VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

В России в течение нескольких десятилетий отмечается ухудшение состояния здоровья детей и подростков. Негативные изменения здоровья школьников связаны, прежде всего, с высокими учебными нагрузками, стрессовым состоянием и ухудшением качества питания. Избыток острой, жареной, соленой пищи вызывает болезни желудочно-кишечного тракта, высокая калорийность рациона приводит к ожирению и другим болезням обмена веществ, дефицит фтора, кальция способствует развитию кариеса, нехватка железа, витаминов, белка ведет к развитию анемии.

Одним из полезных продуктов для питания детей может стать желейно-фруктовый мармелад с виноградным соком и стевиозидом или с целыми свежими ягодами (клюквой, черной смородиной и др.) и фруктозой, так как в них содержится много полезных микро- и макроэлементов, пищевых волокон [3; 5].

Замена сахара-песка, например, стевиозидом и фруктозой, актуальная задача.

Стевиозид получают из растения стевия (медовая трава). Он не обладает калорийностью, не повышает уровень глюкозы в крови. Малые количества вызывают ощущение приятного сладкого вкуса, большие оставляют горькое послевкусие, практически не расщепляется в человеческом организме, нетоксичен.

Фруктоза в процессе обмена веществ расщепляется без участия инсулина, ввиду особой цепи фруктозо-1-фосфата. Кроме того, в клетках организма человека из фруктозы могут синтезироваться производные моносахаридов, обеспечивающие его энергией и участвующие в биосинтезе необходимых для организма аминокислот – тирозина и фенилаланина, а также некоторых сложных биополимеров. Фруктоза – натуральное сладкое вещество, содержащееся в пчелином меде, в ягодах, фруктах, овощах. Она в 1,7-1,8 раз слаще сахара. Энергетическая ценность фруктозы 4 ккал, т.е. такая же, как у сахара.

Виноградный сок содержит витамины (каротин, В₁, В₂, В₃, аскорбиновую кислоту), минералы (магний, кальций, калий, фосфор, железо, кобальт), органические кислоты (яблочную, винную, лимонную), а также сахара (глюкозу, фруктозу), клетчатку, аминокислоты и др.

Ягоды богаты макро- микроэлементми, пищевыми волокнами, азотистыми, дубильными, минеральными веществами и др. В них отсутствует жир, содержится много влаги (более 85 %). Энергетическая ценность ягод составляет в среднем 40-60 ккал/100 г продукта [6]. Они побуждают к активной деятельности секреторный аппарат желудка и поджелудочной железы, усиливают отделение пищеварительных соков, создают благоприятный фон для нормализации нервной возбудимости.

Выбор агара в качестве студнеобразователя обусловлен низкой температурой студнеобразования, темперирования и формования. Агар дополнительно является источником пищевых волокон [1].

В ходе работы применяли органолептические и физико-химические методы исследования.

Мармеладную массу готовили с использованием сахара-песка и с полной заменой сахара-песка и патоки на фруктозу или стевиозид

Исследовали зависимость изменения пластической прочности полученных образцов с ягодами клюквы, черной смородины от времени выстойки по сравнению с контрольным образцом. Наибольшей пластической прочностью – 37,5 кПа, обладает контрольный образец, при замене сахара на фруктозу значение пластической прочности уменьшается на 4 кПа. Пластическая прочность изделий на сахаре с ягодами 32 кПа, на фруктозе – 28,5 кПа, но этих значений достаточно для поддержания хорошей формоудерживающей способности желейных масс.

На рисунке 1 представлено изменение пластической прочности приготовленных образцов с добавлением виноградного сока и полной заменой углеводсодержащего сырья (сахара-песка и патоки) на стевиозид в зависимости от продолжительности выстойки по сравнению с контрольным образцом на сахаре.

Наибольшей пластической прочностью – 17,5 кПа (рис. 1, кривая 1) обладает контрольный образец, так как он не содержит виноградного сока, уменьшающего прочность изделий.

С увеличением дозировки виноградного сока (20, 30, 50 %) пластическая прочность мармеладной массы снижается на 4-9,3 кПа (рис. 1, кривые 2-4).

Рис. 1 – Изменение пластической прочности образцов от продолжительности выстойки состава: 1- агар+сахар+патока; 2- агар+стеивозид+ 20 % виноградного сока; 3 – агар+стеивозид+ 30 % виноградного сока; 4 – агар+стеивозид+ 50 % виноградного сока

Прочность всех образцов достаточна для поддержания хорошей студнеобразной структуры.

Определены оптимальные дозировки рецептурных компонентов методом симплекс-центроидного планирования эксперимента [4]: агара - 1,36 %; виноградного сока - 22,6 %. Оптимальной дозировкой агара и ягод, % к массе сахара является соотношение 3,22 % и 33,6 % соответственно.

Образцы мармелада были упакованы в различные пленки: металлизированную, полиэтиленовую, поливинилхлоридную.

Исследовали изменение микробиологических показателей желейно-фруктового мармелада на основе агара и свежих ягод; агара и виноградного сока. Определяли общее количество мезофильных аэробных, факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ) по ГОСТ 10444.15 и количество дрожжей, плесневых грибов по ГОСТ 104444.12.

Установили, что дрожжи и плесени отсутствуют в образцах полученных изделий на протяжении всего срока хранения, а КМАФАнМ содержится менее 1·10² КОЕ/г. Данные значения соответствует требованиям, предъявляемым СанПиН 2.3.2.1078-01.

Результаты показали, что наименьшее развитие микроорганизмов в процессе хранения (90 суток) обеспечивает непрозрачная (металлизированная) пленка.

Определили органолептические и физико-химические показатели качества изделий (табл. 1).

Таблица 1

Показатели качества мармелада свежеприготовленного/90 суток хранения

в металлизированной пленке

Наименование показателей	Желейно-фруктовый (контроль)	Желейно-фруктовый (со стевиозидом и виноградном соком)	Желейно-фруктовый с ягодами и фруктозой	Показатели качества по ГОСТ 6442-89
	Органолептические показатели
Вкус и запах	Ясно выраженные, свойственные данному наименованию изделия, без постороннего привкуса и запаха			Характерные для данного наименования мармелада, без посторонних привкуса и запаха
Цвет	Равномерный
Консистенция	Студнеобразная			Студнеобразная
Поверхность	Гладкая, не липкая, с четкими гранями, без деформации			Правильная, с четкими гранями, без деформации
	Физико-химические показатели
Массовая доля влаги, %	18,0/17,0	20,0/19,8	24,0/24,5	15-24
Массовая доля редуцирующих веществ, %	18,9/20,0	21,2/21,2	7,0/9,0	не более 25,0
Общая кислотность, град	10,0/10,6	9,2/9,3	8,0/8,4	7,5-22,5

Проводили измерение антиоксидантной активности в образцах полученных мармеладных изделий. Установили, что наибольшее значение этого показателя – 41,5 мг/100 г – у продукта с целыми ягодами черной смородины.

В промышленных условиях для производства разработанных мармеладных изделий с ягодами можно использовать поточно-механизированные линии «Винклер-Дюнебир», А2-ШЛЖ и др.

Для получения мармеладных изделий с ягодами можно использовать другие способы формования на существующем оборудовании. На рис. 2 представлен участок формования и упаковки студнеобразных изделий в индивидуальную пленку.

Каждая ячейка (форма), в которую производится отливка желейной массы, покрывается полимерной пленкой, после чего из расходного бункера дозируются предварительно подготовленные ягоды. Затем осуществляется отливка мармеладной массы и сверху форма также покрывается пленкой. Отформованные изделия направляются в камеру охлаждения, на выходе из которой пленка разрезается дисковыми ножами вдоль и поперек. Производится выемка изделий из форм на транспортер. Таким образом, каждое изделие оказывается упакованным в индивидуальную пленку.

Рис. 2 Участок формования и упаковки мармеладных изделий с ягодами в индивидуальную пленку

Данный способ формования и упаковки позволяет производить желейные изделия очень хорошего качества: с четким рисунком, формой. Красочная индивидуальная упаковка изделий в полимерную пленку обеспечивает ее сохранность при транспортировке, хранении и продаже.

Для формования мармеладных изделий в промышленных условиях мы предлагаем использовать вакуумный шприц, применяемый для формования колбасных изделий.

Наиболее перспективным способом получения мармеладных изделий является формование мармеладной массы методом «шприцевания» с одновременной заверткой в герметичную металлизированную пленку с последующим термоспаиванием методом «флоу-пак» [2].

К основным технологическим стадиям разработанной технологии являются: получение рецептурной смеси; желейной массы; формование мармеладной массы методом «шприцевания» с перекруткой жгута в металлизированной пленке; охлаждение; термоспаивание методом «флоу-пак»; фасовка и упаковка [7].

Предлагаемая технология обеспечивает высокую производительность при минимальных издержках (500-10000 кг/ч).

Преимущества технологии: выпускаемая продукция имеет индивидуальную упаковку, что увеличивает сроки хранения и повышает качество изделий, расширяет сферу использования; широкий ассортимент продукции; технологическое оборудование обладает высокой производительностью, компактностью и надежностью; продукция по потребительским качествам превосходит все известные аналоги; возможность поштучного использования при комплектовании обедов и завтраков в общественном питании, учреждениях, на транспорте. Упрощается технологический процесс, т.е. ликвидируется стадия сушки, сокращается продолжительность выстойки и охлаждения.

Определили энергетическую ценность полученных мармеладных изделий с ягодами черной смородины и фруктозой – 258 ккал; клюквы – 254 ккал, мармелада с виноградным соком и стевиозидом – 11 ккал.

Мармелад обладает повышенной пищевой ценностью по сравнению с контрольным образцом, особенно по содержанию минеральных веществ и витаминов: натрия на 14,3 %; калия –34,4 %; кальция – 16,8 %; фосфора – 15,8 %; цинка – 14,2 %; рубидия – 59,3 %; витамина С на17,5 %; В₁ – 4,7 %; В₂ – 7 %.

Таким образом, разработана технология функционального желейно-фруктового мармелада с виноградным соком и стевиозидом, свежими ягодами и фруктозой, повышенной пищевой ценности. Продукция может быть рекомендована для формирования рациона питания в школьных столовых в качестве десерта, а также всем, кто ведет активный и здоровый образ жизни, стремится контролировать свой вес, состояние организма.

Рис. 3 Фотографии разработанных изделий со свежими ягодами и виноградным соком

Список литературных источников

1. Бывальцев, В. А. Функциональные желейные кондитерские изделия [Текст] : В. А. Бывальцев, Г. О. Магомедов, М. Г. Магомедов / Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. 2010.- № 8. С. 79-81.

2. Магомедов, Г. О. Желейный мармелад функционального назначения с ягодами малины и садовой земляники [Текст] : Г. О. Магомедов, Л. А. Лобосова, И. Х. Арсанукаев / Хранение и переработка сельхозсырья. 2010. № 8. С. 37-39.

3. Магомедов, Г. О. Функциональные пищевые ингредиенты и добавки в производстве кондитерских изделий учебное пособие / Г. О. Магомедов, А. Я. Олейникова, И. В. Плотникова, Л. А. Лобосова. – Воронеж, 2012. – 720 с.

4. Магомедов, Г. О. Моделирование и оптимизация структурно-механических свойств мармелада [Текст] : Г. О. Магомедов, И. Х. Арсанукаев, А. А. Журавлев, А. Я. Олейникова, Л. А. Лобосова / Хранение и переработка сельхозсырья. 2009. № 12. С. 35-38.

5. Новое в технике и технологии мармелада функционального назначения [Текст] : монография / Г. О. Магомедов, И. Х. Арсанукаев, А. Я. Олейникова, Л. А. Лобосова,. – Воронеж : ВГТА, 2009. – 206 с.

6. Скурихин, И. М. Химический состав российских продуктов питания [Текст]: справочник / И. М. Скурихин, В. А. Тутельян. – М.: ДеЛи принт, 2002. – 236 с.

7. Пат RU № 2410991 С2 Способ формования кондитерских изделий [Текст] Магомедов Г.О., Бережная О.С., Лобосова Л.А., Лобосов В.Г.- Заявл. 22.01.2009; Опубл. 27.07.2010; Бюл. № 21.

Код для цитирования: Скопировать