неотъемлемой частью которых являются меры по улучшение структуры питания и качества пищевых продуктов. С учетом изменений, произошедших в социальной сфере, физических и эмоциональных нагрузок, стрессовых ситуаций и тревог, характерных для современного общества, человеку требуется рацион с достаточным количеством микронутриентов, что при использовании традиционных продуктов обеспечить невозможно. В связи с этим все большее распространение получают новые виды ФПП, отвечающих физиологическим потребностям конкретных групп населения, обладающих лечебно-терапевтическим и лечебно-профилактическим спектром действия [1].

Сегмент ФПП имеет наибольшую динамику продаж на мировом рынке, ежегодный рост по данным различных источников составляет не менее 10%. По прогнозам ведущих специалистов, рынок ФПП в ближайшие 15−20 лет будет составлять 30% всего продовольственного рынка [2].

Как правило, такие продукты получают путем внесения функциональных добавок в традиционные пищевые продукты, в том числе кондитерские изделия, основным недостатком которых является несбалансированность по микронутриентному составу на фоне высокой энергетической ценности.

В настоящее время одним из наиболее перспективных способов создания ФПП позволяющих комплексно решать задачи по обогащению продуктов питания, является использование фитодобавок — сбалансированного, природного источника витаминов, незаменимых аминокислот, минеральных веществ, пищевых волокон, способных даже в минимальных количествах оказывать стимулирующее и лечебно-профилактическое действие на организм человека. Использование фитодобавок позволяет расширить сырьевую базу кондитерской промышленности за счет использования нетрадиционного сырья и частично или полностью отказаться от использования синтетических вкусоароматических и красящих веществ. Большой вклад в разработку научных основ производства кондитерских изделий с использованием нетрадиционных источников сырья внесли А. В. Зубченко, Л. М. Аксенова, Г. О. Магомедов, З. Г. Скобельская, С. Я. Корячкина, Л. В. Донченко, Т. В. Савенкова, М. А. Талейсник, А. Е. Туманова, Л. П. Пащенко, И. В. Матвеева, Б. А. Фалькович и др.

В качестве фитодобавок перспективным является использование местных видов растений, имеющих низкую себестоимость и широкую распространенность в регионе. Однако при использовании фитодобавок, в большинстве случаев не удается добиться удовлетворения потребностей организма в БАВ, при употреблении рекомендуемой суточной порции продукта и гарантированного содержания БАВ на этом уровне в течении срока годности на уровне предусмотренном ГОСТ Р 52 349−2005. В связи с этим, эффективным приемом является комплексное использование фитодобавок и индивидуально выделенных или синтезированных витаминов, минеральных веществ и их смесей, особое место среди которых занимает аскорбиновая кислота (витамин С), нашедшая широкое применение в пищевой промышленности так же в качестве консерванта, стабилизатора цвета и регулятора кислотности. Дефицит витамина С на территории РФ отмечен у 60−80% обследованных людей, поэтому поиск приемов, позволяющих повысить стабильность аскорбиновой кислоты в процессах производства и хранения пищевых продуктов, является важной технологической проблемой.

Среди обширного ассортимента кондитерских изделий желейные конфеты на основе пектина обладают рядом преимуществ (студнеобразная консистенция, пониженная по сравнению с другими кондитерскими изделиями энергетическая ценность, стабильность потребительских характеристик в процессе хранения, широкий спектр терапевтического действия пектина), позволяющих рекомендовать их в качестве базовых объектов для разработки функциональных продуктов.

Учитывая вышесказанное, задача разработки нового вида желейных конфет функционального назначения, на основе пектина с использованием добавок из местного растительного сырья и аскорбиновой кислоты является актуальной.

Работа выполнена в рамках программы Администрации Тамбовской области и Управления образования и науки Тамбовской области «Гранты для проведения прикладных исследований молодых учёных 2010 года» (номер проекта 09−21/02-МУ).

Цель работы. Целью работы является расширение ассортимента функциональных кондитерских изделий повышенной пищевой ценности, обогащенных антиоксидантами и биогенными элементами.

Работа выполнялась в период 2008;2011г. в Тамбовском государственном техническом университете. Тема диссертационной работы утверждена ученым советом ФГБОУ ВПО «ТГТУ» (протокол № 8 от 4 июля 2011 года).

Научная новизна.

Научно обоснован выбор ингредиентов для создания желейных конфет функционального назначения: пектин марки ишресйп Рв Б8- концентрированный водный экстракт листьев крапивы двудомной и аскорбиновая кислота.

Изучено влияние рецептурных ингредиентов и режимных параметров на реологические свойства желейных полуфабрикатов. Подтверждена способность концентрированного водного экстракта крапивы увеличивать молекулярную массу пектина.

Установлено рецептурное соотношение пектина, лимонной кислоты и экстракта крапивы (% масс.): 1,98: 1,72: 4,43, позволяющее получать желейные студни заданной прочности — 40кПа.

Теоретически обосновано и экспериментально подтверждено проявление синергизма при взаимодействии пектина, экстракта крапивы и аскорбиновой кислоты в составе желейных конфет, обеспечивающего сохранность биологически активных веществ (БАВ) при хранении.

Новизна технических решений подтверждена патентом РФ № 2 409 215 «Способ производства желейных конфет с фитодобавками».

Практическая значимость.

Разработаны рецептуры и технология производства желейных конфет на пектине, обогащенных экстрактом крапивы и аскорбиновой кислотойсокращена продолжительность производственного цикла и потери БАВ.

Обоснован способ упаковки конфет по технологии «флоу пак» в металлизированную пленку из ориентированного полипропилена, позво-ляющий повысить стабильность их качества при хранении.

Разработаны проекты технической документации на желейные конфеты «Цветик-семицветик крапива» (ТУ, ТИ, РЦ).

Результаты исследований внедрены на ОАО «Кондитерская фирма ТАКФ», ожидаемый экономический эффект от реализации 1 т глазированных конфет составит 13 939 р., неглазированных — 13 056 р.

Материалы диссертации используются в образовательном процессе для студентов, обучающихся по специальности 240 902 «Пищевая биотехнология» и бакалавров — по направлению 260 100 «Продукты питания из растительного сырья».

Научные положения, выносимые на защиту.

— научно обоснованные рецептуры желейных конфет функционального назначения, базирующиеся на комплексном использовании обогатителей из лекарственного растительного сырья и витамина С;

— научно обоснованные технологические решения по созданию желейных конфет функционального назначения на пектине, позволяющие, сократить потери БАВ и продолжительность производственного цикла;

— результаты экспериментальных исследований влияния рецептурных ингредиентов и режимных параметров на реологические свойства желейных полуфабрикатов и качество готовых изделий.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы и результаты проведенных исследований были доложены и обсуждены на научных конференциях различных уровней: научных конференциях Тамбовского государственного технического университета (2008;2010гг.) — XXI Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях — ММТТ-21» осенняя школа молодых ученых, г. ТамбовXXII Междунарной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях — ММТТ-22», г. Псков, 2009 г.- всероссийском смотре конкурсе научно-технического творчества студентов высших учебных заведений «ЭВРИКА-2008», г. Новочеркасск, 2008 г.- X и XI международных конференции молодых ученых «Пищевые технологии и биотехнологии», г. Казань, 20 092 010 г.- III Международной научно-технической конференции «Инновационные технологии и оборудование для пищевой промышленности» (приоритеты развития), г. Воронеж, 2009 г.- III Всероссийской научно-практической конференции с международным участием и IV Международной научно-практической конференции «Современное состояние и перспективы развития пищевой промышленности и общественного питания», г. Челябинск, 2009 г. и 2010 г.- Всероссийской конференции с элементами научной школы для молодежи «Проведение научных исследований в области сельскохозяйственных наук», г. Мичуринск, 2009 г.- I Международной научно-практической конференции «Молодежь. Наука. Инновации», г. Пенза, 2010 г.- III и IV Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых с Международным участием «Технологии и оборудование химической, биотехнологической и пищевой промышленности», г. Бийск, 2010;2011г.

По итогам Всероссийского смотра-конкурса научно-технического творчества студентов высших учебных заведений «ЭВРИКА-2008» (г.Новочеркасск, 2008 г.) научная работа «Исследование реологических свойств конфетных масс для обоснования режимов производства новых видов помадных и желейных конфет» отмечена дипломом 2 степени.

Публикации результатов работы. По материалам выполненных исследований опубликовано 26 научных работы, в том числе 8 статей в журналах рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ, получено 2 патента РФ на изобретения.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора информационных источников, описания объектов и методов исследования, результатов исследований и их обсуждений, выводов, списка используемых источников и приложений. Работа изложена на 199 страницах машинописного текста и содержит 20 таблиц, 45 рисунков и 11 приложений.

Список используемых источников

включает 149 наименований российских и зарубежных авторов.