Разработка рецептуры вафель

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Нормативные ссылки

2. Аналитический обзор литературы

2.1 Анализ существующего ассортимента вафельных изделий функционального и специализированного назначения

2.2 Обоснование компонентного состава разрабатываемых вафельных изделий функционального назначения

2.3 Задачи собственных исследований

3. Объекты и методы исследования

3.1 Объекты исследований

3.1.1 Сырье

3.1.2 Материалы

3.2 Методы исследований

4. Экспериментальная часть

4.1 Разработка и обоснование рецептур вафельных изделий функционального назначения

4.2 Определение биологической ценности продукта

5. Технология производства вафельных изделий функционального назначения

5.1 Технологическая схема производства вафель «Фруктовых»

5.2 Технологическая схема производства вафель «Молочных»

5.3 Изучение показателей качества и безопасности разработанных вафельных изделий функционального назначения

6. Безопасность жизнедеятельности

6.1 Охрана труда

6.2 Инструктаж по охране труда

6.3 Освещение производственных помещений

6.3.1 Естественное освещение

6.3.2 Искусственное освещение

6.3.2 Искусственное освещение

6.4 Вентиляция производственных помещений

6.4.1 Естественная вентиляция

6.4.2 Искусственная общеобменная вентиляция

6.4.3 Местная вентиляция

6.5 Пожарная безопасность

6.6 Экология

7. Экономические расчеты

Выводы

Список использованных источников

Приложение

Введение

Одна из важнейших и приоритетны задач государства - это организация мероприятий по сохранению здоровья страны.

Несбалансированное питание является одним из главных факторов ухудшения состояния здоровья населения. Увеличение потребления легкоусвояемых углеводов, насыщенных жиров при существенном недостатке белков, микроэлементов, витаминов приводит к таким заболеваниям как ожирение, сахарный диабет, атеросклероз и др., поэтому создание отечественных продуктов питания, обладающих функциональными свойствами, остается актуальной задачей [1].

В связи с этим в данной курсовой работе были разработаны рецептуры вафель, содержащих в своем составе функциональные ингредиенты.

Рецептуры вафель «Фруктовых» и «Молочных» разработаны с использованием высококачественного сырья, подобранным таким образом, чтобы сгладить неблагоприятные воздействия окружающей среды на организм человека и компенсировать дефицит витаминов, минеральных веществ.

Вафли «Фруктовые» разработаны для людей страдающих такими заболеваниями как сахарный диабет, ожирение, и для людей, следящих за своим здоровьем.

Вафли «Молочные» разрабатывались для детей школьного возраста, с целью восполнения потребности в животном белке, минеральных веществах, витаминах и энергии.

Разработанные рецептуры вафель направлены на улучшение состояния здоровья человека, восполнение дефицита необходимых компонентов и обеспечение энергией и силой на весь день [1, 2].

1. Нормативные ссылки

В данной выпускной квалификационной работе приведены ссылки на следующие нормативные документы:

ФЗ-№ 69 О пожарной безопасности

ФЗ-№ 123 Технический регламент о требованиях пожарной безопасности

ГОСТ Р 51474-99 Транспортная маркировка. Технические условия ГОСТ Р 51574-2000 Соль поваренная пищевая. Технические условия ГОСТ Р 52189-2003 Мука пшеничная. Общие технические условия ГОСТ Р 52465-2005 Масло подсолнечное. Технические условия ГОСТ Р 52791-2007 Молоко сухое. Технические условия

ГОСТ Р 52969-2008 Масло сливочное. Технические условия

ГОСТ Р 53959-2010 Маркировка продукта в потребительской таре.

Технические условия

ГОСТ Р 53970-2010 Добавки пищевые. Лецитины Е322. Общие технические условия

ГОСТ Р 54015-2010 Отбор и подготовка проб для определения радионуклидов. Технические условия

ГОСТ 12.0.001-82 Система стандартов безопасности труда. Основные положения

ГОСТ 12.0.003-74ССБТ Опасные и вредные производственные факторы. Классификация

ГОСТ 12.004-90 ССБТ Организация обучения безопасности труда.

Общие положения

ГОСТ 12.1.004-91 Пожарная безопасность. Общие требования

ГОСТ 12.1.007-76 Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности концентраций вредных веществ индикаторными трубками

ГОСТ 12.1.045-84 Строительство. Нормы освещения строительных площадок

ГОСТ 12.4.021-75 Системы вентиляционные. Общие требования ГОСТ 13799-81 Транспортирование и хранение. Технические условия ГОСТ 14031-68 Вафли. Технические условия

ГОСТ 14192-71 Маркировка транспортной тары. Технические условия

ГОСТ 17481-72 Технологические процессы в кондитерской промышленности. Термины и определения

ГОСТ 21-94 Сахар-песок. Технические условия

ГОСТ 2156-76 Натрий двууглекислый. Технические условия

ГОСТ 22371-77 Плоды и ягоды протертые или дробленые. Технические условия

ГОСТ 23327-98 Молоко и молочные продукты. Метод измерения массовой доли общего азота по Кьельдалю и определение массовой доли белка

ГОСТ 25555.3-82 Определение массовой доли минеральных примесей. Технические условия

ГОСТ 26188-84 Определение рН. Технические условия

ГОСТ 26313-84 Отбор проб для определения органолептических и физико-химических показателей. Технические условия

ГОСТ 26323-84 Определение наличия примесей растительного происхождения. Технические условия

ГОСТ 26670-91 Продукты пищевые. Методы культивирования микроорганизмов

ГОСТ 26671-85 Подготовка проб к испытаниям. Технические условия ГОСТ 26929-94 Определение токсичных элементов. Технические условия КОПС.19.03.02.2,73

ГОСТ 2874-73 Вода питьевая. Технические условия ГОСТ 29186-91 Пектин. Технические условия

ГОСТ 29270-95 Определение массовой доли нитратов. Технические условия

ГОСТ 30349-96 Определение массовой доли пестицидов. Технические условия

ГОСТ 31902-2012 Изделия кондитерские. Методы определения массовой доли жира

ГОСТ 53959-70 Пределы допустимых отклонений массы нетто продукта в одной упаковочной единице от номинального. Технические условия

ГОСТ 54004-2010 Отбор проб для микробиологических анализов. Технические условия

ГОСТ 54680-2011 Условия хранения и сроки годности. Технические условия

ГОСТ 5897-90 Изделия кондитерские. Методы определения органолептических показателей качества, размеров, массы нетто и составных частей

ГОСТ 5898-87 Изделия кондитерские. Методы определения кислотности и щелочности

ГОСТ 5900-73 Изделия кондитерские. Методы определения влаги и сухих веществ

ГОСТ 5903-89 Изделия кондитерские. Методы определения сахара ГОСТ 7730-89 Пленка целлюлозная. Технические условия

ПП РФ № 390 О противопожарном режиме

СанПиН 2.3.2.1078 Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов

ТУ 9110-008-35937677-97 Фруктоза кристаллическая ангидридная для пищевой промышленности

2. Аналитический обзор литературы

2.1 Анализ существующего ассортимента вафельных изделий функционального и специализированного назначения

Ассортимент мучных кондитерских изделий функционального и специализированного назначения в настоящее время разнообразен. В основном это печенье, пряники, вафли, галеты с отрубями, хлебцы с применением нескольких видов муки.

Разработан и предложен следующий ассортимент рецептур вафельных изделий.

Авторами разработаны вафли с жировой начинкой с применением порошка из плодов шиповника. Установлено, что использование порошка из плодов шиповника взамен вафельной крошки в рецептуре жировой начинки способствует повышению содержания пищевых волокон, калия, кальция, магния и каротина [3].

Предложены вафли функционального назначения с использованием цельносмолотой муки из семян амаранта. Мука из семян амаранта по содержанию макро- и микрокомпонентов значительно превосходит пшеничную муку высшего сорта, традиционно применяемую в производстве мучных кондитерских, в том числе вафельных изделий. Листовые вафли Амарантовые по сравнению с традиционными изделиями, изготовленными с использованием пшеничной муки, обогащены белками, сбалансированными по аминокислотному составу, полиненасыщенными жирными кислотами, витамином В1. Они рекомендуются для включения в ежедневный рацион для коррекции нарушения всех видов обмена, в первую очередь углеводного [4].

Известен способ производства вафель профилактического назначения с жировой начинкой включающие смесь фосфолипидного продукта, стевиозида, сухого цельного молока в соотношении 2:1:80, начинка с дополнительно содержит рафтилин, взятый в соотношении кондитерским КОПС.19.03.02.2,73 жиром как 1:7, и фруктовую смесь, содержащую цитрусовое диетическое волокно и яблочные пищевые волокна в соотношении 1:3, в качестве фосфолипидного продукта содержит «Холин», а вафельные листы в качестве муки содержат смесь муки пшеничной хлебопекарной и гречневой муки при соотношении 5:2 [5].

Разработана рецептура вафель профилактического назначения с жировой начинкой включающие смесь фосфолипидного продукта, стевиозида, сухого цельного молока в соотношении 2:1:80, вафельные листы дополнительно содержат полуфабрикат из растительного сырья, а начинка - овощную смесь, при этом в качестве полуфабриката из растительного сырья используют порошок из семян винограда, в качестве овощной смеси используют картофельные и морковные пищевые волокна в соотношении 1:1, а в качестве фосфолипидного продукта Фэйс, в качестве жировой композиции смесь кондитерского жира и рафтилина в соотношении 7:1 [6].

Известна рецептура вафельных изделий на основе лечебных минеральных вод. Повышение биологической ценности мучных кондитерских изделий - вафельных листов достигается путем использования минеральных вод «Нарзан» и «Ессентуки» в качестве рецептурного компонента [7].

Описан способ получения вафельные изделия с комбинацией сахарозаменителей.

Вафельных изделия, изготовленные с полной заменой сахарозы ксилитом, изомальтом и ксилоогилосахаридом [8].

Существует способ получения вафельных изделий с использованием порошка тыквы. Вафельные изделия вырабатывают путем внесения порошка тыквы в количестве 10% от массы муки. Разработанный вафельный полуфабрикат отличается широким набором минеральных веществ, таких как калий, магний, кальций, фосфор, железо, йод и повышенным содержанием в- каротина [9].

Разработана рецептура диабетических вафель вырабатываемы с использованием топинамбура и сахарозаменителя «Сладекс». Диабетические вафли, обладают улучшенной консистенцией и кофейным вкусом и ароматом при отсутствии в рецептуре кофе [10].

Предложена рецептура SPA-Вафель. Такие вафли специально производятся для использования при водных процедурах с целью достижения максимального релакса и для общего тонизирующего действия. Минеральная вода, входящая в их состав, благодаря своим целебным свойствам благотворно влияет на здоровье, самочувствие, повышает тонус. Состав SPA-вафель включает вафельные листы и начинку. В рецептуру вафельных листов входят: полуфабрикат из растительного сырья (смесь муки пшеничной и овсяных отрубей), подслащивающий агент - стевиозид, сухое молоко, фосфолипидный продукт, меланж, пищевая соль, минеральная вода; в рецептуру начинки: вкусовой наполнитель - смесь стевиозида, измельченного ореха кола и растительного масла в соотношении по массе 1:25:70, сухая сыворотка, соевый лецитин. SPA-вафли, приготовленные с добавлением функциональных ингредиентов, не содержат сахарозы, в два раза превышают содержание белка, и обладают антиоксидантными и тонизирующими свойствами [11].

Авторами разработаны вафли на основе смеси муки из нута и пшеничной муки. Полученные вафельные изделия обладают оригинальными органолептическими свойствами, повышенной пищевой и биологической ценностью [12].

Известен способ производства диабетических вафель на основе муки из цикория и сахарозаменителя «Сладекс». Полученные вафельные изделия обладают улучшенной консистенцией и кофейным вкусом и ароматом при отсутствии в рецептуре кофе [13].

В настоящее время появился ряд разработок вафель с двойной начинкой. Вафли получаю путем чередования фруктовой, на основе фруктовой эссенции, и жировой начинок. Цель создания вафель с двойной начинкой - улучшение вкусовых качеств, повышение биологической ценности за счет получения вафель со сбалансированным составом [14].

На сегодняшний день большое распространение на рынке получи вафельные изделия функционального назначения на фруктозе такие как: вафли «Невские», вафли «Добрый совет», вафли «Элитные», вафли «Фруктозов», вафли «Фаворитные», торт вафельный «Сливочно-ванильный глазированный», торт вафельный «Полярный», вафельные трубочки «Забота», торт вафельный «Клубника со сливками», торт вафельный «Сливочный с орехами» и т.д.

Данные изделия не могут называться функциональными, поскольку все они содержат в своем составе вредные компоненты, такие как: кондитерский жир, который способен повышать уровень холестерина в крови, вызывать сердечнососудистые заболевания и приводить к тромбозу сосудов и ожирению; соевую муку, которая оказывает угнетение эндокринной системы и является аллергеном; крахмал, который обладает высоким гликемическим индексом, данный компонент противопоказан для людей больных сахарным диабетом [1-2].

Среди вафель для детей, большим спросом пользуются: вафли «Детские», которые содержат в своем составе вредный для детей кондитерский жир, способный вызывать ожирение; вафли «Артек», содержащие в своем составе улучшители теста, серную кислоту и т.д. делают продукт более красивым и вкусным, но вредным.

При разработке рецептур вафельных изделий функционального и специализированного назначения, нами предложено заменить вредные компоненты, продуктами, обогащенными незаменимыми микронутриентами для профилактики наиболее распространенных заболеваний, связанных с питанием. Сбалансированное здоровое питание способствует адаптации организма к неблагоприятным условиям внешней среды, включает не только разнообразный рацион питания, но и потребление продуктов функционального и специализированного назначения.

2.2 Обоснование компонентного состава разрабатываемых вафельных изделий функционального назначения

Для разработки вафельных изделий функционального назначения были использованы такие известные и наиболее изученные на сегодняшний день функциональные ингредиенты как промикс-4, фруктоза, пектин, лецитин, молоко сухое цельное.

Применение промикса-4 позволяет полностью заменить яичный порошок.

При внесении сухой смеси промикса-4 в эмульсию повышается качество и устойчивость эмульсии, за счет содержания лецитина увеличиваются сроки хранения готовой продукции, улучшается структура вафельного листа, предотвращается процесс усушки, повышается пищевая ценность изделий [15].

Важным эффектом при применении промикса-4 для изготовления листовых вафель является обеспечение прочности и хруста вафельного листа, облегчение процесса съема вафельных листов с прессов печей, уменьшение количества оттеков.

Использование функциональной сухой смеси с содержанием белка 32% и жира - 15% позволяет повысить биологическую ценность вафельных изделий, улучшить качество продукции, увеличить сроки годности, создавать диетические сорта вафельных изделий и снизить себестоимость готового продукта [15-16].

В качестве энергетического ингредиента для производства диабетической вафельной начинки была использована фруктоза.

Фруктоза (плодовый сахар) - это моносахарид, натурального происхождения, обладающий сладким вкусом, который в свободном виде находится почти во всех плодах и ягодах и даже в некоторых овощах.

Фруктоза является весьма ценным энергетическим продуктом, она в три раза слаще глюкозы и в 1,5 раза слаще сахарозы, хорошо растворима в воде.

Фруктоза относится к углеводам с низким гликемическим индексом, благодаря чему ее употребление не способствует значительному повышению уровня сахара в крови. Различие между сахарозой и фруктозой связаны с тем, что они по-разному усваиваются организмом. Эти свойства особенно важны для людей с сахарным диабетом. В отличие от других углеводов фруктоза может принимать участие во внутриклеточном метаболизме без посредничества инсулина. Она всасывается из пищеварительного тракта путем пассивной диффузии, поглощаясь клетками печени, выводится из крови за небольшой промежуток времени, в итоге сахар в крови повышается гораздо меньше, чем после приема глюкозы. Фруктоза в отличие от глюкозы не обладает способность высвобождать гормоны кишечника, стимулирующие секрецию инсулина [17].

Фруктозу как заменитель сахара активно используют для здорового питания во всем мире.

Кондитерские изделия, изготовленные на основе фруктозы целесообразно употреблять не только людям с ожирение и сахарным диабетом, но и здоровому населению. Это связано с тем, что для усвоения не нужен гормон инсулин, благодаря чему не происходит перегрузки при работе поджелудочной железы [18].

В отличие от других сахаров, фруктоза не провоцирует развитие кариеса и диатеза у детей, обладает тонизирующим действием, снижает калорийность пищи и препятствует накоплению лишних углеводов в организме.

Используя фруктозу можно быстрее восстановить организм после длительной умственной или физической нагрузки. Помимо диабета употреблять фруктозу рекомендуют людям, ведущим активный образ жизни. Даже находясь на продолжительных тренировках, благодаря употреблению фруктозы можно долгое время не ощущать чувства голода [18].

Сегодня фруктоза широко используется для изготовления не только диетических продуктов, но и лечебных препаратов. Она хорошо укрепляет иммунную систему. На ее основе производят лекарства от сердечных заболеваний и шоковых состояний.

Фруктоза обладает способность усиливать аромат ягод, фруктов, особенно это заметно при приготовлении фруктовой вафельной начинки.

Кондитерские изделия, в которых сахар заменен фруктозой, относятся к так называемым продуктам здорового питания, такие продукты малокалорийны, лучше усваиваются организмом, чем продукты с сахаром, и остаются свежими гораздо дольше [17-18].

Фруктоза рекомендована Научно-исследовательским институтом питания Российской академии наук в качестве заменителя обычного сахара.

В качестве гелеобразователя, стабилизатора, загустителя для производства вафельной начинки был использован пектин.

Пектины - компоненты первичных клеточных стенок растений, выступающие связующими веществами растительной ткани.

Пектиновые вещества - полисахариды, образованные остатками частично этерифицированной полигалактуроновой кислоты. В зависимости от источника происхождения, молекулярно-массовое распределение и степень этерификации могут варьироваться.

Пектин широко используется в пищевой и фармацевтической промышленности. В медицине пектин используется для изготовления физиологически активных веществ, обладающих полезными для человеческого здоровья свойствами.

Пектиновые вещества в промышленных масштабах получают из цитрусовых и яблочных выжимок, корзинок подсолнечника и жома сахарной свеклы. Яблочный пектин особенно высоко ценится производителями кондитерской продукции во всем мире [18-19].

В промышленных условиях производят две формы пектина - жидкий и порошкообразный. В рецептурах две формы взаимозаменяемы, но от формы использования пектина зависят правила смешивания компонентов: порошкообразный пектин смешивается со свежими холодными фруктами или соками, а жидкий пектин добавляется в сваренный горячий продукт. Несмотря на это порошкообразный пектин имеет более широкую сферу применения.

В зависимости от особенности желирования в различных средах различают высокоэтерифицированные и низкоэтерифицированные пектины. Молекулы высокоэтерифицированных пектинов в среде с относительно высоким содержанием сухих веществ и высокой кислотности образуют водородные мостики, то есть химические связи, способствующие тому, что пектины выстраиваются в равномерно распределенную трехмерную конструкцию, удерживающую в себе все большее количество воды.

Низкоэтерифицированные пектины, способны действовать даже в средах с относительно низким содержанием сухих веществ и кислотности. Кроме того они взаимодействуют с ионами поливалентных металлов, что расширяет возможности их применения.

В пищевой промышленности пектин зарегистрирован в качестве добавки под названием Е 440 и используется в качестве загустителя для производства начинок для конфет, желе, мармелада и т. д.

Приготовление вафельной начинки с использованием пектина занимает меньше времени и дает больший выход готового продукта. Начинки с пектином придают более насыщенный аромат изделию. И как правило, при изготовлении начинки с использованием пектина используется меньше сахароподобных углеводов, поэтому начинки получаются менее калорийные, чем без использования пектина [19].

Стоит отметить, что промышленный пектин различается по своим желирующим свойствам, поэтому чтобы готовый продукт был однородным и хорошего качества необходимо строгое соблюдение рецептуры. Так же не допускается нагревать выше 130 °С вафельные начинки с использованием промышленного пектина, так как при длительном воздействии высоких температур он теряет свои желирующие свойства. Начинки с использованием пектина следует хранить в сухом прохладном месте, так как они лучше сохраняют свои желирующие свойства [19].

Кроме использования в пищевой промышленности пектин считается важным компонентом для организма человека.

Научно доказано, что пектины обладают пребиотическими свойствами. Пектины метаболизируются в толстой кишке и после ферментирования в состав микрофлоры входят такие бактерии, как Bacteroides distasonis, Bacteroides ovatus и Bifidobacterium infantis (Bayliss and Houston, 1984). Авторы исследовали неселективность ферментирования пектина по отношению к бифидобактериям и все проанализированные бактерии показали рост как с высокоэтерифицированными, так и с низкоэтерефицированными пектинами. Расщепляясь в толстой кишке, пектины образуют низкомолекулярные жирные кислоты (например, молочную, уксусную, пропионовую, масляную), что также оказывает положительное влияние на организм человека [18-19].

Специалистами были установлены полезные свойства пектина, исходя из выполняемых им функций.

Данное вещество способно выводить из тканей организма вредные вещества, такие как: пестициды, ионы тяжелых металлов, радиоактивные элементы, не нарушая при этом естественного бактериологического баланса организма.

Польза пектина обусловлена его влиянием на обмен веществ: он стабилизирует окислительно-восстановительные процессы, улучшает периферическое кровообращение, перистальтику кишечника, а так же снижает уровень холестерина в крови.

Пектин практически не усваивается пищеварительной системой человеческого организма, являясь растворимой клетчаткой. Проходя вместе с другими продуктами по кишечнику, пектин всасывает в себя вредные вещества и холестерин, которые вместе с ним выводятся из организма.

Одно из главных функциональных свойств пектина является то, что он способен связывать ионы тяжелых и радиоактивных металлов в виде нерастворимых комплексов и выводить их из организма человека. Благодаря чему включается в рацион людей, контактирующих с тяжелыми металлами или находящихся в загрязненной среде обитания [19].

Польза пектина заключается также в его способности улучшать микрофлору кишечника, оказывать умеренное противовоспалительное и обволакивающее действия на слизистую оболочку желудка при язвенных поражениях, формировать оптимальные условия для микробиоценоза - процесса размножения полезных для организма микробов.

Учитывая перечисленные свойства пектина, он рекомендован для употребления тем, кто страдает заболеваниями желудочно-кишечного тракта и кровеносной системы, пищевыми аллергиями, нарушением обмена веществ, так же людям стремящимся сбросить вес, путем улучшения микроциркуляции и обмена веществ, производя чистку в организме, пектин способствует расщеплению жиров, в результате этого снижается вес.

В качестве эмульгатора, обладающего функциональными свойствами был выбран лецитин.

Лецитины - это сложные эфиры аминоспира холина и диглицеридфосфорных кислот, являющиеся важнейшими представителями фосфолипидов [20].

Лецитин получен как побочный продукт рафинации растительныхмасел путем гидратации.

Лецитин представляет собой сложную смесь, содержащую от 65% до 75% фосфолипидов вместе с триглицеридами и небольшим количеством других веществ.

Лецитин является поверхностно активным агентом, он хорошо работает на поверхности раздела фаз различных субстанций. В присутствии двух несмешиваемых жидких фаз лецитин понижает поверхностное натяжение и действует как эмульгатор. Когда необходимо взаимодействие между твердой и жидкой фазой, он действует как смачивающий и диспергирующий агент, а при использовании между твердыми фазами вещество работает как смазочный агент и агент освобождения (неприлипания к формам).

Лецитин - это необходимое вещество для человеческого организма, являясь основополагающим химическим веществом для формирования межклеточного пространства, нормального функционирования нервной системы, нормальной рабочей деятельности мозговых клеток, служит одним из основных материалов клеток печени.

Лецитин необходим организму как строительный материал для обновления поврежденных клеток, так же это основное транспортное средство для доставки питательных веществ, витаминов и лекарств к клеткам. Из него состоит 50% печени, 1/3 мозговых изолирующих и защитных тканей, окружающих головной и спинной мозг [18, 20].

Лецитин является мощным антиоксидантом, предупреждает образование высокотоксичных свободных радикалов в организме. При его дефиците снижается эффективность воздействия лекарственных препаратов.

Недостаток лецитина может привести к ухудшению здоровья, вызывать слабоумие, болезнь Паркинсона, рассеянный склероз и прочие нервные заболевания.

Для производства «Молочной» начинки было использовано молоко сухое цельное.

Поскольку предприятиям пищевой промышленности не выгодно работать с простым молоком. Оно быстро портится, дорого в хранении и доставке.

Сухое молоко - продукт, полученный из натурального коровьего молока путем его сгущения и высушивания в специальных сушильных установках.

В первую очередь о пользе сухого молока говорит то, что оно изготовлено из натурального коровьего молока [21].

Стоит отметить, что главной особенностью или свойством молока сухого цельного является возможность в течение более длительного периода времени хранить продукт, который не изменяет своих первоначальных отличительных вкусовых и потребительских характеристик.

Примечателен также витаминно-минеральный состав цельного сухого молока. В химическом составе так же можно обнаружить витамины группы А, С, D, Е, а так же Н и РР. Помимо того, состав молока сухого цельного содержит холин, марганец, йод, железо, селен, натрий, магний, фосфор и т.д. Содержащийся в сухом продукте в большом количестве кальций укрепляет костную ткань, способствует росту, а калий позаботится о полноценной работе сердца. Содержащиеся в сухом молоке витамины группы В делают его полезным при железодефицитной анемии [21].

Так же помимо выбранных функциональных ингредиентов, был успешно подобран фруктовый состав начинки.

Для разработки начинки «Фруктовой» со сбалансированным по содержанию кислот и сахаров вкусом, а также в качестве источника олигофруктозы, использованы следующие виды сырья и материалов: подварка из яблок и абрикос.

Яблоки - широко распростран?нное в России сырье. Полезные свойства этих плодов заключаются в нормализации работы кишечника и оказание мягкого мочегонного и желчегонного эффекта.

Яблоки содержат сахара (в основном фруктозу), пектиновые вещества, витамины С, В1, провитамин А, аминокислоты, флавоноиды (рутин, кверцетрин и др.), органические кислоты (яблочная, лимонная, винная), дубильные вещества, минеральные соли (железо, кальций, магний) и микроэлементы (йод, кремний, марганец, медь, натрий, калий, цинк, никель, молибден, кобальт), эфирные масла, хлорагеновая кислота, фитонциды. В семенах содержится до 33 % жирных масел и гликозид амигдалин [22].

Важным свойством яблок является наличие в их составе растительной клетчатки - пектина.

Польза яблок также заключается в ряде других свойств:

? лечебное действие яблок при колитах и других заболеваниях кишечника объясняется наличием пектиновых веществ и фитонцидов;

? обладают общеукрепляющим действием и рекомендуются ослабленным лицам, перенесшим тяжелые заболевания;

? защита от рака. Кожура яблока содержит антиоксидант кверцетин и витамин С;

? яблоки богаты солями калия и танином, обладают мочегонным действием, задерживают образование мочевой кислоты, поэтому рекомендуются как профилактическое и лечебное средство при подагре и мочекаменной болезни [22].

Абрикосы - это плоды, произрастающие на сухих южных склонах стран с теплым климатом.

В абрикосе содержится много каротина, который благоприятно сказывается на зрении, кроме того, каротин способен улучшать внешний облик кожи, делая ее свежей и упругой.

Абрикос является лидером по содержанию калия, необходимого для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний, и при заболевании почек.

Кроме калия, полезные свойства абрикоса заключаются в наличии магния и фосфора, который активизирует обменные процессы в головном мозге. Фосфор улучшает память и повышает выносливость клеток в головном мозге человека, магний является необходимым для регенерации нервных клеток, так же большое содержание провитамина А улучшает работу зрительных органов человека. Большое содержание йода предотвращает заболевания щитовидной железы и улучшает интеллектуальные способности человека. А большое содержание железа помогает лечить различные формы анемии, сердечную недостаточность, позволяет улучшить кислородный обмен в клетках.

Как и во многих фруктах, в абрикосе много полезных соединений, а именно пектина. Он позволяет очищать организм от вредных токсинов и продуктов обмена, пагубно влияя при этом на нежелательные бактерии.

Абрикосы рекомендованы людям страдающим диабетом, а так же людям, занимающимся активно спортом, для восполнения необходимых веществ [23].

2.3 Задачи собственных исследований

Анализ литературных источников и патентной информации показал перспективность разработки технологии и рецептур вафельных изделий функционального назначения.

В основе технологий функциональных вафель лежит модификация составов традиционных вафельных изделий функционального назначения, направленная на повышение пищевой ценности путем увеличения содержания полезных ингредиентов до уровня, соотносимого с физиологическими нормами их потребления (от 15% средней суточной потребности).

Отечественное и мировое производство функциональных продуктов питания развивается сегодня в направлении обогащения витаминами, минеральными веществами и пищевыми волокнами традиционных продуктов на фоне общей тенденции к уменьшению их энергетической ценности [17-23].

Перспективным объектом модификации с целью формирования функциональных свойств являются базовые продукты, представляющие собой вафельные изделия с фруктовой и жировой начинкой.

Повышение пищевой ценности именно этих продуктов массового потребления, их преобразование в продукты здорового питания представляется целесообразным при коррекции базовых рационов.

Целью исследования являлось - совершенствование технологии вафельных изделий функционального назначения с применением функциональных ингредиентов, таких как промикс-4, фруктоза, пектин, лецитин, молоко сухое цельное.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

? обосновать компонентный состав функциональных продуктов питания, обогащенных пищевыми волокнами, витаминами и минеральными веществами;

? исследовать влияние функциональных ингредиентов на функционально-технологические, физико-химические, микробиологические и органолептические свойства готовой продукции;

? разработать технологию производства вафельных изделий функционального назначения.

3. Объекты и методы исследования

3.1 Объекты исследований

3.1.1 Сырье

Для производства вафель функционального назначения необходимо использование функциональных ингредиентов, являющихся полноценным источником - белков, сбалансированных по аминокислотному составу, ненасыщенных жиров, фосфолипидов, пищевых волокон, минеральных веществ, витаминов, взятых в соотношениях и количествах, необходимых для удовлетворения от 15% и выше их суточной потребности [24].

В данном проекте в качестве источников функциональных ингредиентов были взяты: промикс-4, лецитин, фруктоза, пектин, молоко сухое цельное.

Для производства вафель функционального назначения возможно использование как традиционного сырья, так и нетрадиционного.

Рецептура вафельных листов включает: муку высшего сорта, промикс-4, лецитин, растительное подсолнечное масло, соль и бикарбонат натрия.

Мука пшеничная высшего сорта в соответствии с ГОСТ Р 52189. Для изготовления вафель предпочтительно используется пшеничная мука. Свойства муки зависят в частности от сорта пшеницы, химического состава зерна, обусловленного земельно-климатическими условиями, погодными и агротехническими условиями [25].

Складирование зерна и его размол также определяют свойства муки, так что качество муки может быть различным от одного урожая к другому. Рекомендуется складировать муку для вафельного производства в темперированных и сухих помещениях, а также обязательно соблюдать сроки хранения. Каждая партия муки должна быть использована до конца. Для вафельного производства следует использовать так называемую «слабую» (с небольшим содержанием протеина) муку из сортов с невысокой твердостью зерна. Приведенные ниже в таблице 1 факторы муки должны особенно учитываться в вафельном производстве.

Так же не менее важными для производства вафельного теста являются и такие показатели как:

– содержание золы, сорта муки и степень размола взаимосвязаны (степень размола от 60% до 70%), мука с высокой зольностью, более 0,65 % приводит к проблемам в процессе выпечки.

– сырая клейковина и протеин. Эти измерительные параметры для содержания белка в муке тесно взаимосвязаны.

В качестве ориентировочного значения сырая клейковина равна содержанию протеина (к весу сухого вещества), на фактор 2,2 до 2,5. Для изготовления вафель хорошо пригодна мука:

– с протеином ниже 11%;

– с сырой клейковиной ниже 28%.

Лучше всего пригодна мука с низким содержание протеина (от 9% до 10%) [25].

Показатель осаждения. Должен быть не ниже 290 сек. Обычно этот показатель составляет от 300 до 350 сек.

Ситовой анализ. Если использованная мука слишком грубая, т.е. слишком высокая доля мучных частиц до 90 микрометров, то при выдержке теста может произойти домачивание и в результате это может привести к помехам при дозировании теста [25].

Не смотря на то, что высшие сорта пшеничной муки обладают высокой питательной ценностью и несомненными вкусовыми преимуществами, так же она содержит в себе широкий спектр витаминов группы В, участвующих в обмене веществ, обеспечивающих нормальную работу центральной нервной системы. Ниацин - участвует в углеводном обмене, улучшает деятельность желудочно-кишечного тракта; Витамин Е является одним из сильных антиоксидантов. Минеральные вещества, такие как железо, кальций, магний, калий, медь, цинк. Например, кальций - главный «строительный материал» для костной ткани, волос, ногтей; железо улучшает состав крови; калий участвует в построении клеток [1-2, 24].

Промикс-4 в соответствии с СанПиН 2.3.2.1078 представляет собой продукт, выработанный на основе соевого молока путем сгущения с последующим высушиванием на распылительной сушильной установке.

Производится из сырья, не подвергшегося генетическим изменениям, соответствует ЕС 90/220/ЕЕС (статья 2) и требованиям СанПиН 2.3.2.1078, предназначен для использования в кондитерской промышленности.

Промикс-4 является белковым функциональным ингридиентом, с содержанием белка 32% и жира 15%, участвующих в самообновлении клеток и тканей, а так же для выработки ферментов и гормонов.

Лецитин в соответствии с ГОСТ Р 53970. Эмульгаторами являются вещества с поверхностно активными свойствами. Они добавляются в вафельную массу, чтобы способствовать гомогенности и стабильности вафельной массы. Кроме того достигается отставание вафельного листа от подовых плит. Наряду с эмульгирующим свойством лецитина желательно также положительное влияние на пористость, рассыпчатость, хруст и короткий излом вафель. Дополнительно поддерживается золотисто-желтая окраска вафель. В качестве количества добавки указывается доля от 0,2% до 2% [20, 25].

Лецитин - это вещество с большим содержанием фосфолипидов, зачастую используется как пищевая добавка. Он является необходимым для человеческого организма веществом. Незаменимый строительный материал для регенерации клеток. Он обеспечивает нормальную работу нервной системы и мозга, осуществляет транспортировку полезных и питательных веществ, минералов и витаминов к клеткам, препятствует образованию в органах токсичных соединений, так же лецитин относят к мощным антиоксидантам [26].

В данной работе нами было использовано подсолнечное масло взамен не полезным кондитерским жирам, таким как маргарин, пальмовое или пальмоядровое масло. Поскольку подсолнечное масло богато ненасыщенными жирными кислотами, без которых не возможно образование новых клеток и нормальная работа нервных волокон. Так же растительноемасло богато микроэлементами и витаминами Е, Д, F, из которых особенно важную роль выполняет витамин Е, являясь природным антиоксидантом [26]. В качестве сырья для производства начинки для вафель «Фруктовых» были использованы следующие компоненты:

Фруктоза в соответствии с ТУ 9110-008 - 35937677. Для производства фруктовой начинки в качестве заменителя сахара была выбрана фруктоза.

Фруктоза - это природный моносахарид, содержащийся практически во всех фруктах и овощах, который отличается низким гликемическим индексом, и употребление продуктов, содержащих фруктозу, не влияет на колебание показателей сахара в крови, что очень актуально для людей с нарушенным углеводным обменом и тем, кто страдает сахарным диабетом, так же фруктоза является питательным веществом для мозга и других внутренних органов [27].

Подварка из абрикосового и яблочного пюре в соответствии с ГОСТ 22371. Подварка из абрикосового и яблочного пюре должна отвечать следующим требованиям, приведенным в таблице 8.

Подварка из яблочного пюре отличается тем, что в ней содержится пектин, обладающий бактерицидными свойствами, а так же способствует нормализации работы желудочно-кишечного тракта, выведению токсичных и радиоактивных веществ из организма [22].

Подварка из абрикосового пюре содержит большое количество калия необходимого для поддержания работа сердечной мышцы, витамина С, каротина. Абрикосы полезны при анемии, так как содержащиеся в них вещества влияют на процессы кроветворения [23].

Химический состав подварки из абрикосового пюре представлен в таблице 1.

Таблица 1 - Химический состав подварки из абрикосового пюре

Наименование показателей	Подварка из абрикосового пюре
Белки, г	1,20
Углеводы, г	13,90
Пищевые волокна, г	0,60
Органические кислоты, г	1,00
Вода, г	83,00
Моно- и дисахариды, г	13,90
Зола, г	0,40
Минеральные вещества, мг на 100 г
Ca	26,00
Mg	7,00
Na	3,00
K	283,00
P	24,00
CI	1,00
S	5,00
Fe	0,60
Витамины, мг на 100 г
PP	0,70
Бэта-каротин	3,00
В1	0,02
В2	0,03
С	5,00

Пектин в соответствии с ГОСТ 29186. Пектин используется в качестве структурообразователя для производства желеобразной начинки на основе фруктовой подварки.

Пектин - это очищенный полисахарид, полученный экстракцией цитрусового или яблочного жома. Полезные свойства пектина заключаются в стабилизации обмена веществ, его способности снижать содержание холестерина в крови, улучшать перистальтику кишечника и периферическое кровообращение. Но самым ценным его свойством является способность очищать организм человека от вредных веществ (радиоактивных элементов, пестицидов и ионов токсичных металлов), химический состав пектина представлен в таблице 1.

В качестве сырья для производства начинки для вафель «Молочных» были использованы следующие компоненты: масло сливочное, молоко сухое цельное, сахар-песок, ванильная пудра, вафельная крошка.

Масло сливочное в соответствии с ГОСТ Р 52969. Масло сливочное используемое для производства молочной начинки должно отвечать следующим требованиям.

Масло сливочное - это продукт, изготавливаемый сепарированием или сбиванием сливок, полученных из коровьего молока.

Жиры, содержащиеся в сливочном масле, способствуют своевременному обновлению клеток организма, особенно клеток головного мозга и нервной ткани. Сливочное масло является так же прекрасным помощником в борьбе с вирусными инфекциями, сезонными простудами и различными заболеваниями дыхательных путей. А наличие в масле олеиновой кислоты (процентное содержание ее в масле составляет 40%) позволяет нормализовать количество холестерина в крови, улучшить процессы жировых обменов, подавить активность раковых клеток [28].

Молоко сухое цельное в соответствии с ГОСТ Р 52791. Для производства молочной начинки было использовано сухое цельное молоко, которое по своим полезным свойствам не уступает пастеризованному коровьему молоку. Главной особенностью сухого цельного молока является возможность хранить продукт в течении более длительного периода, в течении которого продукт не изменит своих первоначальных свойств, вкусовых и потребительских характеристик [21].

Молоко сухое цельное - это растворимый порошок, полученный путем высушивания нормализованного пастеризованного коровьего молока. Польза сухого молока обусловлена составом, который не уступает натуральному молоку, прошедшему пастеризацию. В состав этого продукта входит кальций, который необходим для костной ткани. Достаточно много в нем витамина А, который улучшает остроту зрения состояния кожи. Учитывая содержание витамина Д, сухое молоко является антирахитным средством. Так же наличие холина позволяет нормализовать уровень холестерина в крови [21].

В рецептуре молочной начинки используется вафельная крошка.

3.1.2 Материалы

Сахарная пудра - представляет собой сахарный песок, размолотый до очень мелкой фракции. Сахар необходим человеческому организму, поскольку он активизирует кровообращение в головном и спинном мозге, и в случае полного отказа от сахара могут наступить склеротические изменения. Сахар так же уменьшает опасность поражения бляшками кровеносных сосудов, а значит, предотвращает тромбозы, помогает наладить работу печени и селезенки [29].

Ванильная пудра в соответствии с ГОСТ 17481.

Ванильная пудра - это сладкий пищевой продукт, используемый для ароматизации кондитерских изделий. Продукт состоит из сахарной пудры и ванильного порошка, широко используется в кондитерской промышленности, чтобы придать готовому кондитерскому изделию тонкий аромат и неповторимый вкус.

Соль пищевая поваренная соответствии с ГОСТ Р 51574.

Пищевая соль должна использоваться только таких сортов, которые не содержат йод. Количество добавки составляет в зависимости от назначения вафель от 0% до 0,75% по отношению к сухой массе теста и служит для прочности вафельного листа. Лучше подчеркиваются вкусовые компоненты [25].

Соль является природным соединением минералов, способным усваиваться человеческим организмом.

Соль состоит из ионов хлора и натрия, ионы хлора участвуют в синтезе соляной кислоты, содержащейся в желудочном соке, а ионы натрия, содержаться в костной, мышечной и нервной тканях, поддерживают нормальное функционирование этих органов [30].

Бикарбонат натрия (сода) в соответствии с ГОСТ 2156.

Сода представляет собой кислую соль угольной кислоты и натрия. Она обладает целым рядом полезных свойств: решает проблемы сердечно-сосудистого характера, выводит из организма тяжелые металлы и радиоактивные изотопы, усиливает внимание, сосредоточенность и т.д.

3.2 Методы исследований

Общая кислотность начинок определяется в соответствии с ГОСТ 5898.

Определение сухих веществ во фруктовых начинках проводится с использованием рефрактометра, в молочных начинках путем высушивания в соответствии с ГОСТ 5900.

Определение органолептических показателей качества начинок проводится в соответствии с ГОСТ 5897.

Содержания белка в начинках определяется в соответствии с ГОСТ 23327.

Содержания углеводов в начинках определяется в соответствии с ГОСТ 5903.

Биотестирование продукта

Биологическая оценка продукта проводится согласно Методическим рекомендациям «Оценка продуктов животноводства и кормов с использованием тест-организма Тетрахимена Пириформис».

Определение проводится по интенсивности роста инфузорий, накопления в них протеина, а в среде культивирования Тетрахимены - продуктов азотистого обмена [31].

Относительная биологическая ценность (ОБЦ) определяется по формуле:

 (1)

где n - числа инфузорий, выросших на опытном продукте;

nо - число инфузорий, выросших на контрольном продукте. Коэффициент эффективности белка (КЭБ) определяют по формуле:

(2)

где m - количество белка в навеске, г.

Определение относительной белковой эффективности (ОБЭ) определяют по формуле:

(3)

КЭБп - белковая эффективность опытного продукта; КЭБк - белковая эффективность контрольного продукта.

Микроскопический метод в фиксированных препаратах

Метод основан на визуальном сравнении количества выросших инфузорий в опытных образцах с контрольными бактериями в фиксированных микроскопических препаратах.

Определение проводится по интенсивности роста инфузорий, накопления в них протеина, а в среде культивирования Тетрахимены - продуктов азотистого обмена.

При выяснении белкой эффективности определяют содержание общего азота в пробах по методу Кьельдаля. При изучении общей питательности проб, были установлены величины навесок [31].

Готовят питательную, для определения белка на фоне углеводов для «Фруктовых» начинок, УСД (углеводно-солевую дрожжевую) среду, содержащую: глюкозу - 1,5 г, дрожжевой экстракт - 0,1 г, поваренную соль - 0,1 г; казеин - 0,26 г; дистиллированную воду - до 100 мл (рН = 7,1). Среду разливают по флакончикам до 1 мл, туда же вносят исследуемый образец.

Питательная среда для определения белка в «Молочной» начинке, содержит: глюкозу - 1,5 г; дрожжевой экстракт - 0,1 г; поваренную соль - 0,1 г; дистиллированную воду - до 100 мл (рН = 7,1).

Каждый образец исследуют в трех повторностях.

После охлаждения флакончиков до комнатной температуры (от 18 °С до 22 °С) в них вносят 0,02 мл трех-суточной культуры инфузорий, выращенных при 25 °С на пептонной среде: пептон - 2,0 г; дрожжевой экстракт - 0,1 г; глюкоза - 0,5 г; хлористый натрий - 0,1 г; дистиллированная вода - до 100 мл (рН = 7,1). Количество инфузорий в 1 мл среды - 80000-100000.

Выращивание инфузорий проводят в течении четырех суток при температуре 25 °С. Для аэрации пробы встряхивают через равномерные промежутки времени два - три раза в день.

Затем проводят количественный подсчет бактерий в счетной камере Горяева [31].

Все процедуры проводились с соблюдением методов асептики (в боксе, со стерильной посудой, рядом с пламенем горящей спиртовки).

4. Экспериментальная часть

4.1 Разработка и обоснование рецептур вафельных изделий функционального назначения

Функциональные продукты питания для организма человека имеют первостепенное значение. Оно связано прежде всего с пищевой и биологической ценностью этих продуктов, которая может быть повышена не только обогащением сложно составленных композиций функциональных компонентов, но и путем применения натуральных pacтительныx ингредиентов, включающих пищевые волокнa, пектин и другие свойственные источникy пищевые вeщecтвa. Поэтому, с целью повышения пищевой и биологической ценности, а также расширения ассортимента функциональных кондитерских изделий, было принято решение о внесении:

– вафли «Фруктовые»: подварку из абрикосового и яблочного пюре, пектин, фруктозу, промикс-4 и лецитин.

– вафли «Молочные»: молоко сухое цельное, масло сливочное, лецитин и промикс-4.

За основу, разрабатываемых вафельных изделий, взята рецептура вафли «Сливочные» и вафли «Фруктовые» из сборника рецептур [32]. Использование подварки из абрикосового и яблочного пюре, для вафель «Фруктовых» позволяет увеличить содержание пищевых волокон, пектина, витаминов и минеральных веществ. А для вафель «Молочных» увеличение содержания сухого молока, помогает получить начинку более сбалансированную по аминокислотному составу [32].

При определении дозы внесения подварки из яблочного и абрикосового пюре для фруктовой начинки и сухого молока для молочной учитывали органолептические показатели полученных начинок.

По результатам проведенной органолептической оценки начинок были выбраны следующие рецептурные композиции:

- для начинки «Фруктовой» рецептурная композиция №3, содержащая: 0,80% пектина, 28,95% подварки из абрикосового пюре, 28,95% подварки из яблочного пюре, 33,50% фруктозу;

- для начинки «Молочной» рецептурная композиция № 3, содержащая: 9,40% молока сухого цельного, 31,34% масла сливочного, 28,20% сахарной пудры, 0,38% ванильной пудры, 0,94% крошки этих же вафель.

Данные соотношения получили наивысшую оценку и были использованы для дальнейших исследований.

Органолептическая оценка образцов начинок с различным процентным содержанием компонентов была проведена студентами четвертого курса КубГТУ направления 19.03.02, а также специалистами кафедры общественного питания и сервиса КубГТУ и сотрудниками ООО Кондитерской фабрики «Любимая Кубань» (Приложение А). Для оценки органолептических показателей нами использовался профильный метод. Он позволяет получить наиболее полное представление о сравнительной оценке образцов. Результаты оценки представлены на рисунках 1, 2.

Рисунок 1 - Профилограмма органолептической оценки начинки «Фруктовой»



Рисунок 2

Как видно из рисунков 1 и 2, дегустационная комиссия дала высокую оценку образцам начинке «Фруктовой» - рецептурной композиции № 3 и

«Молочной» - рецептурной композиции № 3.

4.2 Определение биологической ценности продукта

Для определения биологической ценности продукта использовали тест- организм Тетрахимена Пириформис, предварительно определялось содержание белка в готовом продукте. Для определения пищевой ценности начинок расчеты велись по содержанию белков. В качестве контрольных образцов были выбраны: казеин и начинки «Лимонная» и «Топленое молоко». Пресноводная инфузория тетрахимена - представитель подцарства Простейшие, нередко использующийся в качестве модельного объекта в молекулярной генетике [31].

В качестве контрольных образцов были выбраны казеин (сухой концентрат) и два вида аналогичных начинок. На третьи сутки, после внесения инфузории проводились визуальные сравнения рисунке 3.

Из рисунка 3 видно, что количество инфузорий заметно увеличилось в продуктах, причем они стали более крупные, а также наблюдаются клетки в стадии деления. Это свидетельствует о том, что внесенные в продукт компоненты, благоприятно влияют на рост и развитие



Рисунок 3 - а) Начинка молочная (разработка); б) Начинка фруктовая (разработка)

Количественный подсчет бактерий проводили в счетной камере Горяева.

Полученные результаты определения биологической ценности приведены на рисунке 4

Рисунок 4 - Относительная белковая эффективность в вафельных начинках относительно контрольных начинок