Разработка и совершенствование технологий хлебобулочных изделий функционального назначения

Актуальность работы. Ухудшение экологической ситуации во многих регионах России, связанной с выбросами вредных веществ предприятиями химической и металлургической индустрии, техногенными авариями, нарушением структуры питания из-за недостаточного потребления полноценных белков, макрои микроэлементов, витаминов и нерациональным их соотношением влечет за собой необратимые демографические изменения, увеличивает социальную и межрегиональную напряженность, обусловливает негативные тенденции в состоянии здоровья населения.

При наличии дисбаланса питательных веществ, вызванного неправильным питанием, повышается риск возникновения наиболее типичных для нашей цивилизации заболеваний взрослого населения: рак, сердечно-сосудистые, нарушения функций желудочно-кишечного тракта, остеопороз, ожирение.

Наряду с болезнями, вызванными дисбалансом основных питательных веществ, сохраняются болезни недостаточности, обусловленные дефицитом ряда витаминов, в частности, провитамина, А — [3-каротинаминеральных веществ — кальция и железамикроэлементов — йода, цинка, селенапищевых волокон — водорастворимых и нерастворимых.

В соответствии с предполагаемой формулой пищи XXI века, обеспечивающей оптимальное питание, предусматривается потребление продуктов, в том числе хлебобулочных изделий, с заданными свойствами, обогащенных эссенциальными пищевыми веществами и микронутриентами.

Обеспечение населения функциональными продуктами — это задача, нуждающаяся в решении и развитии, так как потребление таких продуктов предупреждает сердечные заболевания и старение организма в условиях экологического неблагополучия, оказывает физиологическое воздействие, благоприятно влияя на одну или более целевые функции организма, укрепляя здоровье или снижая риск заболевания.

Концепция государственной политики в области здорового питания населения Российской Федерации до 2005 года определяет основные подходы и первоочередные задачи по созданию индустрии здорового (функционального, позитивного) питания.

В плане реализации концепции, имеющей общенациональное значение ГосНИИХП, МГУПП, МГАПП, МГУПБ, ВГТА, ОрелГТУ, КубГТУ и др. институты, региональные предприятия и учреждения разрабатывают и обновляют ассортимент хлебобулочных изделий для функционального питания. Моделируются новые сорта хлебобулочных изделий для экологически неблагополучных районов, для людей с тяжелыми условиями труда, для лиц, предрасположенных к хроническим заболеваниям, для ослабленных' детей, пожилых людей.

В науке и производстве накоплен определенный опыт по созданию альтернативного ассортимента изделий, обогащенных пищевыми, биологически активными, минеральными и другими веществами, разработаны технологии их приготовления. Однако, существующие технологические приемы и степень обогащения хлебобулочных изделий ограничиваются сложившимися стереотипами населения, показателями готовой продукции и вносимыми ингредиентами.

В соответствии с рекомендациями Института питания РАМН для экологически неблагоприятных районов ГосНИИХП и другими вузами проводится работа по созданию ассортимента хлебобулочных изделий, обогащенных функциональными ингредиентами.

Значительный вклад в разработку научных основ в создании хлебобулочных изделий профилактического назначения внесли отечественные ученые: Л. Я. Ауэрман, A.A. Покровский, В. А. Тутельян, Н. П. Козьмина, JI.H. Казанская, В. А. Патт, В. В. Щербатенко, Л. И. Пучкова, Р. Д. Поландова, Т. Б. Цыганова, В. И. Дробот, Г. Г. Дубцов, Л. П. Пащенко, И. В. Матвеева, Л. Н. Шатнюк, Т. В. Санина и другие. Однако, проблема обеспечения населения России хлебобулочными изделиями функционального назначения все еще не решена. Успешное решение задач, стоящих перед хлебопекарной отраслью, связано с поиском и выявлением новых натуральных функциональных ингредиентов, более рациональным их использованием, что позволит обеспечить реальные перспективы в снижении дефицита такой продукции, превышающей в настоящее время 50%.

Необходимо проводить исследования по разработке новых рецептур, позволяющих повысить функциональные свойства и пищевую ценность хлебобулочных изделий, обеспечив полное усвоение функциональных ингредиентов путем введения синергистов.

Актуальность выполнения поставленной задачи очевидна.

Диссертационная работа выполнена в рамках НИР кафедры технологии хлебопекарного, макаронного и кондитерского производств Воронежской государственной технологической академии «Создание и совершенствование ресурсосберегающих технологий при переработке сельскохозяйственного растительного сырья» (№ г. р. 1 970 008 815) — в рамках НТП Минобразования РФ «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники» по теме 203.05.20.001 «Разработка малоотходных мембранно-сорбционных технологий очистки и концентрирования L-аминокислот для пищевой промышленности и медицины» (2001;2002 гг.) и по теме 204.01.01.024 «Создание высокоэффективных технологий производства хлебобулочных изделий с использованием биологически активных добавок» (подпрограмма «Технологии живых систем») (2003;2004 гг.), Договора о творческом содружестве между Воронежской государственной технологической академией, Воронежским государственным университетом и Воронежской государственной медицинской академией им. H.H. Бурденко на 2002 — 2004 гг., на тему: «Разработка технологии производства хлебобулочных изделий с биологически активными добавками и их оценка».

Цель диссертационной работы: разработка и совершенствование технологий хлебобулочных изделий функционального назначения на основе новых функциональных ингредиентов и их композиций, повышающих качество готовой продукции и предотвращающих или предупреждающих риск возникновения ряда заболеваний.

В соответствии с поставленной целью определены следующие задачи:

— научное обоснование выбора ингредиентов и их композиций для придания хлебобулочным изделиям функциональных свойств;

— обоснование принципов совершенствования технологий и разработка рецептур изделий, дифференцированных по функциональным свойствам;

— разработка прогрессивных технологий и изделий с новыми функциональными композициями ингредиентов, обеспечивающими показатели качества продукции, не уступающие традиционным;

— исследование влияния новых рецептурных компонентов на свойства полуфабрикатов и качество готовых изделий, определение рациональных их дозировок и параметров технологического циклаопределение целесообразности применения пищевой добавки функционального действия — «Лизин гидрохлорида» на микробиологическую сохранность изделий из пшеничной сортовой муки при хранении;

— комплексная оценка качества изделий функционального назначения: органолептические и физико-химические показатели, пищевая и биологическая ценность, аромат продукта с использованием матрицы пъезовесов;

— энтропийная оценка уровня целостности прогрессивной технологии для получения изделий функционального назначения с целью стабилизации качества полуфабрикатов и готовой продукции на каждой технологической операции;

— производственные испытания и внедрение в промышленность разработанных изделий и технологий.

Научная новизна. Разработаны теоретические и практические аспекты выбора функциональных ингредиентов, и их композиций и комплексов, совершенствования технологии хлебобулочных изделий функционального назначения на основе системного анализа, предложен новый оригинальный количественный метод определения аромата — важного для потребителя показателя качества хлебобулочных изделий.

В качестве функциональных ингредиентов предложены новые рецептурные компоненты — лизин гидрохлорид и на его основе композиции: лизин гидрохлорид + йодказеинлизин гидрохлорид + «Обогатитель минеральный (кальциевый) из скорлупы куриных яиц + пивные дрожжи + ферментный препарат «Фунгамил Супер АХ», сбалансированная по кальцию, эссенциальной аминокислоте — лизину и витамину Dлизин гидрохлорид + тыквенное пюре.

Впервые установлено, что лизин гидрохлорид оказывает угнетающее действие на развитие бактериальной микрофлоры спорообразующих бактерий Bacillus subtilis, Bacillus mesentericus и плесневых грибов Aspergillus, Penicillium, Rhyzopus nigricans, Mucor pusillus и др. в хлебобулочных изделиях при хранении.

Разработаны технологии обогащения муки тритикале лизин гидрохлоридом и хлебобулочных изделий с указанными функциональными ингредиентами.

Модифицирована методика определения лизина в зерновых для контроля закладки и сохранности его при производстве изделий с этой пищевой добавкой.

Практическая значимость и реализация результатов работы.

Практическая значимость работы заключается в создании новых прогрессивных технологий и нового ассортимента хлебобулочных изделий функционального назначении и адаптировании аналитического сенсорометрического метода оценки аромата готовых изделий на основе применения матрицы пъезовесов.

Реализация результатов работы:

— разработаны булочные изделия с пищевой добавкой «Лизин гидрохлорид», на которые утверждена нормативная документация (Изделия булочные. ТУ, ТИ и РЦ 9115−089−3 525 832−02), проведена промышленная апробация их производства на ОАО «Хлебозавод № 2» (акт производственных испытаний от 17.07.2002 г.) и освоен промышленный выпуск батонов «Виктория», «Христианский» и батончика «Чайный» (акт внедрения от 28.01.2003 г);

— разработана прогрессивная технология сдобных изделий с пищевой добавкой «Лизин гидрохлорид» и пюре из тыквы (положительное решение о выдаче патента РФ по заявке № 2 003 100 980/13 от 29.06.2004 г.), утверждена нормативная документация на батончик «Неженка» (ТУ, ТИ и РЦ 911 600 347 896−248−2002), проведена промышленная апробация технологии на ОАО «Хлебозавод № 6» (акт производственных испытаний от 10.06.2002 г.) и освоен промышленный выпуск батончика «Неженка» (акт внедрения от 17.06.2002 г.);

— разработана технология обогащения тритикалевой муки лизин гидрохлоридом и способ приготовления хлеба из этой муки с «Йодказеином» (патент РФ № 2 200 410);

— адаптирована к хлебобулочным изделиям и внедрена методика «Сенсорометрическое тестирование аромата хлеба» на ОАО «Хлебозавод № 6» (акт внедрения от 06.06.2002 г.);

— разработана технология хлебобулочных изделий с применением пищевых добавок «Лизин гидрохлорид», «Обогатитель минеральный (кальциевый) из скорлупы куриных яиц», пивных дрожжей и ферментного препарата «Фунгамил Супер-АХ» (приоритетная справка от 14.04.2003 по заявке № 2 003 110 444) — исследованы органолептические, физико-химические показатели качества функциональных изделий, их аминокислотный состав, биологическая ценность и назначение;

— разработан способ снижения риска заболевания «картофельной болезнью» хлебобулочных изделий из пшеничной муки высшего сорта, при хранении (приоритет по заявке № 2 004 100 350 от 05.01.2004 г.).

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены:

— на научных, научно-практических симпозиумах, конгрессах и международных конференциях: Юбилейной Международной научно-практической конференции «Пищевые продукты XXI века» (г. Москва, 2001 г.) — 1-м Московском Международном Конгрессе «Биотехнология — состояние и перспективы развития» (г. Москва, 2002 г.) — Ш-й Международной научнопрактической конференции «Техника и технология пищевых производств» (г. Могилев, 2002 г.) — Международной конференции молодых ученых «Химия и биотехнология биологически активных веществ, пищевых продуктов и добавок. Экологически безопасные технологии» (г. Тверь, 2002 г.) — Международном Форуме «Аналитика и аналитики» (г. Воронеж, 2003 г.) — II научной конференции Российской Академии Естествознания «Современные наукоемкие технологии» (Египет, г. Хургада, 2003 г.) — Международной научно-практической конференции, посвященной 90-летию Воронежского государственного аграрного университета им. К. Д. Глинки и 10-летию технологического факультета ВГАУ «Актуальные направления развития экологически безопасных технологий производства, хранения и переработки сельскохозяйственной продукции» (г. Воронеж, 2003 г.) — Международной научно-технической конференции «Современные технологии переработки животноводческого сырья в обеспечении здорового питания: наука, образование и производство» (г. Воронеж, 2003 г.) — П-м Московском Международном Конгрессе «Биотехнология: состояние и перспективы развития» (г. Москва, 2003 г.) — Международной научно-технической конференции «Пища. Экология. Человек. 2003» (г. Москва, 2003 г.);

— на всероссийских и республиканских научных, научно-технических и научно-практических конференциях: Отчетной научно-технической конференции «Технологии живых систем» (г. Москва, 2003 г.) — Всероссийской научно-технической конференции — выставке «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации» (г. Москва, 2003 г.) — Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы и перспективы обеспечения продовольственной безопасности регионов России» (г. Уфа, 2003 г.);

— на региональных и отраслевых конференциях, конференциях преподавательского состава и научных работников ВГТА: научной конференции молодых ученых, аспирантов и соискателей ВГТА на иностранных языках (Воронеж, 2000) — ХЬ, ХЫ, ХЫ1 Отчетных научных конференциях ВГТА за 2001 — 2003 годы (г. Воронеж, 2002 г., 2003 г., 2004 г.);

Межрегиональной конференции молодых ученых «Пищевые технологии» (г. Казань, 2003 г.).

Разработки экспонировались на научно-технических выставках и награждены дипломами: 15-й межрегиональной выставке «ПРОДТОРГ. Урожай — 2002» — диплом за разработку нового ассортимента хлебобулочных изделий и новых видов сырья- 17-й межрегиональной выставке «ПРОДТОРГ» -диплом за разработку новых технологий хлебобулочных изделий улучшенной биологической ценности с полифункциональной направленностьюмеждународной научно-технической конференции «Пища. Экология. Человек. 2003» — диплом за разработку эффективных технологий хлебобулочных изделий полифункционального назначения на основе биологически активных добавокотчетной научно-технической конференции «Технологии живых систем» -диплом за проект «Разработка научных основ создания технологий и ассортимента хлебобулочных изделий" — всероссийской научно-технической конференции — выставке «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации» — диплом «За разработку технологий новых хлебобулочных изделий полифункционального назначения с использованием биологически активных добавок и нетрадиционных видов сырья».

Разработки представлялись на конкурсе инновационных проектов в рамках 15-й и 17-й межрегиональных выставках «ПРОДТОРГ», и отмечены дипломами за проекты: «Повышение биологической ценности хлебобулочных изделий препаратами незаменимых аминокислот», «Технология производства хлебобулочных изделий с улучшенным химическим составом».

Работа отмечена благодарственным письмом Администрации Воронежской области за активное участие в областном конкурсе на соискание премий в области науки и образования.

По результатам проведенных исследований опубликовано 27 работ, в том числе 5 статей, 18 тезисов, патент РФ, положительное решение о выдаче патента РФ и 2 пакета НД.

Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю доктору технических наук, профессору, академику МАНЭБ, действительному члену академии «Естествознания», ."Почетному работнику высшего профессионального образования РФ" Пащенко Людмиле Петровне за руководство при выполнении диссертационной работы, а также сотрудникам кафедр аналитической химии ВГТА, профессору Коренману Я. И. и профессору Кучменко Т. А. и ВГУ, профессору Бобрешовой О. В. и старшему научному сотруднику Кулинцову П. И. за помощь при выполнении экспериментальных исследований.

заключение

.

3&-ВЦ.40.911 .П.823.00.02ОТ 20.06,2002 Г.

Настоящим санитарно-эпидемиологическим заключением удостоверяется, что производство, применение (использование) и реализация новых видов продукциипродукция, ввозимая на территорию Российской Федерации БАТОН «ВИКТОРИЯ», БАТОН «ХРИСТИАНСКИЙ», БАТОНЧИК ЧАЙНЫЙ изготовленная в соответствии ТУ 9115−089−3 525 832−02 «ИЗДЕЛИЯ БУЛОЧНЫЕ» .

•д М.

СООТВЕТСТВУЕТ (11С ОООТРСТСТВУСТ) государственным санитарно-эпидемиологическим правилам и нормативам {ненужное зачеркнуть, указать попмое наименование санитарных правил).

СжиШН 2.3.2.1075*01 ЧЖИВННЧВСЮШ ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ и ПИЩЕВОЙ ЦЕННОСТИ ПИЩ.

ЗОШ.Осжисню, 5 (Росснййбм Фсамшом) миологического заключения. Основанием для признания: пр (c)дукции, соответствующей (н&соответствующей) ?В-.гоод и нормативам: в протоколы исспв^аанийг" наименование учреждения,. документы).*: -" * «НЙ >6227 ОТ 17.07ДО (йАИ1Щ ^ТДОШ.

Й ОБЛАСТИ", АГГБСВД! СШаЕЫЬГмШш^ тюдаосс хшюомюш от 25.1101- ант санетарво-^, 06Л6ЛЮ1 ГУ.

ГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦВВКА**14 070Т >Й ОБЛАСТИ" стика продукции.

ЦьМ|С7кгель главного государственного санитарного врача).

ШШяи^г^^ ' Ёещесгва, показатели (факторы).

МВДЬ ''^" 'Ш' «-m СВИНЕЦ r-Vv ¦ КАДМИЙ ЦИНК мышьяк.

РТУТЬ — v-: С '.

АФЛАТОКСИН В-1.

ЭЕАРАЛЕНОН.

Т-2 ТОКСИН.

ДЕЭОКСЖИВАГЕНОЛ.

ГВКЛХЛОРЦИКПОГВСАН {альфе, fiera, гажммоомерь).

ДДТ И ЕГО МЕТАБОЛИТЫ.

ГЕКСАХЛОРбЕНЭОП.

2,4-Д КИСЛОТА, ЕЕ СОЛИ,. ЭФИРЫ.

РТУТЬОРГАНИЧЕСХИЕ пестициды.

ЦЕЗИЙ-137.

СТРОНЦИЙ-вО.

Гигиенический —: •: норматив.:.' (СанПиН, МДУ, ПДК И т.д.).

7.0МГ/КГ.

->>¦ .•¦.- оЭбмгЛо" 0 07 мг/кг ЗбОмгЛвг. ai5j*ftr О 015 «г/кг 0.005 иг/кг 1.0 w/"r 0.1 шЫт 0.7 мглсг 0.5 иг/хг 0 .02 мг/кг 0.01 wrttr НЕ ДОП. НЕ ДОП. 40.0.

70.0 БкКг.

Область применения: для РЕАЛШАЦИИ населению.

Необходимые условия использования, хранения, транспортировки и меры 17Ш? Й0а7 ТУ 9115−0ЮЮ3 525 832−02.

Информация СОГЛАСНО il4 наносимая на этикетку: п. 4.8 ГОСТ Р 51 074−97.

Заключение

действительно до 20.09.2003 г.

Министерстве- ¡-иовкхярлнии"" Российской Фвмгхиич ¦ Намленоадиие учрвжавни*.

ЦГСЭН в Воронежа, обл.

Кш формы ПО ОКУ1 Кос учреиини* поОКПС М"аииинс"м ягжум"итк>| Ооршв И* ЗОЗ-ОО-1/у Ути рта" .о лрж"хм Имтсгаретм аомпоохрамниа РпаъЛаиЖ Фадершж" от гг."). 2000 г Н> ЯвЗ.

5 V.

Г* 5 ш.

8:? ш.

ГОСУДАРСТВЕННАЯ САНИТАРНО-ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКАЯ СЛУЖБА.

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ;

ГЛАВНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ САНИТАРНЫЙ ВРАЧ .ПО ВОРОНЕЖСКОЙ ОБЛАСТИ наименование территории, ведомегм) санитарно-эпидемиологическое заключение.

———————зе-вц^аихооогш"^- - от 20.0S.2002 г. N.

1:

Настоящим санитарно-эпидемиологическим заключением удостоверяется, что требования, установленные в проектной документации (перечислить рассмотренные документы, указать наименование и адрес организации-разработчика): ТУ 9115−089−3 525 832−02 «ИЗДЕЛИЯ БУЛОЧНЫЕ» .

ООО НПП «ЭЛАМ-СПЕЮТ» г. Ворожу ул. Мкнспи, 16 (Российская Федершпи).

СООТВЕТСТВУЮТ (ИР гпптрртгтйЩ) государственным санитарно-эпидемиологическим правилам и нормативам (ненужное зачеркнуть, указать полное наименование санитарных правил) 4.

I. :• '.

Гк'> •• и.

Основанием для признания представленных документов соответствующими (не соответствующими) государственным санитарно-эпидемиологическим правилам нормативам являются (перечислить рассмотренные документы):

17.07.2002 АИЛЦ ФГУ «ЦЕНТР.

Г. АТТЕСТАТ «СИСТЕМЫ» .

33.12А6, ЗАРЕГИСТРИЮВАН В ГОСРЕЕСТРЕ №ЮСС Ш0001.510 125 ОТ 25.12.01.

1 •.

V ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКАМ!408 ОТ.

Щ&Пшвныйгосударственный санитарный врач .-..: ^¿-¿-{^ОСагигаль главного государственного санитарного врача} я**4: Ж ш.

ШШкг.

Формйт А41 Бпамк. Срок хранения 5 пет.

Щ 164 045.

Министерство адрвкюхраивния Щ^оссиЛсхой Федерация.

Наинвноввнив учреждения.

ЩГСЭН в Воронвжхойп.

••!,. ¦ • V". • • -V. ОТ 27.10. 2000 т. № 38 государственная санитарноэпидемиологическая служба и ~ российской федерации главный государственный санитарный врач.

Код форм* по ОКУ* Код учр"жям"м по СЖПС Мэднцйносм документа"** Оорицр 303−00−1^ Упиржамо приказом Министре"" адрадюохранвния Российской ««вершим ог г7.Ю. ах» т. № зв1 щшштштллсшнаименование территории, ведомства) санитарно-эпидемиологическое заключение.

Настоящим санитарно-эпидемиологическим заключением удостоверяется что требования, установленные в проектной документации (перечислить рассмотренные документы, указать наименование и адрес организации-разработчика): ТУ 91 154)89−3 525 832−02 «ИЗДЕЛИЯ БУЛОЧНЫЕ» .

ООО НЛП «ЭДАМ-СПЕКТР»^{Воронеж,} ул. Млнс^ «(р^^.

СООТВЕТСТВУЮТ -(НР ГППТРРТГТРУЮХ) государственным санитарно-эпидемиологическим правилам и нормативам (ненужное зачеркнуть указать полное наименование санитарных правил) '.

Основанием для признания представленных документов соответствующими (не соответствующими) государственным санитарно-эпидемиологическим правилам и нормативам являются (перечислить рассмотренные документы):

Главный государственный санитарный врач (замастнтепь главного государственного санитарного врача).

Формат А4. Бланк. Срок хранения 5 лет.

164 048 чг иопв л дм им.

Я Г Ж, иШ^.

ИМЯ1″ Г^ А е та л тг хр

А*.

2002 т Я— т «г^Г+У //.

ЯСТВУ Ш ГА проф. АН, Остриков.

2002 г.

БАТОНЧИК НЕШжА.

УСЛОВИЯ ш 18^347 896−248−2002.

1 зе ух вводится вперзще).

Србй введения с.

РАЗРАБОТАНО:

ПрОф., % кафедры ТКМКП <ж м&ъ&^ЛХ! Пшденко.

Доцент кафедры тчлялгт.

1Л1У11и1.

Т/Г 'К Л ^ тл г".