CC BY
90
577.152.421:664.786
ПРИМЕНЕНИЕ НЕТРАДИЦИОННОГО СЫРЬЯ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ПАСТИЛЬНЫХМАСС
В.В. РУМЯНЦЕВА, Н.М. КОВАЧ, А. Ю. ГУРОВА
Орловский государственный технический университет,
302020, г. Орел, Наугорское шоссе, 29; электронная почта: [email protected]
Представлены результаты исследований влияния продуктов биомодификации зернового сырья (ПБЗС) на ход техноло -гического процесса производства пастильных масс с целью определения их оптимального количества. Рекомендовано применение ПБЗС в количестве, заменяющем в рецептуре 5% по сухому веществу сахарного песка, 10% пектина и 15% яичного белка. Оптимальный способ введения - в яблочно-пектиновую смесь. Доказано что замена в рецептуре зефира указанных количеств пектина, сахара и яичного белка на ПБЗС не ухудшает физико - химических, структурно-механи -ческих и органолептических показателей качества зефира и соответствует ГОСТ 6441-96.
Ключевые слова: продукты биомодификации зернового сырья, оптимальные дозировки, физико-химические и структурно-механические показатели качества, математическая зависимость.
В кондитерской промышленности при производстве продуктов пенной структуры применяются пенообразователи, которые формируют реологические свойства готовой продукции и улучшают ее органолептические показатели. Применение для этих целей сырья, полученного из зерновых культур, позволяет не только повышать качество и расширять ассортимент пищевых продуктов, но и рационально использовать дорогостоящее импортное сырье. Разработанные в ОрелГТУ продукты биомодификации (БМП) овса Живица (ТУ 9295-208-02069036-2006) и ячменя Целебник (ТУ 9295-211-02069036-2006) представляют собой порошок дисперсностью 80% по Реутову, кремового цвета, с запахом и вкусом обжаренных орехов, влажностью не более 6% и содержат в своем составе клетчатку (9,44 и 4,63%), которая обладает аэрирующими свойствами, пектин (2,8 и 2,07%) и Р-глюкан (1,2 и 2,4%), которые являются поверхностно-активными веществами, а также белки (9,37 и 9,35%). Фракционный состав этих продуктов представлен преимущественно альбуминами (22,7 и 28,5%) и глобулинами (18,1 и 20,7%), играющими важную роль в образовании пены при использовании пенообразователей с белковой природой [1].
На данные продукты получены санитарно-эпидемиологические заключения № 57.01.01.000.Т.000223.08.07 и № 57.01.01.000.Т.000226.08.07, выданные Федеральной службой по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Орловской области.
Цель настоящей работы - определение оптимального количества БМП овса Живица и ячменя Целебник для использования в кондитерских изделиях пастиль-ной группы.
Были поставлены следующие задачи: исследовать влияние различных дозировок БМП на физико-химические и структурно-механические свойства зефирной массы; изучить влияние замены сахарного песка и пектина БМП на физико-химические и структурно-механические свойства зефирной массы, определить спо-
соб введения добавки и исследовать влияние оптимальных дозировок БМП на физико-химические, структурно-механические и органолептические показатели качества зефира.
Физико-химические и структурно-механические показатели качества полуфабриката и готового зефира исследовали с помощью стандартных методов [2, 3].
Математическую обработку результатов исследований проводили путем построения у равнения регрессии (полином 3-й степени) с помощью функции «Добавить линию тренда» в MS Excel.
На первом этапе исследовали влияние различных дозировок БМП овса и ячменя на физико-химические и структурно-механические свойства зефирной массы. Контрольным образцом служила зефирная масса, приготовленная по технологии и рецептуре зефира Ванильный. Экспериментальные образцы готовили по традиционной рецептуре, но с добавлением 5, 10, 15 и 20% БМП Целебник и Живица от рецептурного количества яичного белка по сухому веществу (СВ).
Как видно из результатов исследований (табл. 1), при внесении до 15% БМП произошло увеличение плотности зефирной массы, пластической прочности, содержания редуцирующих и сухих веществ, уменьшилась адгезия. Пластическая прочность образца с 15% БМП увеличилась по сравнению с контролем в 1,5 раза как для БМП Целебник, так и для БМП Живица. Можно предположить, что, во-первых, содержащиеся в продуктах клетчатка, пектин и b-глюкан оказывают значительное влияние на образование и упрочнение структуры зефирной массы и агрегирование пектиновых веществ [1]. Во-вторых, под действием клетчатки и b-глюкана БМП происходит сужение каналов и повышение их шероховатости, в результате чего возрастает устойчивость пенных пленок, а повышение студнеобразующей способности пектина за счет присутствия пектиновых веществ БМП позволяет повысить вязкость в каналах Гиббса - Плато, что замедляет процесс синерезиса [1, 4]. При введении БМП увеличивается
Таблица 1
Дозировка БМП, %
Показатели Целебник Живица
Контроль 5 10 15 20 Контроль 5 10 15 20
Плотность, г/см3 0,4 0,41 0,5 0,6 0,64 0,4 0,42 0,52 0,62 0,66
Пластическая прочность, кПа 14,8 16,1 30,9 32,2 31,5 14,8 16,3 31,2 32,8 31,9
Адгезионное напряжение, кПа 0,14 0,11 0,11 0,09 0,12 0,14 0,10 0,09 0,07 0,11
Массовая доля сухих веществ, % 75 76,5 77,2 78,3 79,6 75 76,3 77,2 78,4 79,7
Массовая доля редуцирующих веществ, % 6,9 7,4 7,4 8,7 8,9 6,9 7,2 7,3 8,5 8,7
Предельное напряжение сдвига, кПа 98,00±0,89 142,00±0,9 155±0,9 251±0,9 155±0,89 98,00±0,89 144±0,9 157±0,9 255±0,9 159±0,89
также количество белков, которые при введении горячего сиропа коагулируют и повышают устойчивость пенообразной массы к механическому воздействию.
Полученные математические зависимости пластической прочности у от дозировки БМП x имеют вид:
для БМП Целебник
у = -0,0103 х3 + 0,26 х2 - 0,2317 х + 14,25;
R2 = 0,9322;
для БМП Живица
у = -0,0106 х3 + 0,2663 х2 - 0,2307 х + 14,264;
Е2 = 0,9383.
Адгезия в образце с 15% БМП уменьшилась по сравнению с контролем на 65 и 50%. Это можно объяснить тем, что вносимые с БМП полисахариды - пектин, крахмал, Р-глюкан, целлюлоза, гемицеллюлоза, слизи - образуют межмолекулярные водородные связи, так как радиус взаимодействия молекул полисахаридов друг с другом достаточно широк, в результате прочность связи между молекулами воды и полисахаридов увеличивается, а содержащиеся в БМП кальций и магний снижают величину энергетического барьера между пектиновыми молекулами, что приводит к снижению диффузионного слоя и увеличению скорости коагуляции между ними [1, 5, 6].
Полученные математические зависимости адгезионного напряжения у от дозировки БМП х имеют вид:
для БМП Целебник
у = 1 ■ 10-5 х3 - 0,0001 х2 - 0,004 х + 0,1383;
Е2 = 0,8442;
для БМП Живица
у = 2 ■ 10-5 х3 - 0,0002 х2 - 0,0061 х + 0,1384;
Е2 = 0,9355.
По результатам проведенных исследований влияния БМП на показатели качества зефирной массы установлено, что введение 15% БМП к массе яичного белка способствует максимальному увеличению показателей пластической прочности и значительному снижению адгезионного напряжения.
В связи с тем, что в состав БМП входят сахара, пектин и Р-глюкан, способные влиять на процессы пено- и
студнеобразования, считали целесообразным исследовать влияние замены сахарного песка и пектина БМП на физико-химические и структурно-механические свойства зефирной массы. Исследовали три варианта образцов: с заменой 15% сахарного песка на БМП, 5% сахарного песка и 10% пектина на БМП, 10% сахарного песка и 5% пектина на БМП. Во всех вариантах количество яичного белка заменялось на 15% БМП. Установлено, что замена 10% пектина и 5% сахара на БМП - оптимальна, так как способствует получению зефирной массы оптимальной прочности и адгезии.
На следующем этапе определяли влияние способа введения БМП на показатели физико-химических и структурно-механических свойств зефира. Добавку вводили на стадии приготовления яблочно-пектиновой смеси перед сбиванием и далее по традиционной технологии - вариант 1, в смеси с сахаром-песком, вводимом при сбивании для повышения устойчивости пенной структуры, и далее по традиционной технологии -вариант 2, на стадии введения вкусовых и красящих веществ в зефирную массу по традиционной технологии - вариант 3.
Выявлено, что максимального значения пластиче -ская прочность готового изделия и минимального значения плотности достигает при введении БМП на стадии приготовления яблочно-пектиновой смеси. Это можно объяснить тем, что на этой стадии произошло восстановление БМП, в результате чего произошло набухание пектиновых веществ, целлюлозы, крахмала, Р-глюкан перешел в водорастворимое состояние; все перечисленные процессы способствуют получению прочной структуры зефира.
В результате проведенных исследований выбрана оптимальная дозировка БМП в количестве, заменяющем в рецептуре 5% сахарного песка, 10% пектина и 15% яичного белка. Оптимальный способ введения БМП - в яблочно-пектиновую смесь.
Следующим этапом исследования было изучение влияния оптимальной дозировки и оптимального способа введения БМП на физико-химические и структурно-механические показатели качества готового зефира. Полученные результаты (табл. 2) свидетельствуют, что пластическая прочность зефира с оптимальной дозировкой БМП выше, чем у контрольного образца, для БМП Целебник и Живица на 45,3 и 43,2% соответственно.
Таблица 2
Показатель качества Контроль Зефир с БМП Целебник Зефир с БМП Живица По ГОСТ 6441-96
Массовая доля сухих веществ, % 78,0 76,0 76,5 В соответствии с утвержденны
ми рецептурами
Массовая доля редуцирующих веществ, % 6,9 8,5 8,3 7,0-14,0
Активная кислотность (рН), ед. прибора 3,34 3,61 3,68 -
Адгезионное напряжение, кПа 0,14 0,10 0,12 -
Пластическая прочность, кПа 14,8 21,5 21,2 -
Плотность, г/см3 0,4 0,41 0,43 0,4
У зефира с БМП увеличилась прочность и снизилась адгезия по сравнению с контролем на 7,1 и 14,3% соответственно. Это объясняется тем, что вносимые с БМП полисахариды - пектин, крахмал, Р-глюкан, целлюлоза, гемицеллюлоза, слизи - образуют межмолеку-лярные водородные связи, так как радиус взаимодействия молекул полисахаридов друг с другом достаточно широк, в результате чего прочность связи вода-полисахарид возрастает, что увеличивает долю прочносвязанной влаги [1, 5].
Таким образом, замена в рецептуре зефира 10% пектина, 5% сахара и 15% яичного белка на БМП не ухудшает физико-химических, структурно-механических и органолептических показателей качества готового продукта и соответствует ГОСТ 6441-96.
Далее исследовали влияние оптимальной дозировки БМП на изменение физико-химических и органолептических показателей зефира в процессе хранения. Установлено, что в процессе хранения идет нарастание редуцирующих веществ в зефире, за 30 сут их количество увеличилось в продукте с БМП Целебник и Живица на 48,2 и 46,9%; содержание сухих веществ - на 5,9 и 6,5%; незначительно снизилась активная кислотность - на 4,7 и 3,5% соответственно.
Процесс высыхания изделий замедляется за счет прочного связывания влаги полисахаридами БМП и удерживания ее в связанном состоянии в процессе всего периода хранения, т. е. благодаря вводу БМП увеличивается содержание прочносвязанной влаги [7].
По полученным экспериментальным данным можно сделать вывод, что введение БМП овса Живица и ячменя Целебник в зефир в качестве компонентов, влияющих на пенообразование, целесообразно, так как полученный зефир по физико-химическим и органолептическим показателям качества соответствует
ГОСТ 6441-96, сохраняет свою свежесть на протяжении 30 сут хранения, при этом существенно повышается его пищевая ценность и снижается расход дорогостоящего сырья: пектина, сахара-песка и яичного белка.
На основании проведенных исследований была разработана рецептура и технология зефира с применением БМП, разработана и утверждена нормативная документация (ТУ 9128-209-02069036-2006, ТИ 02069036-132, РЦ 02069036-242).
ЛИТЕРАТУРА
1. Зубченко А.В. Физико-химические основы технологии кондитерских изделий. - Воронеж: Воронеж. гос. технол. акад., 1997. - 416 с.
2. Олейникова А.Я., Магомедов Г.О., Мирошенко-
ва Т.Н. Практикум по технологии кондитерских изделий: Учеб. пособие для студентов вузов. - СПб.: ГИОРД, 2005. - 458 с.
3. Максимов А.С., Черных В.Я. Лабораторный практикум по реологии сырья, полуфабрикатов и готовых изделий хлебопе -карного, макаронного и кондитерского производств. - М.: Издат. комплекс МГУПП, 2004. - 162 с.
4. Циганова Т .Б., Куличенко А. И. Исследование функциональных свойств пшеничного белка «Оешіек 2100» // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2006. - № 1. - С. 26-28.
5. Исследование прочности и адгезии зефира и механиза -ция выборки его из форм / С. Д. Шимановский, В.З. Шапран, В.Ф. За -порожский и др. // Хлебопекарн. и кондитер. пром-сть. - 1986. -№ 11. - С. 13-15.
6. Белокрылов Ю.Ф., Калинина С.М. Адгезия сбивных конфетных масс // Кондитер. производство. - 2004. - № 1. - С. 43^4.
7. Иоргачева Е .Г., Капрельянц Л.В., Банова С .И. Зерно -вые добавки в составе кондитерских изделий // Хранение и перераб. зерна. - 2002. - № 12. - С. 42^4.
Поступила 03.04.09 г.
APPLICATION OF NONC ONVEN TIONAL RAW MATERIALS IN PRODUCTION PASTILLE CONFECTIONERY MASS
V.V. RUMYANTSEVA, N.M. KOVACH, A.YU. GUROVA
Oryol State Technical University,
29, Naugorsky highway, Oryol, 302020; e-mail: [email protected]
The contains research results of influence bioupdating grain raw materials products on a course of technological process pastille mass for the purpose of definition of their optimum quantity. Their application in optimum dosages replacing prescription quantity of granulated sugar of 5%, pectin of 10% and egg white of 15% on a solid and an optimum way of introduction - in an is apple-pectinaceous mix is recommended. It is proved that replacement in a compounding of a zephyr of the specified quantities of pectin, sugar and egg white on products of bioupdating of grain raw materials does not worsen physical and chemical, structurally-mechanical andopraHonenTHHecKHX indicators of quality of a zephyr and corresponds to GOST 6441-96.
Key words: products of bioupdating of grain raw materials, optimum dosages, physical, chemical and structurally-mechanical indicators of quality, mathematical dependence.
