На правах рукописи
Монахова надежда Аркадьевна
формирование и оценка качества сливочных масел, обогащенных фосфолипидной и витаминной добавками
Специальность 05.18.15 – Товароведение пищевых продуктов и
технология продуктов общественного
питания
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Краснодар - 2009
Работа выполнена в Кубанском государственном технологическом
университете
Научный руководитель: доктор технических наук, профессор
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор
кандидат технических наук
Ведущая организация: Краснодарский научно-исследовательский институт хранения и переработки сельскохозяйственной продукции Россельхозакадемии
Защита состоится 2 июня 2009 года в 1300 часов на заседании диссертационного совета Д 212.100.03 при Кубанском государственном технологическом университете по адресу: 350072
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубанского государственного технологического университета
Автореферат разослан 30 апреля 2009 года
Ученый секретарь
диссертационного совета
канд. техн. наук, доцент
1 общая характеристика работы
1.1 Актуальность работы. Одним из приоритетных направлений государственной политики в области здорового питания населения России является создание пищевых продуктов функционального назначения, способных нормализовать пищевой статус организма человека в физиологически функциональных ингредиентах.
Перспективным направлением в решении проблемы является создание сливочных масел пониженной жирности, обогащенных комплексом биологически активных добавок, при этом предпочтение должно быть отдано добавкам растительного происхождения, которые позволяют регулировать не только технологические свойства пищевых систем, но и физиологическую активность готовых продуктов.
В связи с этим разработка и оценка качества сливочных масел пониженной жирности, обогащенных добавками растительного происхождения, обладающими рядом технологических свойств и физиологической активностью, является актуальной, представляет теоретический интерес для товароведения пищевых продуктов и прикладное значение для молочной промышленности.
Диссертационная работа выполнялась в соответствии с НТП Минобразования РФ «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники», № Госрегистрации и планом НИР КубГТУ.
1.2 Цель работы. Целью работы является формирование и оценка качества сливочных масел, обогащенных фосфолипидной и витаминной добавками.
1.3 Основные задачи исследования:
- изучение, анализ и систематизация научно-технической литературы и патентной информации по теме исследования;
- обоснование выбора добавок для регулирования технологических и потребительских свойств сливочного масла;
- сравнительная оценка химического состава и технологических свойств фосфолипидных добавок (поверхностно-активные и антиоксидантные свойства);
- исследование химического состава, технологических свойств и физиологической активности витаминной добавки (антиоксидантные и медико-биологические свойства);
- исследование влияния дозировок композиционной добавки и способа ее внесения на технологические свойства сливочных масел;
- исследование влияния композиционной добавки на потребительские свойства сливочных масел;
- исследование пищевой ценности сливочных масел, обогащенных композиционной добавкой;
- разработка комплекта технической документации на производство сливочных масел серии «Вита»;
- оценка экономической эффективности разработанных технологических решений.
1.4 Научная новизна. Научно обоснована и экспериментально доказана целесообразность и эффективность применения фосфолипидного продукта «ФЭИС», полученного путем фракционирования подсолнечных активированных фосфолипидов этиловым спиртом, и томатно-масляного экстракта, полученного из выжимок томатов современных сортов с применением метода механохимической активации, в качестве добавок, позволяющих регулировать технологические и потребительские свойства, а также пищевую ценность и физиологическую активность сливочных масел.
Выявлено, что фосфолипидный продукт «ФЭИС» обладает более высокими поверхностно-активными и антиокисдантными свойствами по сравнению с импортным аналогом «Натин 5F», полученным фракционированием соевых фосфолипидных концентратов.
Впервые выявлены медико-биологические свойства томатно-масляного экстракта, а именно, гиполипидемические, гипохолестеринемические и антиоксидантные свойства.
Показано, что томатно-масляный экстракт проявляет более высокие антиокисдантные свойства по сравнению с тыквено-масляным экстрактом.
Теоретически и экспериментально обоснованы рекомендуемые дозировки композиционной добавки, состоящей из фосфолипидного продукта «ФЭИС» и томатно-масляного экстракта.
Выявлено положительное влияние композиционной добавки, состоящей из фосфолипидного продукта «ФЭИС» и томатно-масляного экстракта, на потребительские свойства сливочных масел пониженной жирности, а также на сроки его годности.
1.5 Практическая значимость. разработаны рецептуры и откорректированы технологические режимы производства сливочных масел пониженной жирности, обогащенных композиционной добавкой, состоящей из фосфолипидного продукта «ФЭИС» и томатно-масляного экстракта.
Разработан комплект технической документации на сливочное масло серии «Вита», включающий технические условия и технологическую инструкцию на производство.
1.6 Реализация результатов работы. Разработанные рецептуры и технологические режимы производства сливочных масел пониженной жирности серии «Вита» испытаны в условиях учебно-научно- производственного комплекса факультета инженерии, экспертизы и компьютерного моделирования высоких технологий КубГТУ, а также в условиях научно-производственной фирмы «Новтэкс».
Ожидаемый экономический эффект от внедрения разработанных технологических режимов и реализации продукции в объеме 10 т в год составит более 2,3 млн. руб.
1.7Апробация работы. Результаты теоретических и экспериментальных исследований, полученные автором, доложены и обсуждены на: 9-ой заочной Всероссийской научно-практической конференции «Агропромышленный комплекс и актуальные проблемы экономики регионов», апрель 2007г, г. Майкоп; 4 Международной научно-практической конференции «Потребительский рынок: качество и безопасность товаров и услуг», 4-5 декабря 2007г. г. Орел,; Всероссийской конференции аспирантов и студентов «Пищевые продукты и здоровье человека», КемТИПП, 23.04.2008г; I Межведомственной научно-практической конференции «Товароведение, экспертиза и технология продовольственных товаров», МГУПП, 24-25.04.2008 г.
1.8 Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 9 научных работ, в том числе 2 научных статьи в журнале, рекомендованном ВАК, 4 материала конференций и получено 3 патента РФ на изобретения.
1.9 Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, аналитического обзора, методической части, экспериментальной части, выводов и рекомендаций, списка литературных источников и приложений. Основная часть работы выполнена на 115 страницах, включает 28 таблиц и 13 рисунков.
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Методы исследования. При проведении экспериментальных исследований использовали стандартные методы, рекомендованные ВНИИЖиров, и методы, общепринятые в молочной промышленности.
Групповой состав фосфолипидных продуктов определяли методом тонкослойной хроматографии и сканирующей денситометрии.
Состав жирных кислот фосфолипидных продуктов и томатно-масляного экстракта определяли методом газожидкостной хроматографии.
Групповой состав токоферолов, каротиноидов и стеролов фосфолипидных продуктов и томатно-масляного экстракта исследовали методом ВЭЖХ.
Исследование качественного и количественного состава макро - и микроэлементов фосфолипидных продуктов и томатно-масляного экстракта осуществляли методом атомно-абсорбционной спектроскопии.
Антиоксидантные свойства фосфолипидных продуктов и томатно-масляного экстракта оценивали по изменению величины индукционного периода в процессе инициированного окисления молочного жира, предварительно освобожденного от природных ингибиторов окисления.
Поверхностно-активные свойства добавок изучали, определяя межфазное натяжение на границе раздела фаз «молочный жир – вода», на модернизированном сталагмометре.
Для выявления физиологической активности томатно-масляного экстракта проводили медико-биологические исследования совместно со специалистами Кубанского государственного медицинского университета по традиционной методике на белых крысах, получавших полноценные пищевые смеси, 25% жировой части которых в экспериментальной группе обеспечивалась за счет томатно-масляного экстракта, а в контрольной группе – за счет подсолнечного рафинированного дезодорированного масла. Кормление животных проводили «вволю» со свободным доступом к воде. Длительность опыта – 3 месяца, после чего животные были забиты, а их органы подвергнуты биохимическому исследованию.
Тип водно-жировых эмульсий определяли методом микроскопирования при разбавлении эмульсий водой при соотношении эмульсия-вода, равном 1:300, и окрашивании водной фазы.
Реологические свойства сливочного масла определяли на ротационном вискозиметре Реотест-2.
Стойкость сливочных масел к окислению в процессе хранения оценивали в соответствии с методикой ускоренного окисления, рекомендованной Институтом питания РАМН. Интенсивность окисления липидов оценивали по изменению показателя перекисное число.
Безопасность фосфолипидных продуктов, томатно-масляного экстракта и сливочных масел оценивали по содержанию токсичных элементов, микробиологическим и радиологическим показателям.
Оценку результатов и их статистическую достоверность осуществляли с использованием современных методов расчета.
Структурная схема исследования приведена на рисунке 1.
2.2 Обоснование выбора биологически активных добавок для регулирования технологических и потребительских свойств сливочного масла. Для регулирования технологических и потребительских свойств сливочных масел в качестве объектов исследования были выбраны фосфолипидные и витаминные добавки растительного происхождения.
2.2.1 Обоснование выбора фосфолипидной добавки растительного происхождения. В качестве фосфолипидной добавки был выбран фосфолипидный продукт «ФЭИС», состоящий из спиртонерастворимых групп фосфолипидов, полученный путем фракционирования подсолнечных активированных фосфолипидов с применением этилового спирта. Для сравнения был взят его импортный аналог «Натин 5F», полученный путем фракционирования соевых фосфатидных концентратов.
В таблице 1 приведен состав физиологически функциональных ингредиентов фосфолипидных продуктов, обусловливающих не только их пищевую ценность, но и технологические свойства, необходимые для создания пищевых эмульсионных систем, к которым относятся сливочные масла.
Таблица 1 –Состав физиологически функциональных ингредиентов, содержащихся в фосфолипидных продуктах
Наименование физиологически функционального ингредиента | Содержание в фосфолипидном продукте | |
«ФЭИС» (отечественный) | «Натин 5F» (импортный аналог) | |
Фосфолипиды, г/100г, в том числе: | 57,50 | 53,00 |
фосфатидилхолины | 8,0 | 6,0 |
фосфатидилэтаноламины | 16,5 | 11,5 |
фосфатидилсерины | 14,5 | 13,0 |
фосфатидилинозитолы | 7,0 | 11,0 |
фосфатидные кислоты | 12,0 | 13,5 |
Полиненасыщенные жирные кислоты, г/100г | 33,50 | 30,50 |
Минеральные вещества, г/100г | 13,30 | 11,95 |
Макроэлементы, мг/100г: | ||
калий | 710 | 580 |
кальций | 940 | 800 |
магний | 490 | 157 |
фосфор | 2800 | 2610 |
Токоферолы, мг/100г, в том числе: | 83,50 | 51,50 |
α-токоферол | 76,90 | 4,40 |
β+γ - токоферолы | 5,10 | 30,20 |
δ-токоферол | 1,50 | 16,90 |
Стеролы, г/100г, в том числе | 0,62 | 0,35 |
β-ситостерол (провитамин D) | 0,47 | 0,19 |
Из приведенных в таблице 1 данных видно, что по содержанию ряда физиологически функциональных ингредиентов отечественный фосфолипидный продукт «ФЭИС» превосходит импортный аналог «Натин 5F». Следует отметить более высокое содержание таких групп фосфолипидов, как фосфатидилэтаноламины и фосфатидилсерины, способных преимущественно стабилизировать водно-жировые эмульсии обратного типа, что, с технологической точки зрения, является очень важным при производстве сливочных масел.
На следующем этапе исследовали технологические свойства фосфолипидных продуктов: поверхностно-активные и антиоксидантные.
В таблице 2 приведены показатели, характеризующие поверхностно-активные свойства фосфолипидных продуктов в модельных системах «молочный жир – фосфолипидный продукт – вода».
Таблица 2 – Сравнительная оценка поверхностно-активных свойств фосфолипидных продуктов
Наименование системы | Наименование и значение показателя | |
Поверхностная активность, (н/м)/(моль/дм3) | Максимальная адсорбция Гиббса, (моль/м2)*106 | |
«Молочный жир – фосфолипидный продукт «ФЭИС» - вода» при температуре: | ||
350С | 750 | 1,050 |
400С | 770 | 1,070 |
«Молочный жир – «Натин 5F» - вода» при температуре: | ||
350С | 710 | 0,985 |
400С | 740 | 1,020 |
Показано, что фосфолипидный продукт «ФЭИС» проявляет более высокие поверхностно-активные свойства на границе раздела фаз молочный жир – вода по сравнению с импортным аналогом «Натин 5F», что можно объяснить более высоким содержанием фосфолипидов и, прежде всего, фосфатидилхолинов и фосфатидилэтаноламинов, проявляющих на границе раздела фаз «неполярная – полярная» максимальную поверхностную активность из всех групп фосфолипидов.
Следует отметить, что фосфолипидный продукт «ФЭИС» характеризуется также более высоким значением максимальной адсорбции Гиббса.
Наряду с поверхностно-активными свойствами, не менее важным технологическим свойством фосфолипидных добавок, применяемых для создания водно-жировых эмульсий, является их антиоксидантная способность и устойчивость к окислению при хранении, учитывая это, изучали указанные свойства.
На рисунке 2 приведены данные по влиянию фосфолипидных продуктов на величину индукционного периода систем «молочный жир – фосфолипидный продукт».
Анализ полученных данных позволяет сделать вывод о том, что отечественный фосфолипидный продукт «ФЭИС» обладает большей антиоксидантной способностью по сравнению с импортным аналогом, т. к. при одних и тех же дозировках фосфолипидных продуктов величина индукционного периода молочного жира, содержащего отечественный фосфолипидный продукт «ФЭИС», выше. Такой эффект обусловлен более высоким содержанием в фосфолипидном продукте «ФЭИС» фосфатидилэтаноламинов и фосфатидилсеринов, обладающих антиокислительными свойствами, а также более высоким содержанием токоферолов, являющихся природными ингибиторами окисления.
На основании полученных данных, характеризующих пищевую ценность и технологические свойства исследуемых фосфолипидных продуктов, можно сделать вывод, что отечественный фосфолипидный продукт «ФЭИС» является наиболее эффективной добавкой по сравнению с импортным аналогом.
Следует отметить, что фосфолипидный продукт «ФЭИС» обладает не только высокими технологическими свойствами, но и, как ранее было показано в работах кафедры, медико-биологическими свойствами (антиокислительными, радиопротекторными и мембранопротекторными). Нами также установлено, что фосфолипидный продукт «ФЭИС» проявляет гипогликемические и противовоспалительные свойства.
Учитывая это, в качестве эффективной фосфолипидной добавки, обладающей необходимыми технологическими и медико-биологическими свойствами, выбран фосфолипидный продукт «ФЭИС».
На следующем этапе изучали влияние способа подготовки фосфолипидного продукта «ФЭИС» на эффективность получения водно-жировых эмульсий требуемого типа.
Известно, что для получения водно-жировых эмульсий преимущественно прямого или обратного типа эмульгатор предварительно растворяют в водной или в жировой фазах. Учитывая это, фосфолипидный продукт «ФЭИС» вводили в эмульгируемую систему в количестве 1% к массе эмульсии, предварительно растворив его в жировой или в водной фазе, при соотношении жировой и водной фаз, равном 70:30. тип и стойкость эмульсии определяли непосредственно после эмульгирования, а также после хранения в течение 24 часов.
В таблице 3 приведены данные по влиянию фосфолипидного продукта «ФЭИС» и способа его подготовки на тип и стойкость водно-жировой эмульсии.
Таблица 3 - Влияние фосфолипидного продукта «ФЭИС» и способа его подготовки на тип и стойкость эмульсии
Наименование и значение показателя | Наименование системы | |
Эмульсия с введением «ФЭИС», предварительно растворенного | ||
в воде | в молочном жире | |
Тип эмульсии: | ||
свежеприготовленной | в/м + м/в (95 + 5) | в/м+м/в (70 + 30) |
через 24 часа хранения | в/м (100) | в/м + м/в (80 + 20) |
Стойкость эмульсии, % неразрушенной эмульсии: | ||
свежеприготовленной | 100 | 80 |
через 24 часа хранения | 85 | 65 |
Из приведенных в таблице 3 данных видно, что для получения водно-жировых эмульсий преимущественно обратного типа, достаточно стойких к разрушению при хранении, фосфолипидный продукт «ФЭИС» перед введением в систему необходимо растворять в водной фазе.
2.2.2 Обоснование выбора витаминной добавки растительного происхождения. Для регулирования физиологической активности сливочных масел на основании анализа научно-технической литературы и патентной информации выбран томатно-масляный экстракт, полученный из выжимок томатов современных сортов путем их экстракции рафинированным дезодорированным подсолнечным маслом с применением метода механохимической активации.
В таблице 4 приведен состав ингредиентов томатно-масляного экстракта, которые обусловливают его свойства и физиологическую активность.
Показано, что томатно-масляный экстракт содержит в значительных количествах жирорастворимые витамины, провитамины А и D, а также полиненасыщенные жирные кислоты.
Таблица 4 – Состав физиологически функциональных ингредиентов томатно-масляного экстракта
Наименование физиологически функционального ингредиента | Содержание |
Полиненасыщенные жирные кислоты, г/100г | 45,80 |
Токоферолы, (витамин Е), мг/100г, | 110,30 |
в том числе: | |
α - токоферол | 74,80 |
β+γ - токоферолы | 23,30 |
δ - токоферол | 12,20 |
Каротиноиды, мг/100г, в том числе: | 69,60 |
ликопин | 33,10 |
β – каротин (провитамин А) | 28,10 |
ксантофилл | 7,70 |
α - каротин | 0,40 |
γ - каротин | 0,30 |
Стеролы, г/100г, в том числе: | 501,70 |
β – ситостерол (провитамин Д) | 439,90 |
кампестерол | 35,90 |
стигмастерол | 25,90 |
Фосфолипиды, г/100г | 1,40 |
Следует отметить, что в томатно-масляном экстракте, в отличие от тыквено-масляного экстракта, применяемого для обогащения сливочных масел, присутствует такой представитель каротиноидов, как ликопин, который является природным ингибитором окисления.
Учитывая, что томатно-масляный экстракт будет применяться для создания сливочных масел функционального назначения, на следующем этапе изучали медико-биологические свойства, характеризующие его физиологическую активность.
В таблице 5 приведены медико-биологические свойства (гипохолестеринемические, гиполипидемические и антиоксидантные), которые обусловливают физиологическую активность томатно-масляного экстракта.
Таблица 5 - Медико-биологические свойства томатно-масляного экстракта
Наименование показателя | Значение показателя | |
Группа животных | ||
Контрольная | Экспериментальная | |
Гипохолестеринемические свойства: | ||
Содержание холестерина в сыворотке крови, ммоль/л | 9,53 | 5,80 |
Содержание холестерина в печени, % | 0,354 | 0,301 |
Гиполипидемические свойства: | ||
Содержание нейтральных липидов в сыворотке крови, ммоль/г | 1,80 | 1,15 |
Содержание нейтральных липидов в печени, % | 6,20 | 4,10 |
Антиоксидантные свойства: | ||
Содержание в сыворотке крови: | ||
малонового диальдегида, нмоль/мл | 9,80 | 3,90 |
диеновых коньюгатов,% | 0,90 | 0,98 |
Из приведенных данных видно, что томатно-масляный экстракт обладает выраженной гипохолестеринемической, гиполипидемической и антиоксидантной активностью. Гипохолестеринемическая и гиполипидемическая активность томатно-масляного экстракта объясняется высоким содержанием в нем полиненасыщенных жирных кислот и токоферолов, обладающих гиполипидемическими свойствами, а также β – ситостеролов, обладающих гипохолестеринемическими свойствами.
Антиоксидантная активность томатно-масляного экстракта обусловлена наличием β,γ и δ – токоферолов, проявляющих высокую антиоксидантную способность, а также высоким содержанием каротиноида – ликопина, проявляющего высокую способность нейтрализовать синглетный кислород, участвующий в процессе окисления.
Таким образом, томатно-масляный экстракт проявляет физиологическую активность и может быть рекомендован для обогащения сливочных масел. однако, наряду с физиологической активностью, необходимо изучить и его технологические свойства.
На рисунке 3 приведены зависимости, характеризующие влияние томатно-масляного экстракта на величину индукционного периода молочного жира. Для сравнения приведены данные, характеризующие влияние тыквено-масляного экстракта на величину индукционного периода молочного жира.
Показано, что томатно-масляный экстракт по сравнению с тыквено-масляным экстрактом проявляет более высокие антиоксидантные свойства, что обусловлено наличием в его составе ликопина, а также более высоким содержанием токоферолов, являющихся природными ингибиторами окисления.
На основании полученных данных можно сделать вывод о целесообразности применения фосфолипидного продукта «ФЭИС» и томатно-масляного экстракта в производстве сливочных масел.
Ранее в наших работах на основании материалов маркетинговых исследований была показана необходимость разработки сливочных масел пониженной жирности, обогащенных физиологически функциональными ингредиентами.
Учитывая это, на следующем этапе исследовали влияние фосфолипидной и витаминной добавок на технологические и потребительские свойства, а также на пищевую ценность сливочных масел пониженной жирности.
2.3 Исследование влияния композиционной добавки на технологические свойства сливочных масел. Для исследования влияния выбранных добавок на технологические свойства сливочных масел пониженной жирности фосфолипидный продукт «ФЭИС» и томатно-масляный экстракт вводили в виде эмульсии в обезжиренном молоке при соотношении композиционная добавка – обезжиренное молоко, равном 1:3.
На рисунке 4 приведены данные по влиянию композиционной добавки на стойкость сливочных масел к окислению.
Показано, что обогащение сливочных масел композиционной добавкой позволяет увеличить их стойкость к окислению, при этом достаточно высокий эффект достигается уже при дозировке «ФЭИС» 1,0% и томатно-масляного экстракта 2,0% к массе масла. Следует отметить, что для сливочного масла с содержанием жира 52,0% для достижения максимального эффекта необходимо более высокая дозировка композиционной добавки.
Учитывая цель нашего исследования, а именно, получение сливочных масел повышенной пищевой ценности, были выбраны дозировки композиционной добавки: для сливочных масел с содержанием жира 61,5% - 6% к массе масла, а для сливочных масел с содержанием жира 52,0% - 7,5% к массе масла, при соотношении фосфолипидного продукта «ФЭИС» и томатно-масляного экстракта, равном 1:2.
На следующем этапе изучали влияние композиционной добавки на структурно-механические свойства сливочного масла, которые обусловливают его важный органолептический показатель, а именно, консистенцию.
На рисунке 5 приведены зависимости эффективной вязкости сливочных масел 61,5%-ной жирности от градиента скорости при температуре 250С.
Показано, что введение композиционной добавки обеспечивает создание более прочной структуры сливочного масла, так как ее полное разрушение наблюдается при более высоком значении градиента скорости.
На основании полученных данных в опытно-промышленных условиях были уточнены технологические режимы производства сливочного масла, обогащенного композиционной добавкой, на примере способа сбивания сливок (таблица 6).
Таблица 6 – Технологические режимы производства сливочного масла
Наименование технологической стадии и режима | Значение технологического режима | |
традиционная технология | технология с введением композиционной добавки | |
1 | 2 | 3 |
Подготовка композиционной добавки: | ||
температура, 0С | - | 25 |
дозировка добавки, % к массе масла | - | 6,0 – 7,5 |
в том числе: | ||
фосфолипидный продукт «ФЭИС» | - | 2,0 – 2,5 |
томатно-масляный экстракт | - | 4,0 – 5,0 |
соотношение композиционной добавки – обезжиренное молоко для приготовления эмульсии | - | 1:3 |
Охлаждение и низкотемпературная подготовка сливок: | ||
температура, 0С | 8 | 8 |
продолжительность, час. | 10 | 8 |
Сбивание сливок: | ||
температура, 0С | 9-14 | 9-14 |
продолжительность, мин. | 60 | 40 |
Механическая обработка масляного зерна: | ||
температура, 0С | 11-14 | 11-14 |
продолжительность, мин. | 25 | 15 |
Продолжение таблицы 6
1 | 2 | 3 |
Фасовка и упаковка: | ||
температура, 0С | 12-14 | 12-14 |
Охлаждение и стабилизация структуры: | ||
температура, 0С | 3 | 3 |
продолжительность, сек. | 150 | 150 |
Сокращение продолжительности технологического процесса, час. | - | 2,5 |
Опытные испытания показали, что применение композиционной добавки позволяет интенсифицировать отдельные технологические стадии производства сливочных масел, что, в свою очередь, позволяет сократить продолжительность технологического процесса в целом на 2,5 часа.
2.4 Исследование потребительских свойств свежевыработанных сливочных масел, обогащенных композиционной добавкой. В таблице 7 приведены органолептические и физико-химические показатели качества сливочных масел, обогащенных композиционной добавкой. Для сравнения приведены показатели качества сливочного масла «Бутербродное» (61,5% жирности).
Показано, что сливочные масла, обогащенные композиционной добавкой, имеют более высокие показатели качества по сравнению с контрольным образцом.
Сливочному маслу, обогащенному композиционной добавкой, с содержанием жира 61,5% присвоено наименование «Вита», а сливочному маслу с содержанием жира 52,0% - «Вита–лайт».
Одним из наиболее важных потребительских свойств пищевых продуктов является свойство сохраняемости. Учитывая это, на следующем этапе исследовали влияние композиционной добавки на сохраняемость сливочных масел.
Таблица 7 – Органолептические и физико-химические показатели сливочных масел
Наименование показателя | Характеристика и значение показателя | ||
Сливочное масло (61,5%-ной жирности) | Сливочное масло (52,0%-ной жирности), обогащенное композиционной добавкой | ||
«Бутербродное» (контроль) | обогащенное композиционной добавкой | ||
Вкус и запах | Вкус и запах чистый, без посторонних привкусов и запахов | ||
Консистенция и внешний вид | Однородная, пластичная, плотная | ||
поверхность с наличием одиночных мельчайших капелек влаги | поверхность масла на разрезе слабоблестящая, сухая на вид | поверхность масла на разрезе слабоблестящая, сухая на вид | |
Цвет | белый, однородный по массе | желтый, однородный по массе | желтый, однородный по массе |
Перекисное число липидов, выделенных из масла, ммоль активного кислорода/кг | 1,78 | 0,79 | 0,87 |
Кислотность, 0К | 1,45 | 0,54 | 0,58 |
Коэффициент термоустойчивости, Кт | 0,84 | 1,00 | 1,00 |
Степень выделения свободного жидкого жира, % | 5,90 | 2,80 | 3,00 |
2.5 Исследование влияния композиционной добавки на изменение потребительских свойств сливочных масел в процессе хранения. Для исследования влияния композиционной добавки на изменение показателей качества в процессе хранения сливочное масло массой 250 г, упакованное брикетами в алюминиевую кашированную фольгу, хранили при температуре -50С и относительной влажности воздуха 80%.
На рисунке 6 приведены данные по изменению перекисных чисел сливочных масел в процессе храненияю.
Полученные данные позволяют сделать вывод о том, что сливочные масла, обогащенные композиционной добавкой, обладают более высокой сохраняемостью, а это, в свою очередь, позволяет увеличить сроки их годности до 30 суток, т. е. на 10 суток больше по сравнению с контрольным образцом.
Учитывая, что снижение содержания β-каротина в процессе хранения сливочного масла может служить объективным показателем, характеризующим изменение потребительских свойств сливочного масла, исследовали динамику изменения содержания β-каротина в сливочных маслах в процессе хранения (рисунок 7).
Установлено, что в процессе хранения сливочных масел серии «Вита» потери β-каротина не превышают 7%, что можно объяснить высоким содержанием в обогащенных сливочных маслах природных антиоксидантов – фосфолипидов, токоферолов и ликопина.
2.6 Исследование пищевой и физиологической ценности сливочных масел, обогащенных композиционной добавки. Эффективность и целесообразность применения композиционной добавки при производстве сливочных масел подтверждена исследованиями его пищевой и физиологической ценности (таблица 8).
Таблица 8 – Пищевая и физиологическая ценность сливочных масел
Наименование физиологически функциональных ингредиентов | Содержание физиологически функциональных ингредиентов | ||
«Бутербродное» (контроль) | «Вита» | «Вита-лайт» | |
1 | 2 | 3 | 4 |
Белки, г/100г | 2,41 | 2,30 | 1,72 |
Липиды, г/100г, в том числе: | 61,54 | 61,50 | 52,00 |
фосфолипиды | 0,18 | 1,29 | 1,55 |
полиненасыщенные жирные кислоты | 0,83 | 3,32 | 2,98 |
Витамин Е, мг/100г | 1,43 | 6,74 | 8,35 |
Каротиноиды, мг/100г, в том числе: | 0,25 | 2,89 | 3,58 |
ликопин | отсутствует | 1,32 | 1,60 |
Продолжение таблицы 8
1 | 2 | 3 | 4 |
β – каротин (провитамин А) | 0,25 | 1,32 | 1,55 |
Фитостеролы, мг/100г, в том числе | отсутствуют | 12,00 | 15,00 |
β – ситостерол (провитамин D) | отсутствует | 9,20 | 11,50 |
Энергетическая ценность, ккал | 563,50 | 562,70 | 474,88 |
Из приведенных данных видно, что сливочные масла серии «Вита» по сравнению с контрольным образцом содержат в большем количестве такие физиологически функциональные ингредиенты, как фосфолипиды, полиненасыщенные жирные кислоты, жирорастворимый витамин Е, а также ликопин, провитамины А и D.
Опытная апробация разработанных технологических решений в условиях учебно-научно-производственного комплекса факультета инженерии, экспертизы и компьютерного моделирования высоких технологий КубГТУ и в условиях научно-производственной фирмы «Новтэкс» показала эффективность обогащения сливочных масел композиционной добавкой, содержащей фосфолипидный продукт «ФЭИС» и томатно-масляный экстракт.
На основании проведенных исследований разработан комплект технической документации, включающий технические условия и технологическую инструкцию на производство сливочных масел пониженной жирности серии «Вита».
ВЫВОДЫ
Выполнен комплекс исследований, позволяющий теоретически и экспериментально обосновать эффективность применения фосфолипидного продукта «ФЭИС» и томатно-масляного экстракта в качестве компонентов для регулирования технологических свойств, формирования потребительских свойств и повышения пищевой ценности сливочных масел.
1. Поверхностно-активные свойства фосфолипидного продукта «ФЭИС» в системе «молочный жир – вода» выше, чем указанные свойства импортного аналога – фосфолипидного продукта «Натин 5F», что позволяет рекомендовать фосфолипидный продукт «ФЭИС» в качестве фосфолипидной добавки при производстве сливочных масел пониженной жирности.
2. Томатно-масляный экстракт, полученный из выжимок томатов современных сортов, содержит в своем составе комплекс физиологически функциональных ингредиентов, обладающих высокой антиоксидантной и витаминной активностью, и является эффективной добавкой для создания сливочных масел повышенной пищевой ценности.
3. Композиционная добавка, состоящая из фосфолипидного продукта «ФЭИС» и томатно-масляного экстракта, обладает высокой антиоксидантной способностью, что позволяет увеличить стойкость сливочных масел пониженной жирности к окислению в процессе хранения.
4. Разработанные сливочные масла серии «Вита» обладают высокой пищевой ценностью, обусловленной комплексом физиологически функциональных ингредиентов, представленных полиненасыщенными жирными кислотами, фосфолипидами, жирорастворимыми витаминами, провитаминами А и D, а также ликопином.
5. Внесение фосфолипидного продукта «ФЭИС» и томатно-масляного экстракта в сливочные масла замедляет микробиальную порчу, процессы перекисного окисления липидов и обеспечивает высокую сохраняемость β-каротина, что позволяет увеличить срок годности разработанных сливочных масел пониженной жирности на 10 суток по сравнению с контрольным образцом.
6. Разработан и утвержден комплект технической документации, включающий технические условия и технологическую инструкцию на производство сливочных масел серии «Вита».
Ожидаемый экономический эффект от внедрения разработанных технологических решений и реализации сливочных масел серии «Вита» в объеме 10 т составит более 2,3 млн. руб. в год.
Основные положения диссертации опубликованы в работах:
1. Монахова биологически активных добавок в молочной промышленности / , , // Известия вузов. Пищевая технология. – 2008. - №5. – С. 17-20.
2. Монахова фосфолипидно-масляно-витаминных добавок на потребительские свойства сливочных масел / , , // Известия вузов. Пищевая технология. – 2008. - №5. – С. 59-61.
3. Способ приготовления сливочного масла. Патент РФ № 000 по заявке №. Опубл. 20.10.2008 Бюл. №29 // , , и др.
4. Способ приготовления сливочного масла. Патент РФ № 000 по заявке №. Опубл. 20.10.2008 Бюл. №29 // , , и др.
5. Способ приготовления сливочного масла. Патент РФ № 000 по заявке №. Опубл. 10.11.2008. Бюл. №31 // , , и др.
6. Монахова фракционированных фосфолипидных БАД в производстве пищевых продуктов / , , // Материалы 9 заочной Всероссийской научно-практической конференции «Агропромышленный комплекс и актуальные проблемы экономики регионов», апрель 2007г, г. Майкоп.
7. Монахова потребительских мотиваций и предпочтений при выборе сливочных масел / А, , // Материалы 4 Международной научно-практической конференции «Потребительский рынок: качество и безопасность товаров и услуг», 4-5 декабря 2007г. г. Орел, С.
8. Монахова рецептур сливочных масел функционального назначения / , , // Материалы Всероссийской конференции аспирантов и студентов «Пищевые продукты и здоровье человека», КемТИПП, 23.04.2008г, С. 123-126.
9. Монахова влияния фосфолипидных БАД на потребительские свойства сливочных масел /, , // Материалы I Межведомственной научно-практической конференции «Товароведение, экспертиза и технология продовольственных товаров», МГУПП, 24-25.04.2008г., С. 83-85.
