Разработка технологии производства кондитерских паст функционального назначения для дошкольного и школьного питания

Размещено на http://www.allbest.ru/

На правах рукописи

Разработка технологии производства кондитерских паст функционального назначения для дошкольного и школьного питания

05.18.01 - Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ревина Любовь Александровна

Краснодар 2010

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Донченко Людмила Владимировна

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Магомедов Газибег Омарович

доктор технических наук, профессор Красина Ирина Борисовна

Ведущая организация: НОУ ДПО «Международная промышленная академия»

Защита состоится 10.06.10 в 16 часов на заседании диссертационного совета Д 212.100.05 в Кубанском государственном технологическом университете по адресу: 352700, г. Краснодар, ул. Московская,2, ауд. Г-251

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубанского государственного технологического университета

Автореферат размещен на сайте КубГТУ: www.kubstu.ru

Автореферат разослан 07 мая 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, канд. техн. наук В.В. Гончар

технологический сырьевой паста кондитерский

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1.1 Актуальность работы. Кондитерские изделия не относятся к продукции первой необходимости, однако они являются излюбленным продуктом питания, пользующимся постоянно растущим спросом у населения, особенно детей дошкольного и школьного возраста. В отличие от большинства пищевых продуктов, кондитерские изделия поступают к потребителю, как правило, в мелкоштучной герметичной упаковке с небольшой массой.

Анализ динамики питания детей дошкольного и школьного возраста показал, что в их рационе питания наблюдается дефицит практически всех витаминов и минеральных веществ, особенно кальция и железа. Выпускаемые кондитерской отраслью пищевой промышленности изделия не в полной мере соответствуют требованиям рационального питания детей. На потребительском рынке практически отсутствуют кондитерские изделия с гарантированным составом функциональных добавок комплексного назначения в каждом единичном изделии. Для обеспечения заданного количества витаминов в готовом продукте в течение всего срока хранения необходима разработка технологии кондитерских изделий, производимых при минимальной термической обработке. Этим требованиям отвечают кондитерские пасты.

Кондитерские пасты, присутствующие на потребительском рынке, по своему рецептурному составу содержат однокомпонентные добавки, что не решает проблемы дефицита микронутриентов в питании детей. Кроме того, результаты анализа равномерности распределения компонентов в существующих аналогах кондитерского изделия колеблются в пределах 65-70%.

Актуальность настоящей работы обусловлена необходимостью разработки технологии получения кондитерских паст с гарантированным соотношением функциональных компонентов в каждом единичном готовом изделии при минимальной расфасовке (20-25г).

Она подтверждается включением в НИР КубГАУ в рамках инновационной образовательной программы «Производство, переработка и сертификация растениеводческой продукции» (приказ Министерства образования и науки № 118 от 19.05.2006 г.).

Научной базой исследований явились фундаментальные работы Л.М. Аксёновой, Г.О. Магомедова, В.А. Панфилова, П.А. Ребиндера, Т.В. Савенковой, З.Г. Скобельской, В.Б. Спиричева, М.А. Талейсника, В.А. Тутельяна, Л.В. Шатнюк, Т.Б. Цыгановой и ряда других учёных.

1.2 Цель исследования. Разработка технологии кондитерских паст функционального назначения для детей дошкольного и школьного возраста.

1.3 В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи исследования:

- провести системный анализ существующей технологической схемы кондитерских паст;

- установить влияние технологических параметров подготовки сырьевых компонентов и их соотношения на изменение качественных показателей и формирование дополнительных функциональных свойств кондитерских паст;

- разработать технологию кондитерских паст с целью формирования дополнительных функциональных свойств;

- исследовать физико-химические свойства полуфабрикатов в зависимости от их рецептурного состава и способа их подачи на равномерность распределения функциональных ингредиентов в кондитерских пастах;

- разработать рецептуру кондитерских паст функционального назначения с поликомпонентными микронутриентными добавками;

- разработать аппаратурно-технологическую схему приготовления кондитерских паст для обеспечения заявленного содержания микронутриентов в каждой единице готового продукта при минимальной фасовке в течение всего срока хранения;

- провести промышленную апробацию разработанных рецептур и аппаратурно-технологической схемы и оценку ее экономической эффективности;

- разработать и утвердить в установленном порядке ТД на кондитерские пасты функционального назначения.

1.4 Научная новизна. Научно обоснована и экспериментально подтверждена технология кондитерских паст функционального назначения для дошкольного и школьного питания, отличительной особенностью которой является обеспечение гарантированного состава микронутриентов в каждом единичном готовом изделии. Установлена зависимость стабильности технологического потока и качества кондитерских паст функционального назначения от удельной поверхности и равномерности распределения сырьевых компонентов в готовых изделиях.

Выявлено влияние раздельного способа подготовки полуфабрикатов для производства кондитерских паст на формирование их функциональных свойств.

Установлен нижний предел равномерности распределения компонентов (не менее 90%) в кондитерской массе, обеспечивающий требуемое соотношение микронутриентов в каждом единичном готовом изделии.

Экспериментально выявлена зависимость равномерности распределения компонентов кондитерских паст, особенно жировой фракции, на повышение показателей сохранности микронутриентов в процессе хранения в готовых изделиях, что обусловливает стабильность их функциональных свойств.

Новизна технологических решений подтверждена 3 патентами РФ на изобретения (№2309602, № 2370087 и № 2370088).

1.5 Практическая значимость. Разработана технология кондитерских паст, предназначенных для массового потребления и питания детей дошкольного и школьного возраста. Разработана техническая документация (изменение №4 от 12.09.09 к ТУ 9125-008-16939216-2001, РЦ-912592-248-09, ТИ-89-09) на кондитерскую пасту «Элим». Технология апробирована на ОАО Кондитерский комбинат «Кубань». Разработанные кондитерские пасты функционального назначения введены в рацион питания детей в дошкольных и школьных учреждениях г.Москвы и Московской области.

1.6 Апробация работы. Основные результаты диссертационной рабо-ты доложены, обсуждены и одобрены на 2-й всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Научное обеспечение агропромышленного комплекса» ( г. Краснодар, 2008 г.); VII Международной конференции «Кондитерские изделия ХХI века» (г. Москва, 2009 г.); международной научно-практической конференции «Хлебобулочные, кондитерские и макаронные изделия ХХI века» (г. Краснодар, 2009 г.); III международной научно-технической конференции «Инновационные технологии и оборудование для пищевой промышленности» (приоритеты развития) (г. Воронеж, 2009 г.); международной научно-практической конференции «Функциональные продукты питания: ресурсосберегающие технологии переработки сельскохозяйственного сырья, гигиенические аспекты и безопасность» (г. Краснодар, 2009 г.).

1.7 Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 научных статей, в том числе 3 статьи в журналах, рекомендованном ВАК РФ, получено 3 патента РФ на изобретения.

1.8 Структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературных источников, экспериментальной части, выводов, списка использованной литературы и приложения. Основная часть работы изложена на 98 страницах компьютерного текста, содержит 31 таблицу и 19 рисунков. Список литературы включает 89 источников, в том числе 16 - зарубежных авторов.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Объекты исследований. Объектами исследований являлись кондитерские пасты. С целью выбора сырья с выраженными функциональными свойствами проведено изучение следующих основных компонентов кондитерской пасты: жир растительный, какао порошок, молоко сухое обезжиренное, лецитин, витамино-минеральный премикс.

2.2 Методы исследований. При проведении экспериментальных исследований использовали общепринятые и специальные методы анализа состава и свойств продукта, а также современные физико-химические методы анализа. Определение качества готового продукта и полуфабрикатов осуществляли по следующим показателям: массовая доля сухих веществ, эффективная вязкость, массовая доля жира, степень измельчения, содержание транс-изомеров. Массовую долю жира определяли рефрактометрическим методом (по коэффициенту преломления). Массовую долю транс-изомеров жирных кислот определяли хроматографическим методом. Содержание витаминов определяли методами, предусмотренными ГОСТ.

Структурная схема проведения исследований приведена на рисунке 1.



Рисунок 1- Структурная схема проведения исследований

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

3.1 Системный анализ существующей технологической схемы кондитерских паст. Применен для существующей технологической схемы производства кондитерских паст. Весь технологический процесс условно разделен нами на подсистемы. Подсистема А характеризует процессы в результате которых образуется готовый продукт, подсистема В - центральная подсистема, в которой осуществляются основные физико-химические и структурно-механические процессы, которые собственно и определяют свойства готового продукта. Подсистема С характеризует процессы, происходящие на подготовительных стадиях. Каждая подсистема состоит из нескольких операторов. Целостность системы производства кондитерских паст на протяжение часа и смены составляет:

Q_CBAчас =0,14+0,37+0,37-2 = -1,12

Q_{CBAсмена} =0,01+0,21+0,24-2 =-1,54,

Полученные данные показывают, что наименьшая стабильность у подсистемы С. Это вызвано тем, что рецептурные компоненты не успевают равномерно распределиться в объёме массы за время перемешивания (0,25 ч). Низкая стабильность С снижает также стабильность центральной подисистемы В. Следовательно, именно эта операция нуждается в принципиальных изменениях.

3.2 Разработка технологии кондитерских паст. Необходимость разработки новой технологии кондитерских паст подтверждается низкими физико-химическими характеристиками и качественными показателями готовой пасты, полученной по существующей технологии. Для оптимальных органолептических показателей кондитерской пасты необходимо обеспечить количество твердых частиц с размером не более 25 мкм в количестве не менее 92%, а для обеспечения заявленного содержания компонентов в каждом единичном готовом изделии равномерность распределения компонентов в кондитерской массе должна быть не менее 90%. При смешивании всех рецептурных компонентов, однократное измельчение на пятивалковой мельнице позволяет получить готовый продукт с равномерностью распределения не выше 80 % (патент на изобретение РФ №2309602).

Нами исследован способ получения кондитерской пасты, по которому осуществляли смешивание сахарной пудры с жировым компонентом, измельчение, внесение молочного компонента и какао порошка с последующим вторичным измельчением всей массы.

При измельчении на пятивалковой мельнице количество частиц с размером 25 мкм снижается до 80% (рисунок 2).

Рисунок 2 - Равномерность распределения жирового компонента в готовой массе по ширине пятивалковой мельницы

Для увеличения равномерности распределения компонентов в массе необходимо снизить вязкость массы за счёт добавления жирового компонента (рисунок 3).

Рисунок 3 - Зависимость изменения содержания частиц с размером не более 25 мкм от содержания жирового компонента в массе

Рисунок 4 - Зависимость изменения содержания частиц с размером не более 25 мкм от содержания жирового компонента в сахаро-жировом полуфабрикате

Из проведенных исследований видно, что добавление жирового компонента более 29% позволяет получить массу с содержанием частиц размером не более 25 мкм до 93%. Однако, добавление такого количества жирового компонента уменьшает возможность дозировки его в «свободном» виде на 3-5%. При этом в готовой массе снижается способность жира обволакивать твердые частицы рецептурной смеси и предотвратить окисление готовых изделий. Данный способ получения кондитерской пасты защищен патентом на изобретение РФ № 2370087.

Для увеличения равномерности распределения рассмотрен способ разделения рецептурной смеси на полуфабрикаты: из сахарной пудры и жирового компонента и из молочного продукта, какао продукта и жирового компонента. Одним из значимых факторов, влияющим на вязкость массы кондитерской пасты является массовая доля жира. Ограничение количества жирового компонента вызвано необходимостью участия в технологической среде как можно большего количества жира в «свободном» состоянии.

Для установления количества жира производили смешивание сахарной пудры с разным количеством жирового компонента от 24 до 30% к массе смеси по сухому веществу, при постоянных показателях времени перемешивания и температуры рецептурной смеси 43-45°С. Затем массу пропускали через пятивалковую мельницу. Замер размера частиц производили в пяти точках по ширине пятивалковой мельницы.

Полученные данные показывают, что с увеличением доли жирового компонента к массе смеси по сухому веществу содержание частиц с размером не более 25 мкм увеличивается (рисунок 4). Равномерность распределения компонентов более 90% достигается при содержании жира около 26%. Нами исследовано также влияние продолжительности перемешивания сахарной пудры и жирового компонента, взятого в количестве 26% на повышение равномерности компонентов в рецептурной смеси. Данные исследований показали, что при перемешивании массы в течение 0,2-0,3 ч равномерность распределения жирового компонента по полю массы составляет около 92%. Дальнейшее перемешивание массы не дает повышения однородности распределения жирового компонента в массе (рисунок 5).

В результате проведённых исследований можно сделать вывод, что для получения массы с равномерным распределением жирового компонента в массе время перемешивания массы должно составлять около 0,3 ч. При этом содержание жирового компонента в рецептурной смеси составляет не более 25-26%.

Рисунок 5 - Зависимость равномерности распределения жирового компонента от времени перемешивания

Рисунок 6 - Зависимость изменения содержания частиц с размером не более 25 мкм от содержания жирового компонента в полуфабрикате

Анализируя полученные данные, можно сделать вывод, что при получении сахаро-жирового полуфабриката количество «свободного» жира, используемого для дальнейшей разводки, увеличивается на 3-5%. При таком содержании жирового компонента после измельчения смеси на пятивалковой мельнице количество твердых частиц с размером не более 25 мкм составляет 88-90%. Коэффициент равномерности распределения компонентов в массе составляет 90,7%. Для сохранения количества «свободного» жирового компонента разработан способ приготовления молочно-какао-жирового полуфабриката.

Проведена серия опытов по определению количества жирового компонента, необходимого для обеспечения равномерности распределения компонентов в массе не ниже 90% и содержанию частиц с размером 25 мкм не менее 89-90%. С учётом содержания жира в какао порошке (в пределах 10%) для исследований принято содержание количества жирового компонента от 23 до 30%. При этом температура жирового компонента и время перемешивания массы остаются постоянными. Данные приведены на рисунке 6. Анализируя полученные данные можно сделать вывод, что при содержании жирового компонента в полуфабрикате в количестве 24-26% содержание частиц с размером 25 мкм колеблется в пределах 89-90%. При дальнейшем увеличении содержания жирового компонента содержание частиц с размером 25 мкм практически не изменяется, а при содержании жирового компонента более 29% резко падает.

При содержании жирового компонента в полуфабрикате 24-26% количество «свободного» жирового компонента увеличивается на 3-5%, что является одним из условий изменения существующей технологии приготовления кондитерских паст (патент на изобретение РФ № 2370088).

3.3 Разработка трёхстадийного процесса производства кондитерской пасты. Центральная система В отражает заключительный этап подготовки массы - процесс конширования. Для увеличения показателя стабильности подсистемы В показана необходимость изменения технологического процесса - разделение процесса конширования на стадии, введение стадии «сухого» конширования - с минимальным введением жирового компонента (рисунок 7).

Рисунок 7 - Зависимость вязкости массы от количества смеси лецитин и жировой компонент

Рисунок 8 - Изменение вязкости массы в зависимости от времени конширования

Значительное снижение вязкости наблюдается уже при внесении 15% смеси лецитина и жирового компонента. При дальнейшем внесении смеси вязкость массы изменяется в сторону уменьшения и достигает минимального зничения порядка 86-88 Па•с при добавлении 27-30% смеси. Продолжительность «сухого» конширования оценивали по равномерности распределения, которую определяли по значению массовой доли жира. Данные приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Равномерность распределения жирового компонента в зависимости от продолжительности «сухого» конширования

	равномерность распределения жирового компонента в зависимости от времени перемешивания, %
Продолжительность "сухого" конширования, час	00	0,5	0,75	1,0	1,25	1,5	1,75	2,0	2,25	2,5	2,75	3,0	3,25	3,5	3,75	4,0
1	59	64	69	75	77	79	80	83	84	87	89	90	91	92	92	92
2	61	63	72	75	76	80	82	83	85	88	88	91	92	91	92	91
3	58	66	74	73	78	77	82	84	86	89	89	90	92	92	92	92
4	59	66	71	73	77	78	80	84	85	89	88	92	92	92	92	92
5	63	68	71	74	76	77	80	85	85	89	89	92	92	92	91	92
Среднее значение	60	65,4	71,4	74,0	76,8	78,2	80,80,8	83,8	85,0	88,4	88,6	91,0	91,8	91,8	91,8	91,8

Анализируя полученные данные можно сделать вывод, что после 3 ч «сухого» конширования равномерность распределения компонентов в массе достигает 91%, при дальнейшем коншировании увеличение равномерности распределения происходит незначительно.

Исследования показали, что после 3,0 - 3,25 ч перемешивания наблюдалось повышение вязкости. По нашему мнению, это вызвано максимальным уменьшением размера твердых частиц в процессе их диспергирования и возрастанием молекулярных сил сцепления между ними. Для дальнейшей стабилизации вязкости приблизительно через 3,0 ч конширования необходимо вносить оставшее количество смеси лецитина и жирового компонента.

Вторая стадия процесса конширования - это внесение оставшегося жирового компонента, с учётом того, что разработанные технологические приемы позволили увеличить количество свободного жирового компонента на 3-5%. Равномерность распределения на данном этапе находится в прямой зависимости от продолжительности перемешивания массы с жировым компонентом. Анализируя полученные данные можно сделать вывод, что через 0,7 ч после внесения жировой компонент равномерно распределяется по объему массы, при дальнейшем коншировании равномерность распределения компонентов не изменяется. На данном этапе возможно внесение вкусо-ароматических добавок и окончательное конширование в течение 0,5-0,6 ч.

По окончании процесса конширования готовая масса содержит 31-38% жирового компонента (в зависимости от рецептурного состава), содержание частиц с размером 25 мкм колеблется в пределах 90-93% общей массы, равномерность распределения компонентов в массе 91-92%.

3.4 Диагностика рациональной технологии кондитерских паст. На рисунке 9 приведена операторная модель разработанной технологии кондитерских паст. Определение стабильности разработанной технологии кондитерских паст производили путём определения содержания жирового компонента в течении часа и на протяжении смены. Целостность системы производства кондитерских паст по разработанной технологии составляет:

Q_CBAчас = 1,00+0,86+0,86+0,86-3 = 0,58,

Q_{CBAсмена} = 0,86+0,86+0,76+0,76-3 =0,24.

Рисунок 9- Операторная модель разработанной технологии кондитерских паст функционального назначения

Анализируя полученные данные, можно сделать вывод, что разработанная технология приготовления кондитерских паст является стабильной.

3.5 Исследование рецептурного состава полуфабрикатов кондитерских паст функционального назначения. На начальном этапе провели подбор сырьевых компонентов. Проведенный анализ показал необходимость существенной коррекции химического состава кондитерских изделий с целью повышения их пищевой и биологической ценности.

С целью выбора жиров для приготовления кондитерской пасты с выраженными функциональными свойствами, исследованы три наиболее широко используемых жировых компонента: жир растительный «Эконат 11» (производитель фирма «Эфко»), жир растительный «Аколик» (производитель фирма «AarhusKarlshamn Sweden AB»), жир «Пальмовое масло 33-36». Произведена их органолептическая оценка и определены такие показатели

качества как консистенция при 20°С и 30°С. Практически все они имеют однородную и практическую консистенцию.

При использовании жира для приготовления кондитерских изделий для детского питания содержание транс-изомеров не должно превышать 7%. Данные по содержанию жирных кислот и транс-изомеров жирных кислот приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Содержание жирных кислот и транс-изомеров жирных кислот

Тип жира	Содержание жирных кислот, %	Массовая доля транс-изомеров, %
	Полиненасыщенные	Мононенасыщенные	Насыщенные
Эконат 11	7-9	58-62	22-24	2,08
Аколик	4-6	62-65	16-18	1,5
Пальмовое масло	8-12	38-42	48-52	1,7

Из таблицы видно, что во всех образцах количество транс-изомеров не превышают требуемых показателей, но минимальное количество содержится в жире растительном Аколик.

Одним из основных показателей функциональных свойств жирового компонента является жирнокислотный состав. Исследования проводились в НИИ Биотехнологии и сертификации пищевой продукции КубГАУ по ГОСТ Р 51483. Данные приведены в таблице 4. Из результатов испытаний видно, что наиболее сбалансированный по жирнокислотному составу жир растительный «Аколик». Кроме того, он содержит большее количество незаменимых жирных кислот (линолевой, линоленовой), чем остальные образцы.

Таблица 3 - Жирнокислотный состав жиров растительных

Определяемый показатель, (% к сумме жирных кислот)	Данные исследований
	Эконат	Аколик	Пальмовое масло
Каприловая кислота	0,03	0,03	0,05
Каприновая кислота	0,03	0,03	0,05
Лауриновая кислота	0,36	0,20	0,4
Миристиновая кислота	0,79	0,50	1,8
Пальмитиновая кислота	29,15	27,03	39,8
Пальмитолеиновая кислота	0,15	0,17	0,58
Стеариновая кислота	4,17	3,18	5,2
Линолевая кислота	26,68	16,68	39,6
Линоленовая кислота	0,15	0,30	0,8
Арахидоновая кислота	0,34	0,42	0,35

На основании проведённых исследований разработали рецептуру кондитерской пасты функционального назначения с использованием растительного жира Аколик, который характеризуется чистым, обезличенным вкусом, стабильной мажущей консистенцией, отсутствием «салистого» послевкусия, стабильностью при хранении, отсутствием транс-изомеров.

Молочные продукты, являются основным источником животного белка. Исследованы следующие молочные продукты: молоко сухое цельное, молоко сухое обезжиренное, сухие сливки, сыворотка молочная сухая.

Содержание основных пищевых веществ в сухих молочных продуктах приведены на рисунке 10. Содержание минеральных веществ в сухих молочных продуктах приведено на рисунке 11.

Из представленных данных видно, что содержание белка значительно выше в сухом обезжиренном молоке (СОМ), поэтому его использование в качестве белкового обогатителя наиболее эффективно.

Кроме того, СОМ является природным источником микронутриентов. Низкое содержание жира (до 1%) в СОМ позволит снизить энергоёмкость кондитерских изделий.

Рисунок 10 - Содержание основных пищевых веществ в молочных продуктах.

Рисунок 11 - Содержание минеральных веществ в молочных продуктах

С целью обогащения кондитерских паст использованы витаминно-минеральные премиксы «Валетек» (ЗАО «Валетек Продимпекс»). Состав витаминно-минеральных премиксов "Валетек" представлен в таблице 4.

Анализируя состав витаминно-минеральных премиксов «Валетек» можно сделать вывод, что премикс «Валетек 5» содержит наибольшее количество микронутриентов, в частности Са и витамин С.

Таблица 4 - Состав витаминно-минеральных премиксов «Валетек»

Витаминно-минеральный премикс	Витамины, мг/100г смеси	Минеральные вещества, мг/100г смеси
	В1	В2	В6	РР	Фолиевая кислота	С	Fe	Ca
Валетек 1	350	200	500	4500	32	15000	2000	-
Валетек 5	90	55	133	1150	8,5	3750	550	22000
Валетек 8	90	55	133	1150	8,5	-	550	19200

Доказано, что наиболее эффективно вводить витаминно-минеральный премикс вместе с сыпучими компонентами (молочный компонент, какао порошок) на первой стадии получения какао-молочно жирового полуфабриката. Установлена масса единичной порционной упаковки продукта для детского и дошкольного питания 20-25г. При дозировке 20г одна упаковка кондитерской пасты может удовлетворить суточную потребность детей дошкольного и школьного возраста в витамине С - на 20%, В₁ - на 33,3%, В₂ - на 16%, В₆ - 30,8%, железе - 20%, кальции - на 8,9%.

Сохранность витаминов и минеральных веществ по окончании срока годности готового продукта увеличилась на 20-22% по сравнению с сохранностью продукта приготовленного по традиционной технологии.

3.6 Разработка рецептуры кондитерских паст функционального назначения. Рецептура кондитерской пасты для массового потребления разработана путем коррекции рецептурного состава, за счет подбора сырьевых компонентов, изученных в настоящей работе, произведена замена рецептурных компонентов и изменено их соотношение. Разработанное композиционное соотношение рецептурных компонентов приведено в таблице 5.

Таблица 5 - Процентное соотношение рецептурных компонентов

Наименование сырьевого компонента	Содержание, %
	До коррекции	После коррекции	С витаминно-минеральным премиксом
Сахарная пудра	49,0	45,0	43,9
Масло растительное дезодорированное рафинированное	23,0	-	-
Молоко сухое обезжиренное	5,5	16,5	16,1
Сыворотка сухая	10,0	-	-
Какао порошок	5,0	5,0	4,88
Жир кондитерский	7,0	-	-
Концентрат фосфатидный	0,4	0,5
Ароматизатор идентичный натуральн.	0,1	0,01	0,01
Жир растительный		33,5	32,68
Валетек 5			2,0
итого	100,0	100,0	100,0

Проведена серия опытов по установлению оптимального количества витаминно-минерального премикса для обогащения кондитерской пасты (таблица 6).

Дозирование премикса осуществляли в пределах от 0,5 до 3,0% к массе готового изделия. Проанализировав полученные данные сделали вывод, что дозировка витаминно-минерального премикса более 2,0% может привести к повышенному содержанию некоторых витаминов (витамин В₁, витамин В₆).

Таблица 6 - Содержание витаминов и минеральных веществ в кондитерской пасте при различной дозировке премикса

Наименование витаминов и минеральных веществ	Кондитерская паста без внесения премикса	Количество вносимого премикса, % к массе готового изделия
		0,5%	1,0%	1,5%	2,0%	2,5%	3,0%
В1 ,	мг в 100г	0,45	0,65	1,0	1,15	1,5	1,8	2,5
	% от суточной нормы		36,0	55,5	63,9	83,3	99,9	138,8
В2,	мг в 100г	0,33	0,39	0,45	0,65	0,8	0,92	1,2
	% от суточной нормы		19,5	22,5	32,5	40,0	46,0	60,0
В6,	мг в 100г	0,75	0,8	1,1	1,34	2,0	2,69	3,0
	% от суточной нормы		30,8	42,3	51,5	76,9	103,4	115,4
РР,	мг в 100г	12,8	13,1	14,6	16,8	20,0	22,7	24,0
	% от суточной нормы		39,3	43,8	50,4	60,0	68,1	72,0
Фолиевая кислота,	мг в 100г	-	следы	0,05	0,07	0,2	0,23	0,25
	% от суточной нормы			9,5	13,3	38,0	43,7	47,5
С,	мг в 100г	26,0	28,0	35,0	49,0	60,0	68,0	72,0
	% от суточной нормы		23,3	29,0	41,0	50,0	56,4	59,8
Fe,	мг в 100г	1,27	2,5	3,7	6,8	10,0	14,0	19,0
	% от суточной нормы		12,5	18,5	34,0	50,0	70,0	95,0
Ca,	мг в 100г	196,98	220	290	350	400	480	590
	%от суточной нормы		12,2	16,2	19,6	22,2	26,9	33,0

3.7 Промышленная апробация разработанных рецептур и аппаратурно - технологической схемы. Результаты экспериментальных исследований стали основой для разработки процессно-аппаратурной схемы получения кондитерских паст (рисунок 12).

Разработанная кондитерская паста «Элим» обогащенная витаминно-минеральным премиксом удостоена бронзовой медали на смотре-конкурсе в рамках 11-й Российской агропромышленной выставки «Золотая осень-2009» (09-12 сентября 2009 г., ВВЦ, г. Москва).

Рисунок 12 - Технологическая схема разработанной технологии кондитерских паст функционального назначения

Фактический экономический эффект от внедрения разработанного технологического решения составляет порядка 2876 руб на 1 тонну готовой продукции.

ВЫВОДЫ

1. Проведен системный анализ существующей технологии кондитерских паст с целью определения направления исследований.

2. Установлено влияние технологических параметров подготовки сырьевых компонентов и их соотношения на изменение качественных показателей и формирование дополнительных функциональных свойств готового продукта.

3. Разработана технология производства кондитерских паст функционального назначения для дошкольного и школьного питания с поликомпонентными микронутриентными добавками, включающая производство сахаро-жирового и какао-молочно-жирового полуфабрикатов и разработку трехстадийного процесса конширования.

4. Исследовано физико-химические свойства полуфабрикатов в зависимости от их рецептурного состава и способа их подачи на равномерность распределения функциональных ингредиентов в кондитерских пастах. Установлено, что предварительная подготовка сырьевых компонентов приводит к увеличению равномерности их распределения в готовом продукте до 92%. Показано, что раздельная подготовка полуфабрикатов - сахаро-жирового и какао-молочно-жирового, приводит к увеличению равномерности распределения сырьевых компонентов в массе с 80 до 91%.

5. Показано, что за счет раздельной подготовки полуфабрикатов содержание жирового компонента в полуфабрикате снижается до 24-26%, а количество «свободного» жирового компонента увеличивается на 3-5%, что является одним из условий изменения существующей технологии приготовления кондитерских паст (патент на изобретение РФ № 2370088).

6. Экспериментально доказано, что снижение «связанного» жира способствует повышению сохранности вносимых витаминов и минеральных веществ (витаминно-минеральный премикс Валетек 5) на 20% на протяжении срока хранения готового продукта.

7. Разработана рецептура кондитерских паст функционального назначения с поликомпонентными микронутриентными добавками для дошкольного и школьного питания.

8. Разработана аппаратурно-технологическую схема приготовления кондитерских паст для обеспечения заявленного содержания микронутриентов в каждой единице готового продукта при минимальной расфасовке в течение всего срока хранения. Показано, что введение витаминно-минерального премикса в количестве 2,0% к массе готового продукта обеспечивает функциональные свойства кондитерских паст и обеспечивает суточную потребность детей дошкольного и школьного возраста в витамине С - на 20%, В₁ - на 33,3%, В₂ - на 16%, В₆ - 30,8%, железе - 20%, кальции - на 8,9% при употреблении порционной упаковке 20г.

9. Проведена промышленная апробация разработанной рецептуры и аппаратурно-технологической схемы; проведена оценка их экономической эффективности. Фактический экономический эффект составил 2876 рублей на тонну готовой продукции.

10. Разработаны и утверждены в установленном порядке ТД на кондитерские пасты функционального назначения (изменение №4 от 12.09.09 к ТУ 9125-008-16939216-2001, РЦ-912592-248-2009, ТИ-89-2009) на кондитерскую пасту «Элим» с витаминно-минеральными добавками.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Ревина, Л.А. Производство функциональных кондитерских изделий для различных возрастных групп [Текст] / Н.В. Агеева, В.К. Кочетов, И.Я. Аминева // Ежемесячный научно-технический и производственный журнал «Хлебопродукты», 2007. - № 8. - С. 40-41.

2. Ревина, Л.А. Рациональная технология функциональных кондитерских паст [Текст] / Н.В. Агеева, В.К. Кочетов // Матер. 7-й межд. конф. «Кондитерские изделия ХХI века»/ Международная промышленная академия. - М.: Пищепромиздат, 2009. - С. 146-148.

3. Ревина, Л.А. Теоретическое обоснование кондитерских паст как объекта коррекции пищевого статуса [Текст] / Н.В. Агеева, В.К. Кочетов, Л.В. Донченко // Матер. межд. науч.-практич. конф. «Функциональные продукты питания: ресурсосберегающие технологии переработки сельскохозяйственного сырья, гигиенические аспекты и безопасность» / Кубан. гос. аграрн. ун-т, г.Краснодар, 2009 г. - С. 118-121.

4. Ревина, Л.А. Разработка технологии кондитерских паст функционального назначения для дошкольного и школьного питания [Текст] // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета / http://www.ej.kubagro.ru/news.asp#47, г.Краснодар, 2010. - №59 (05).

5. Ревина, Л.А. Особенности технологии кондитерских паст для организации функционального питания детей дошкольного и школьного возраста [Текст] // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета / http://www.ej.kubagro.ru/news.asp#47, г.Краснодар, 2010. - №59 (05).

6. Способ производства кондитерской сахарной массы / Патент на изобретение РФ №2309602// Кочетов В.К., Аксенова Л.М., Талейсник М.А., Щербакова Н.А., Аминева Н.П., Ревина Л.А.

7. Способ приготовления кондитерской пасты / Патент на изобретение РФ № 2370087// Кочетов В.К., Талейсник М.А., Аминева Н.П., Аминева И.Я.,Агеева Н.В., Ревина Л.А.

8. Способ приготовления кондитерской пасты / Патент на изобретение РФ № 2370088// Кочетов В.К., Талейсник М.А., Аминева Н.П., Агеева Н.В., Ревина Л.А.

Размещено на Allbest.ru