На правах рукописи
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ И РЕЦЕПТУР ВАФЕЛЬ
ДИЕТИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ НА ПШЕНИЧНОЙ И ОВСЯНОЙ МУКЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОМБИНАЦИЙ САХАРОЗАМЕНИТЕЛЕЙ
Специальность 05.18.07
Биотехнология пищевых продуктов
(растительного и животного происхождения)
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Санкт-Петербург
2008
Диссертационная работа выполнена на кафедре технологии и организации питания ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский торгово-экономический институт»
Научный руководитель: Д. т.н., профессор
Официальные оппоненты: Д. т.н., профессор
К. т.н., доцент
Ведущая организация: Санкт-Петербургский филиал
государственного научно-исследовательского института хлебопекарной промышленности
Защита состоится ________________ 2008г. в ______ часов на заседании диссертационного Совета Д 212.234.02 при ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий» по адресу: 191002 Санкт-Петербург, ул. Ломоносова, тел./
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.
Автореферат разослан « » __________ 2008 г.
Ученый секретарь
диссертационного Совета
д. т.н., профессор
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы
Одной из важнейших социальных задач на ближайший период является реализация политики здорового питания. Это обусловлено тем, что основной вклад в формирование негативной динамики здоровья вносят алиментарно-зависимые заболевания. К ним относятся вся группа сердечно-сосудистых заболеваний, остеопороз, сахарный диабет второго типа, глютеновая энтеропатия (целиакия), ожирение, некоторые онкологические заболевания. Признание роли диет в профилактике и лечении болезней возрастает. Ожидается, что в ближайшем будущем при формировании диет будет учитываться взаимосвязь между химическим составом пищи и генетическим профилем индивидуума. Такая тенденция в науке о питании определяет и новые подходы к созданию специализированных продуктов питания. В этом случае, при формировании белковой составляющей пищевых систем необходимо учитывать не только сбалансированность аминокислотного состава, но и иммунохимические свойства белков, входящих в данную систему.
Одной из наиболее востребованных на отечественном потребительском рынке является группа мучных кондитерских изделий. Совершенствованию ассортимента этой группы, разработке технологий и рецептур мучных кондитерских изделий как продуктов диетического питания за последние десять лет посвящены многочисленные работы отечественных исследователей (Савенкова Т. В., Поландова Р. Д., , и др.).
Одним из направлений расширения ассортимента специализированных мучных кондитерских изделий является разработка рецептур диабетической вафельной продукции, в том числе для лиц, страдающих диабетом с сопутствующей глютеновой энтеропатией.
Целью настоящей работы явилась разработка технологии и рецептур сладких диетических фигурных вафельных полуфабрикатов, пригодных в питании как здоровых, так и страдающих алиментарно-зависимыми заболеваниями людей.
Научная новизна результатов, заключается в том, что:
· определены двухкомпонентные смеси структурообразующих сахарозаменителей, проявляющих синергетический эффект, связанный с их влиянием на реологические свойства вафельного теста и структурно-механические показатели готовых изделий;
· предложены инструментальные методы определения текстурных свойств вафельных изделий (хрупкость, пластичность);
· индивидуальную сортовую специфичность и чистоту овса предложено контролировать усовершенствованным методом электрофореза авенина;
· осуществлено сравнительное исследование реологических свойств образцов вафельного теста, приготовленных из муки восьми районированных и перспективных сортов овса, в том числе двух сортов, нетоксичных при целиакии;
· разработаны рецептуры вафельных полуфабрикатов диетического назначения с сахарозаменителями на основе пшеничной и овсяной муки, полученной из нетоксичного при целиакии сорта овса Аргамак (Патент на изобретение № 000).
Практическая значимость работы состоит в разработке рецептур и технологии приготовления диетических фигурных вафельных полуфабрикатов на пшеничной и овсяной муке для предприятий пищевой промышленности и общественного питания. Разработан фигурный вафельный полуфабрикат на овсяной муке, приготовленной из нетоксичного при целиакии сорта овса и комбинаций сахарозаменителей. Внедрение диетических вафельных полуфабрикатов в производство будет способствовать импортозамещению данного вида продукции.
Апробация. Основные положения диссертационной работы доложены на заседании кафедры технологии и организации питания Санкт-Петербургского торгово-экономического института; 2-м международном конгрессе «Зерно и хлеб России» (Санкт-Петербург, ноябрь 2006г.); V Международной научно-практической конференции «Технологии и продукты здорового питания 2007» (Москва, сентябрь 2007г.).
Публикации. Основные результаты проведенных исследований опубликованы в 9 печатных работах, в т. ч. 1 работа в издании, рекомендованном ВАК РФ и 1 патент на изобретение.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, методологии проведения экспериментов, экспериментальной части, выводов и рекомендаций, списка литературы и приложений. Диссертация изложена на 140 страницах машинописного текста, содержит 51 таблицу и 48 рисунков. Список литературы включает 145 источников, в том числе 42 иностранных.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Введение содержит обоснование актуальности работы, заключающейся в разработке ассортимента специализированных продуктов питания для профилактики алиментарно-зависимых заболеваний.
В обзоре литературы проведен анализ существующего ассортимента вафельных изделий диетического назначения; рассмотрены современные способы их производства. Исследовано влияние рецептурных компонентов и технологических параметров производства на качество готовой продукции. Подробно изложены данные о строении, физиологическом действии и технологических функциях подслащивающих веществ. На основе этих данных предложена классификация подсластителей по коэффициенту сладости, структурообразующим свойствам, термической устойчивости, калорийности, гигроскопичности.
Проанализированы сведения о составе и технологических свойствах овсяной муки; изучен вопрос о неравноценности сортов овса по степени токсичности при целиакии, что подтверждается результатами исследований иммунохимических свойств авенинов овса. Выбрано направление работы и поставлены задачи исследований.
Объекты исследований. В соответствии с целью и задачами диссертационной работы объектами исследования явились:
- сладкое вафельное тесто и вафельные листы из муки пшеничной высшего сорта (ГОСТ Р ) на сахарозе (контроль) и без сахарозы с интенсивными подсластителями на комбинациях сахарозаменителей ксилит-изомальтит; ксилит-XOS;
- сладкое вафельное тесто и вафельные листы из овсяной муки, полученные из нетоксичного при целиакии сорта овса Аргамак (ТУ Мука овсяная сортовая.) на сахарозе (контроль) и без сахарозы с интенсивными подсластителями и на комбинации сахарозаменителей ксилит-изомальтит;
- использовали интенсивные и структурообразующие сахарозаменители, выпускаемые промышленностью и разрешенные органами Роспотребнадзора в продуктах питания: изомальтит, ксилит, стевиозид, ацесульфам К, смеси АСПАСВИТ СТС, АСПАСВИТ 200, и др. (ГОСТ Р ), а также новый на Российском рынке олигосахарид – ксилоолигосахарид (XOS);
- для электрофоретического исследования авенина использовали зерно сортов овса отечественной и зарубежной селекции: Скакун, Кречет, Стригунок, Кировец, Белорусский голозерный, Вандровник (голозерный), а также нетоксичные при целиакии пленчатый сорт Аргамак и Пушкинский голозерный. (Коллекция Всероссийского НИИ Растениеводства им. );
- для исследования реологических свойств вафельного теста из зерна овса вышеперечисленных сортов готовили муку методом прямого помола без гидротермической обработки (размер частиц муки соответствует проходу через сито №15).
Замес теста и выпечку вафельных листов проводили согласно рецептуре «Вафельные сахарные рожки и трубочки» (Технологические инструкции по производству мучных кондитерских изделий. – М.: Экономика, 1999 г.). Отбор проб и их подготовку для лабораторных исследований проводили согласно единой методике для отечественных пищевых продуктов, готовых изделий (ГОСТ 5667-65).
Методы исследований.
Методы исследований показателей качества вафельных полуфабрикатов и теста.
Динамическую вязкость теста определяли на ротационном вискозиметре «Реотест-2» и ротационном вискозиметре Брукфильд DV-II+ PRO модель LVDV-II+ PRO. Измерения проводили при комнатной температуре (+20ºС).
Хрупкость вафель оценивали величиной относительной деформации (ε) до момента разрушения образца под воздействием внешней нагрузки (σ, МПа), которая согласно закону Гука определяется отношением величины предела прочности к модулю Юнга (Е, МПа): 
. Для определения хрупкости вафель нами совместно с кафедрой механики СПбТЭИ была сконструирована специальная установка.
Пластичность вафель характеризовали величиной относительной деформации образцов в горячем состоянии: 
, где Pо и Pк – соответственно прогиб исследуемого образца и контроля, мм.
Температуру затвердевания вафельных полуфабрикатов определяли с использованием неконтактного (инфракрасного) термометра Optris MiniSight с постоянным коэффициентом излучения 0,95 и временем отклика 0,3 сек. Температуру окончательного затвердевания образца определяли в тот момент, когда стрелка индикатора малых перемещений прекращала перемещаться под любым грузом, и образец начинал ломаться.
Время окончательного затвердевания вафель определяли по кривой остывания в координатах «Температура образца (ºС) – Время (сек.)».
Для определения намокаемости использовали метод и прибор по ГОСТ «Изделия кондитерские мучные. Метод определения намокаемости».
Плотность вафельных полуфабрикатов определяли по методу, приведенному в работе Маркиной В. Ю. (, 2006г.).
Биохимические методы исследования. Сортовую чистоту овса проверяли методом электрофореза авенинов по усовершенствованной методике. (Идентификация сортов и регистрация генофонда культурных растений по белкам семян. / Под ред. акад. РАСХН В. Г. Конарева. - СПб., 2000. – С. 187).
Экспериментальные исследования проводили в трехкратной повторности при изучении вязкости вафельного теста и в десятикратной повторности при изучении структурно-механических показателей готовых изделий. В работе использованы статистические методы планирования эксперимента. (, Чернова методы планирования экстремальных экспериментов. – М.: Наука, 1965, - 340 с.). Математическую обработку результатов экспериментов проводили с помощью программы Excel пакета Microsoft Office и программы CurveExpert Ver. 1.34. Пищевую и органолептическую ценность изделий рассчитывали по методике ВНИИХП (Методика расчета химического состава и пищевой ценности хлебобулочных, бараночных и сухарных изделий, 1989 г).
Основные этапы работы выполнены на кафедре технологии и организации питания и кафедре механики Санкт-Петербургского торгово-экономического института. Реологические исследования вафельного теста выполнены на кафедре технологии молока и молочных продуктов Санкт-Петербургского государственного университета низкотемпературных и пищевых технологий; в лаборатории ГУ ВНИИПАКК. Биохимические исследования проведены в лабораториях Всероссийского Института Растениеводства им. (ВИР).
Экспериментальная часть.
Схема исследований представлена в таблице 1.
Таблица 1 – Схема исследований
Основные задачи исследования | Этапы исследования |
1. Подбор метода для оценки сортовой чистоты зерна и муки овса | § проведение электрофоретического анализа авенинов различных сортов овса |
2. Изучение влияния сорта овсяной муки на реологические свойства вафельного теста | § приготовление 8 образцов вафельного теста из муки, полученной из 8 различных сортов овса методом прямого помола зерна; измерение и сравнение значений вязкости теста |
3. Исследование технологических свойств структурообразующих и интенсивных сахарозаменителей | § физико-химические свойства; § технологические свойства (пробные выпечки); § обоснование выбора структурообразующих и интенсивных сахарозаменителей для создания диетической продукции |
4. Разработка двухкомпонентных смесей структурообразующих сахарозаменителей, обеспечивающих оптимальные реологические свойства вафельного теста на пшеничной и овсяной муке | § оптимизация состава смеси ксилит-изомальтит, обеспечивающей требуемую вязкость и предельные напряжения сдвига теста на пшеничной муке; § оптимизация состава смеси ксилит-XOS, обеспечивающей требуемую вязкость и предельные напряжения сдвига теста на пшеничной муке; § оптимизация состава смеси ксилит-изомальтит, обеспечивающей требуемые реологические свойства вафельного теста на овсяной муке |
5. Разработка рецептур и технологии приготовления фигурных вафельных полуфабрикатов | § разработка рецептур и технологии полуфабрикатов на пшеничной и овсяной муке; § оценка качества разработанной продукции по органолептическим показателям; § расчет пищевой и энергетической ценности диетических изделий; § разработка рекомендаций по кулинарному использованию вафельных полуфабрикатов |
6. Внедрение и апробация разработанной продукции | § разработка проектов ТУ и ТИ |
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
1. Электрофоретический анализ авенинов овса различных сортов
Сведения относительно возможности использования овса в питании больных целиакией противоречивы. В последние годы показано, что сорта овса неравноценны по степени токсичности при глютеновой энтеропатии, что подтверждается результатами исследований иммунохимических свойств проламинов (авенинов) овса. Для производства безглютеновых продуктов актуальным является использование определенных сортов овса, для чего необходим контроль подлинности и сортовой чистоты партий зерна и муки овса.
В настоящее время электрофорез запасных белков (проламинов) зерна пшеницы, ячменя и кукурузы широко используется для идентификации сортов этих культур и оценки сортовой чистоты зерна и муки. Авенины овса изучены в этом плане недостаточно.
С целью получения наиболее четкого разделения фракций и компонентов авенина был осуществлен подбор концентрации полиакриламидного геля и длительности электрофореза. Определены оптимальные параметры электрофоретического разделения: время – 5 часов и концентрация геля – 7,5%.
Компоненты глиадина пшеницы принято разделять на фракции α-, β-, γ- и ω- в порядке уменьшения их электрофоретической подвижности. На рисунке 1 представлены спектры авенинов восьми сортов овса и пшеничного глиадина, который был использован в качестве стандарта для контроля качества электрофоретического разделения и для определения фракционного состава авенинов. Все сорта овса, кроме сорта Аргамак, представлены двумя образцами.
Рис. 1. Электрофореграммы авенинов исследованных сортов зерна овса
Как видно из рисунка, спектры всех исследуемых сортов овса отличаются друг от друга и носят индивидуальный характер. В составе авенинов всех исследованных нами сортов овса присутствуют компоненты α- и β-фракций. В некоторых сортах (Белорусский, Кречет и Аргамак) присутствуют также быстрые проламины (Б. п.).
Обнаруженная нами сортовая специфичность авенинов является очень важным признаком выбора и контроля сортовой чистоты овса, предназначенного для безглютенового питания, поскольку позволяет не допустить присутствие не только токсичных при целиакии злаков (пшеница, рожь и ячмень), но также и примеси зерна других сортов овса. Необходимо отметить, что токсичность при целиакии и голозерность генетически не связаны с составом авенинов.
Предложенный метод электрофореза рекомендован нами для включения в ТУ на сырье для производства безглютеновых изделий.
2. Классификация и обоснование выбора подслащивающих веществ
По результатам исследования литературных данных составлена классификация подслащивающих веществ.
На основании предложенной классификации для исследований выделены две группы подслащивающих веществ – интенсивные и структурообразующие. По результатам предварительных опытов выбраны следующие группы структурообразующих сахарозаменителей: для вафель на пшеничной муке – ксилит, изомальтит и XOS; для вафель на овсяной муке – ксилит и изомальтит. Такой выбор объясняется тем, что эти вещества являются термически устойчивыми и негигроскопичными за исключением ксилита. Ксилит значительно повышает пластичность вафель в горячем состоянии, снижает их температуру затвердевания, в результате чего облегчается процесс формования. Предварительные опыты показали, что овсяные вафли, выпеченные с XOS, практически полностью лишены пластичности, кроме того, они имеют излишне хрупкую и ломкую структуру. По этим причинам влияние XOS на свойства теста и готовых изделий на овсяной муке не рассматривалось.
Уровень сладости многих используемых сахарозаменителей ниже, чем у сахарозы, поэтому сладость вафельных полуфабрикатов доводили до нормы контрольного образца с помощью интенсивных подсластителей в соответствии с их коэффициентом сладости. Интенсивные подсластители добавляют в тесто в столь малых количествах, что они практически не оказывают влияния на структурно-механические свойства изделий и теста. Их количество в рецептуре теста определяли расчетным путем, с учетом известных коэффициентов сладости всех сахарозаменителей (структурообразующих и интенсивных). Ориентиром уровня сладости вафель являлся контрольный образец (36% сахарозы).
3. Исследование реологических свойств вафельного теста приготовленного из пшеничной и овсяной муки с полной заменой сахарозы на структурообразующие сахарозаменители
3.1. Оценка влияния сортовых особенностей зерна овса и способа получения муки на реологические свойства вафельного теста
При изучении влияния сорта овсяной муки на вязкость вафельного теста было использовано зерно восьми сортов овса, в том числе трех голозерных (Пушкинский, Белорусский и Вандровник). Два сорта – Аргамак и Пушкинский – нетоксичны при целиакии. Мука из различных сортов овса была получена методом прямого помола зерна без гидротермической обработки (ГТО). Вафельное тесто готовили по стандартной рецептуре для сладких вафельных трубочек (на сахарозе). Вязкость теста измеряли через 5-10 мин после приготовления при скорости вращения ротора вискозиметра 5 об/мин, поскольку при переработке вафельное тесто испытывает механические воздействия примерно равные данной величине.
Рис. 2. Вязкость вафельного теста из пшеничной муки и муки, полученной из различных сортов овса
Полученные результаты (рис. 2) показали, что значения вязкости вафельного теста, приготовленного из муки исследованных сортов овса без ГТО, существенно различаются и находятся в интервале от 0,17 до 0,8 Па·с. У двух пленчатых сортов овса – Аргамак и Скакун – вязкость в наибольшей степени приближается к контрольному образцу теста на пшеничной муке. Различия в вязкости, по-видимому, объясняются биохимическим составом зерна овса и, прежде всего, различным содержанием бета-глюканов. В целом, низкой вязкостью характеризуется тесто, полученное из муки как пленчатых, так и голозерных сортов.
3.2. Изучение влияния структурообразующих сахарозаменителей на реологические свойства вафельного теста на пшеничной и овсяной муке
При исследовании влияния структурообразующих сахарозаменителей на вязкость вафельного теста и текстурные свойства готовых вафельных полуфабрикатов использовали пшеничную и овсяную муку, полученную из нетоксичного при целиакии сорта овса Аргамак, прошедшего ГТО в соответствии с ТУ «Мука овсяная сортовая».
Характерной особенностью псевдопластичных жидкостей, к которым относится и вафельное тесто, является уменьшение эффективной вязкости при возрастании градиента скорости.
Кривые течения вафельного теста при комнатной температуре и градиенте скорости от 3 до 1312 с-1 описывали уравнением Гершеля-Балкли: τ = τо + k ⁿ, где τ – напряжение сдвига, Па; τо – предельное напряжение сдвига (предел текучести), Па; k – консистентная переменная (эффективная вязкость); – градиент скорости, с-1; n – индекс течения, характеризующий степень реологического отличия исследуемого продукта от ньютоновской жидкости. Для псевдопластичной жидкости n < 1.
Для нахождения предельного напряжения сдвига исследуемых образцов теста, изучали изменение напряжения сдвига (τ) от скорости сдвига ( ). τо определяется как напряжение сдвига, требуемое для инициирования течения. При скорости сдвига равной нулю τ = τо.
Установлено, что:
- предельное напряжение сдвига (τо) для всех образцов теста близко к нулю, что связано с жидкой консистенцией вафельного теста. Наибольшие значения τо наблюдаются у образцов теста на овсяной муке;
- показатель консистенции теста (k) имеет большие значения для вафельного теста, приготовленного на овсяной муке;
- значения консистентной переменной у всех образцов снижаются с увеличением содержания сахарозаменителей к массе муки, что объясняется низкой гидратацией полиолов;
- индекс течения (n) у всех образцов меньше 1, что характеризует вафельное тесто как неньютоновскую псевдопластичную систему;
- индекс течения у образцов теста на овсяной муке имеет меньшие значения, чем у образцов на пшеничной муке, что связано с большим разрушением структуры овсяного теста с увеличением градиента скорости.
Количественный синергизм, связанный с уменьшением вязкости вафельного теста наблюдался у следующих образцов:
1) на пшеничной муке при комбинации ксилит (8%) - изомальтит (12%);
2) на овсяной муке при комбинации ксилит (4%) - изомальтит (16%).
4. Исследование влияния структурообразующих сахарозаменителей на текстурные свойства вафельных изделий, приготовленных на пшеничной и овсяной муке
Пластичность вафель определяется химической природой сахарозаменителей.
В исследованном ряду ксилит – изомальтит – XOS пластичность снижается. При комбинировании сахарозаменителей пластичность вафель снижается пропорционально снижению содержания в композитах ксилита. Вафли с высоким содержанием ксилита остаются податливыми на 10-15 с дольше, а окончательно затвердевают при температуре на 10-15ºС более низкой, чем у контроля и исследуемых образцов вафель на изомальтите и XOS. Таким образом, изделия с ксилитом, по сравнению с вафлями на других структурообразующих сахарозаменителях сохраняют пластичность почти в 2 раза дольше.
Хрупкость. Этот показатель также определяется видом структурообразующего сахарозаменителя и его количеством в рецептуре.
Образцы вафель с высоким содержанием ксилита имеют большие значения относительной деформации, а, следовательно, меньшую хрупкость по сравнению с образцами с изомальтитом или XOS, у которых с повышением их доли к массе муки значения относительной деформации снижаются, а хрупкость возрастает. Хрупкость образцов вафель на овсяной муке в среднем выше хрупкости у аналогичных образцов на пшеничной муке в 1,2-1,4 раза, что можно объяснить особенностями химического состава овсяной муки.
Намокаемость. Образцы вафель на овсяной муке вследствие более развитой пористости имеют в среднем показатель намокаемости выше, чем у аналогичных образцов на пшеничной муке в 1,4-1,6 раза.
Оптимальные комбинации сахарозаменителей, при которых фигурные вафельные изделия имеют высокие показатели качества, приведены в таблице 2.
Таблица 2 – Показатели качества вафельного теста и готовых полуфабрикатов на пшеничной и овсяной муке
Показатели качества вафельного теста и изделий | Образцы вафельных изделий | ||
Пшеничная мука | Овсяная мука | ||
Образец №1 (изомальтит 24%, ксилит 6%) | Образец №2 (XOS 18%, ксилит 12%) | Образец №3 (изомальтит 15%, ксилит 10%) | |
1 | 2 | 3 | 4 |
Вязкость при градиенте скорости 5,4 с־¹, Па·с | 0,74 | 0,73 | 1,78 |
Модуль Юнга, МПа | 722 | 437 | 356 |
Относительная деформация, % | 0,32 | 0,43 | 0,36 |
Пластичность, % | 136,1 | 99,6 | 121,6 |
Намокаемость, % | 406 | 399 | 566 |
Плотность, г/см3 | 0,38 | 0,37 | 0,40 |
Температура затвердевания, °С | 120 | 124 | 128 |
Время затвердевания, с | 15 | 12 | 12 |
5. Разработка рецептур и технологии приготовления диетических фигурных вафельных изделий на пшеничной и овсяной муке с сахарозаменителями
Для приготовления диетических фигурных вафельных полуфабрикатов была использована традиционная технологическая схема, представленная на рисунке 3. Использование в разработанных рецептурах структурообразующих сахарозаменителей позволяет снизить вязкость теста, повысить хрупкость вафель, их пластичность в горячем состоянии, что способствует сокращению производственного брака и лома изделий при формовании.
Рис. 3. Технологическая схема приготовления диетических
фигурных вафельных полуфабрикатов
Рекомендации. Диетические фигурные вафли из пшеничной муки на сахарозаменителях могут быть рекомендованы для использования в рационах больных сахарным диабетом, при ожирении, при дисбактериозах различного происхождения. Диетические фигурные вафли, полученные из овсяной муки нетоксичных сортов, рекомендуются при пищевой аллергии (непереносимость глютена), больным сахарным диабетом, при ожирении, дисбактериозах, для профилактики атеросклероза.
Пищевая и энергетическая ценность разработанных вафельных полуфабрикатов приближается к контрольным образцам (таблица 3). Несколько меньшая энергетическая ценность вафель на сахарозаменителях объясняется тем, что эти вещества характеризуются низкой калорийностью и вносятся в рецептуру теста в меньших количествах, чем сахароза. Калорийность изомальтита составляет 2,0 ккал/г, ксилита – 4,0 ккал/г, стевиозида и XOS – около 0 ккал/г.
Таблица 3 – Пищевая и энергетическая ценность образцов фигурных вафельных изделий
Наименование изделий | Содержание в 100 г изделий | |||||||||||
Белки, г | Жиры, г | Углеводы, г | Минеральные вещества, мкг. | Энергетическая ценность, ккал. | ||||||||
Крахмал | Моно - и дисахариды | β-глюканы | Клетчатка | Другие НПС* | ||||||||
Ca | K | Mg | P | |||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |
Контроль (пшеничная мука, сахароза 36%) | 9,9 | 7,8 | 56,3 | 29,5 | 0,8 | 0,1 | 3,3 | 15 | 100 | 13 | 71 | 453,9 |
Контроль (овсяная мука, сахароза 36%) | 11,0 | 11,3 | 39,7 | 29,4 | 4,8 | 1,6 | 7,9 | 41 | 260 | 102 | 260 | 429,0 |
Образец №1 (изомальтит 24%, ксилит 6%) | 10,1 | 8,2 | 59,6 | 25,4 | 0,8 | 0,1 | 3,3 | 15 | 100 | 13 | 71 | 415,0 |
Образец №2 (XOS 18%, ксилит 12%) | 10,1 | 8,2 | 59,6 | 10,5 | 0,8 | 0,1 | 18,5 | 15 | 100 | 13 | 71 | 398,5 |
Образец №3 (овсяная мука, изомальтит 15%, ксилит 10%) | 11,9 | 12,3 | 43,2 | 22,1 | 5,2 | 1,7 | 8,6 | 45 | 285 | 111 | 283 | 398,4 |
* НПС – некрахмальные полисахариды
С учетом норм допустимого суточного потребления рекомендованных сахарозаменителей, вафельные изделия, выпеченные по предложенным рецептурам, могут использоваться в рационе без ограничений.
ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
1. На основе анализа литературных данных по химическим и технологическим свойствам сахарозаменителей как ингредиентов низкокалорийных пищевых продуктов, а также продуктов для людей, страдающих различными заболеваниями, предложена их классификация по следующим показателям: коэффициент сладости, структурообразующие свойства, термическая устойчивость, гигроскопичность, калорийность. Для решения поставленной технологической задачи выбрана группа полиолов (ксилит, изомальтит) и олигосахарида XOS, обладающих структурообразующими свойствами, а также группа интенсивных подсластителей, корректирующих сладость изделий.
2. На основе данных по иммуноферментному анализу были выделены голозерные и пленчатые сорта зерна овса нетоксичные при целиакии (Пушкинский, Аргамак и др.). Эти сорта овса могут быть использованы при разработке на их основе изделий для безглютенового питания.
3. Электрофореграммы авенинов различных сортов овса показали, что спектры всех исследуемых сортов отличаются друг от друга и носят индивидуальный характер, что позволяет контролировать сортовую чистоту зерна.
4. Исследовано влияние на реологические свойства овсяного вафельного теста сорта овса и способа получения муки.
5. Приведена сравнительная оценка влияния различных структурообразующих сахарозаменителей на вязкость вафельного теста из пшеничной и овсяной муки при различной скорости сдвига (от 3 с-1 до 1312 с-1). Подтверждено, что реологические свойства вафельного теста адекватно характеризуются моделью Гершеля-Балкли.
6. Показано, что динамическая вязкость вафельного теста из пшеничной и овсяной муки при одинаковом содержании структурообразующих сахарозаменителей к массе муки зависит от молекулярной массы полиолов и XOS, а также их атомности – чем выше молекулярная масса и атомность, тем выше вязкость теста.
7. Рекомендованы дополнительные технологические параметры формирования фигурных вафельных изделий: динамическая вязкость теста, температура и время окончательного затвердевания полуфабрикатов.
8. Разработаны методы и устройства для определения текстурных свойств вафельных изделий (хрупкость, пластичность).
9. Предложены оптимальные двухкомпонентные смеси структурных сахарозаменителей, характеризующиеся количественным синергетическим эффектом, связанным с уменьшением вязкости вафельного теста, с увеличением хрупкости вафель.
10. Определены оптимальные комбинации сахарозаменителей, при которых вафельное тесто и готовые полуфабрикаты имеют лучшие структурно-механические и органолептические показатели качества: 1) пшеничная мука, изомальтит 24% – ксилит 6%; 2) пшеничная мука, XOS 18% – ксилит 12%; 3) овсяная мука, изомальтит 15% – ксилит 10%.
11. Разработаны рецептуры и технологии фигурных вафельных изделий диетического назначения, реализуемые в комплекте нормативной и технологической документации. Базовая рецептура диетического вафельного полуфабриката на овсяной муке, которая не содержит сахарозы и пшеничного глютена, защищена патентом Р. Ф. (патент на изобретение № 000). Коммерциализация разработки обеспечит замещение импорта по данному виду продукции.
СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ
1. Попов экспериментального определения величины хрупкости фигурных вафельных изделий. [текст] / , Б. Г. Семилетенко, // Теория и практика разработки ресурсосберегающего пищевого оборудования. Межвузовский сборник научных трудов. - СПб.:СПГУНПТ. -2006 - С. 27-31.
2. Попов применения овсяной муки в некоторых видах мучных кондитерских изделий. [текст] / , , кутов, // Сборник тезисов 2-го международного конгресса «Зерно и хлеб России», Санкт-Петербург, 8-10 ноября 2006 г, С. 123.
3. Попов сахарозаменителей на структурно-механические показатели сладких вафельных изделий. [текст] / , Ю. А. Тимошенко, // Теоретические и прикладные аспекты развития торговли и общественного питания; тезисы докладов студенческой научной конференции 25 апреля 2007 г. // под ред. д. э.н. , СПбТЭИС. 79-81.
4. Попов. кондитерские изделия из овсяной муки для диетического питания. [текст] / , , // Гастроэнтерология№1-2 - С. М90.
5. Попов изделия функционального назначения. [текст] / , , // Сфера: кондитер, хлебопек№ 3(16)- С. 40-42.
6. Попов фигурных вафельных изделий для диетического питания. [текст] / , // Сборник материалов V Международной научно-практической конференции «Технологии и продукты здорового питания 2007» в 2-х ч., ч.1 // Под общей ред. . – М.: Издательский комплекс МГУПП.- 2007- С. 90-101.
7. Попов комбинации сахарозаменителей для создания диетических вафельных изделий. [текст] / , шенко, // Хранение и переработка сельхозсырья№9.- С. 50-53.
8. Попов определения пластичности на примере вафельных изделий. [текст] / , , // Межвузовский сборник научных трудов. СПб.: СПГУНПТ.- 2007.- №3.- С. 40-43.
9. Попов вафельные изделия для диетического питания. [текст] / , // Кондитерское и хлебопекарное производство. - №7 – 2008 – С. 6-9.
10. Попов для приготовления мучного кондитерского изделия для диетического питания. [текст] / , , тов // Патент на изобретение №2 заявка №/13(005929), решение о выдаче от 01.01.2001.
