Разработка и оценка качества безглютеновой кулинарной продукции
На правах рукописи
АШИРОВА НУРИЯ НУРГАЛИЕВНА РАЗРАБОТКА И ОЦЕНКА КАЧЕСТВА БЕЗГЛЮТЕНОВОЙ КУЛИНАРНОЙ ПРОДУКЦИИ Специальность 05.18.15 Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Кемерово-2012
Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Новосибирский государственный технический университет» и федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» доктор технических наук, профессор
Научный консультант:
Маюрникова Лариса Александровна
Официальные оппоненты: Резниченко Ирина Юрьевна доктор технических наук, доцент ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности», профессор кафедры «Товароведение и управление качеством» Шленская Татьяна Борисовна доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет технологий и управления им.
К.Г.Разумовского», заведующая кафедрой «Технология продуктов питания и экспертизы товаров» Автономное некоммерческое образование
Ведущая организация:
высшего профессионального образования «Омский экономический институт», г.Омск
Защита состоится «30» ноября 2012 года в 1400 часов на заседании диссертационного совета Д 212.089.02 при ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» по адресу: 650056, Кемерово, бульвар Строителей, 47, тел./факс 8(3842)39-68-88.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности». С авторефератом можно ознакомиться на официальном сайте ВАК Министерства образования и науки РФ (http://vak.ed.gov.ru/ru/dis-sertation) и ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» (www.kemtipp.ru).
Автореферат разослан «29» октября 2012 г.
Ученый секретарь Г.А.Гореликова диссертационного совета
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. В настоящее время одной из актуальных проблем в области здорового питания является разработка новых кулинарных изделий специального назначения, направленных на профилактику и лечение алиментарно зависимых заболеваний, в том числе целиакии.
Проблемами организации диетического питания населения с глютенчувствительной целиакией занимаются Конь И.Я., Ревнова М.О., Аверкина Н.А., Вохмянина Н.В., Сабельникова Е.А., Janatuinen E.K., Logan R.F., Mitt K., Collin P. и другие ведущие ученые, которые внесли значительный вклад в теоретические и практические вопросы профилактики и лечения целиакии.
Актуальным и значимым является Постановление Правительства Новосибирской области № 229-ц от 01.06.2011 «Об организации социальной помощи семьям, воспитывающим детей с наследственными заболеваниями: целиакией, муковисцидозом и фенилкетонурией».
В основе профилактики и лечения целиакии лежит элиминационная диетотерапия (от лат. eliminatum – удалять) – полное исключение продуктов, содержащих глютен или его следы, из рациона питания человека, так называемая аглютеновая диета (АГД), которая назначается пожизненно. Длительно текущее заболевание может привести к истощению организма, белковой и минеральной недостаточности (кальций, калий, железо и др.), развитию анемии, авитаминозам (А, Е, С и группы В). На фоне целиакии развивается гипомагнемия (недостаток магния), а также дефицит цинка и селена. В этой ситуации особенно важно начинать профилактику с раннего возраста. К «нетоксичным» злаковым с точки зрения содержания глютена относят рис, гречиху, кукурузу и пшено. Наряду с перечисленным сырьем, к потенциально возможному относят льняную муку, хотя исследований на количественное и качественное содержание глютена как в сырье, так и в продуктах на его основе недостаточно.
В настоящее время организация школьного питания предусматривает разработку и реализацию рационов в основном для здоровых детей, но существует проблема организации питания детей с наследственными заболеваниями, например фенилкетонурией, муковисцидозом, целиакией. В связи с этим разработка безглютеновых кулинарных изделий с последующим их включением в рационы питания данной категории населения в организованных коллективах является актуальной и требует глубокого изучения.
Цели и задачи исследования. Цель работы – изучение возможности использования льняной муки в рецептурах и технологии новых безглютеновых кулинарных изделий для питания школьников с диагностированной целиакией.
Для достижения поставленной цели, в ходе диссертационного исследования, последовательно решались следующие задачи:
1. обосновать необходимость разработки новых безглютеновых кулинарных изделий;
2. проанализировать выбор рецептурных ингредиентов и дать их характеристику, разработать рецептуры и технологию приготовления безглютеновых кулинарных изделий;
3. определить функционально-технологические показатели сырья, мясорастительных полуфабрикатов и готовой кулинарной продукции;
4. провести оценку качества и показателей безопасности новых кулинарных изделий;
5. подтвердить возможность использования в составе безглютеновой диеты;
разработать техническую документацию;
6. провести апробацию разработанных безглютеновых кулинарных изделий в школьных столовых и других предприятиях питания г. Новосибирска;
Научная новизна исследования. На основании результатов комплексных исследований льняной муки (высокая пищевая ценность и низкое содержание глютена – 1,9 мг/кг), впервые показана возможность и целесообразность ее использования в производстве безглютеновой кулинарной продукции.
Определены пороговые значения (10 %) льняной, кукурузной и гречневой муки в новых рецептурах кулинарных безглютеновых изделий как результат изучения органолептических показателей и функционально-технологических свойств готовой кулинарной продукции.
Сравнительный анализ результатов функционально-технологических свойств сырья, мясо-растительных полуфабрикатов и готовых кулинарных изделий из кукурузной, гречневой и льняной муки показал преимущество последней, что в свою очередь способствовало формированию более высокого качества кулинарного изделия «Биточки “Здоровье”» на ее основе.
Практическая значимость работы. Практическая значимость результатов диссертационного исследования заключается в разработке технической документации на новые безглютеновые кулинарные изделия, внедрение которых осуществлено на предприятиях ООО Научно-производственном комплексе «Компас здоровья» и Учебном научно-производственном комплексе НГТУ «Под яблоком Ньютона» (Новосибирск). Реализация их позволит расширить ассортимент блюд и кулинарных изделий как диетического, так и лечебно профилактического назначения.
Теоретические и практические положения диссертационной работы внедрены в учебный процесс кафедры «Технология и организация пищевых производств» ФГБОУ ВПО «Новосибирский государственный технический университет» по специальности 260502.65 «Технология продуктов общественного питания» при изучении дисциплины «Технология производства продукции функционального назначения», НИРС, в курсовом и дипломном проектировании.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были представлены и обсуждены на всероссийских конференциях: «Общественное питание: инновационные технологии и сервис» (Новосибирск, 2010);
«Здоровое питание» (Новосибирск, 2011);
«Инновационные направления деятельности в общественном питании и хлебопечении» (Новосибирск, 2011);
«Студент и научно технический прогресс: инновационные технологии и сервис» (Новосибирск, 2012), в рамках комплекса мероприятий «Дни науки НГТУ» в 2009, 2010, 2011 и годах;
на семинаре Новосибирского института повышения квалификации и переподготовки работников образования «Совершенствование системы качественного и безопасного питания дошкольников» (Новосибирск, 2010);
круглом столе на тему «Целиакия: проблемы и пути решения» (Новосибирск, 2010).
Публикации. По теме диссертационной работы и материалам выполненных исследований опубликовано 12 печатных работ, в том числе 4 статьи в изданиях, рекомендуемых экспертным советом ВАК Министерства образования и науки РФ.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, списка использованных источников из 173 наименований отечественных и зарубежных авторов и 10 приложений. Основной текст диссертации изложен на 130 страницах и содержит 37 рисунков и 40 таблиц.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность и обозначена проблема темы исследований, сформулированы цель и задачи, показана научная новизна, актуальность и практическая значимость работы.
В первой главе рассмотрены аспекты современного состояния алиментарно зависимых заболеваний, в том числе целиакии, в России и в мире.
Проанализированы научные работы отечественных и зарубежных исследователей, патентная литература, посвященная расширению ассортимента безглютеновых продуктов. Дана характеристика и проведен анализ литературных данных растительного безглютенового сырья для создания кулинарных изделий в области диетического школьного питания. Изучены прогрессивные щадящие способы тепловой обработки, рекомендуемые в школьном питании. Обобщены данные, позволяющие сделать вывод о возможности и целесообразности использования безглютенового растительного сырья, в том числе льняной муки, при разработке новых кулинарных изделий.
Во второй главе изложен методологический подход к организации проведения экспериментов, представлены объекты и методы исследований. Общая схема проведения исследования включает несколько логически связанных этапов и представлена на рис. 1. Экспериментальные исследования проводились на кафедре «Технология и организация пищевых производств» НГТУ и в лаборатории кафедры «Технология и организация общественного питания» КемТИПП.
Объектами проводимых исследований являлись: результаты анкетирования членов ОРО «Новосибирский центр поддержки больных целиакией», мука льняная (ТУ 9146-006-45437467-09), мука гречневая (ТУ 9293-014-51746921-2006), мука кукурузная (ТУ 9293-002-3175543-2003), цыплята-бройлеры I категории (ГОСТ Р 52702-2006), мясо-растительные полуфабрикаты и готовые кулинарные изделия из них. В качестве контрольного образца была выбрана рецептура № 295 «Котлеты, биточки из мяса цыплят бройлеров» (Сборник рецептур блюд и кулинарных изделий для школьного питания. 2005).
При выполнении работы использовались стандартные общепринятые методы научных исследований. Отдельные исследования (определение наличия глютена в сырье и готовых кулинарных изделиях, белков, жиров, витаминов;
минерального, аминокислотного, жирно-кислотного состава;
микробиологические исследования) проводились в аккредитованных лабораториях.
Рисунок 1 – Общая схема проведения исследований Испытательном Центре ФГБУ «НИИ питания РАМН», (Москва), диагностической и аналитической лаборатории ООО «ХЕМА» (Санкт-Петербург), лаборатории экологических исследований и хроматографического анализа Испытательного аналитического центра института органической химии им.
Ворожцова СО РАН (Новосибирск), аналитической лаборатории института неорганической химии СО РАН (Новосибирск), лаборатории биохимии ГНУ «Сибирский НИИ животноводства» Россельхозакадемии, испытательной лаборатории ФГУ «Новосибирский ЦСМ» (сертификат Ростеста № РОСС RU 0001.21ПУ22).
Исследования на содержание глютена в сырье (льняной муке), в готовых кулинарных изделиях проводили методом иммуноферментного анализа с использованием моноклональных антител к глиадину, секалину и гордеину.
Данный метод рекомендован НИИ питания РАМН (отделом детского питания) как новый методологический подход с целью контроля наличия глютена в продуктах, особенно при исследовании готовых и термообработанных продуктов питания. Иммуноферментный анализ проводился с использованием тест-системы «RIDASCREEN®Glialin» (Германия), которая обеспечивает количественный контроль пищевых продуктов на глютен. К разряду безглютеновых относятся продукты, содержание глютена в которых не превышает 20 мг глютена на килограмм продукта. Продуктами с пониженным содержанием глютена считаются продукты, содержащие от 20 до 100 мг глютена. Детекцию результатов реакции осуществляли с помощью планшетного спектрофотометра.
Для обработки экспериментальных данных использовались стандартные методы статистического анализа (пакет прикладных программ «Microsoft Offis», «MS Exсel», «Statistica 6.0»). Исследования проводились в 3-5-кратной повторности.
В третьей главе представлены результаты собственных исследований, сделаны соответствующие выводы, даны практические рекомендации. Для подтверждения актуальности и практической значимости выполнения данной диссертационной работы были проведены исследования мнений респондентов (родителей) среди членов Общественной региональной организации «Новосибирский Центр поддержки больных целиакией» о качестве жизни семьи при наличии у ребенка диагностированной целиакии. Установлено, что 82 % респондентов (рис. 2) считают, что качество их жизни снижено с наличием данного заболевания у ребенка, особенно детей дошкольного и школьного возраста, которые проводят в этих учреждениях значительное количество времени.
Соблюдение детьми дошкольного и школьного возраста с диагностированной целиакией аглютеновой диеты (АГД) связано с определенными трудностями, поэтому родители стараются получить необходимую информацию из различных источников: 52 % получают ее в Обществе, 21 % – по месту лечения 8 % опрошенных ищут ответы в Интернете, а 15 % вообще не получают консультативную помощь (рис. 3). Опрос респондентов показал, что один из родителей (в основном женщины) становятся домохозяйками, так как не имеют возможности определить ребенка в дошкольные, школьные учреждения, где нет гарантированного, организованного безглютенового питания.
Кроме того, 94 % опрошенных респондентов отметили, что наряду с появлением на рынке безглютеновых пищевых продуктов актуальна разработка рецептур и технологий новых кулинарных изделий для школьных столовых.
На основании рекомендаций врачей и опыта технологов сферы питания, с учетом наиболее часто встречающихся дефицитных состояний при целиакии сформированы требования к составу и качеству специальных продуктов питания для больных целиакией: гиполактозные продукты и сырье без глютена с повышенной пищевой ценностью и высокими органолептическими показателями, приготовленные в щадящем режиме.
Рисунок 3 – Источники Рисунок 2 – Мнения респондентов о консультативной помощи по АГД взаимосвязи заболевания и качества Изучение пищевой ценности разных видов муки, рекомендуемых как безглютеновые, позволило установить, что льняная мука имеет самую высокую пищевую ценность: содержание в ней белка и жира составляет 31 г и 10 г (на 100 г продукта) соответственно, при этом она обладает пониженной калорийностью (270 ккал) по сравнению с безглютеновыми видами муки: кукурузной, гороховой и гречневой (табл. 1). Кроме того, установлено, что потребление 100 г муки льняной удовлетворяет дневную норму в калии и фосфоре более чем на 50 %, в кальции – на 20 %, в железе и цинке – более 40 % и 70 % соответственно. Особо следует выделить, что содержание магния в льняной муке около 200 % от нормы потребления. Льняная мука богата витаминами группы В, фолиевой кислотой, витамином Е. В то же время установлено, что исследуемые виды муки неполноценны по аминокислотному составу, скор лимитирующих кислот колеблется от 60 % до 80 % по лизину и от 44 % до 76 % по треонину. При разработке рецептур новых кулинарных изделий биологическую ценность белков растительного происхождения дополняли белками животных источников:
использовали мясо цыплят-бройлеров I кат.
Таблица 1 – Сравнительный химический состав разных видов муки, г/100 г Калорийность, Вид муки Белки Жиры Углеводы Клетчатка Зола ккал Льняная* 30,99±1,15 10,0±0,5 9,0±0,8 4,2±0,6 3,8±0,3 Овсяная 8,0...11,9 5,8...6,4 35,0...39,0 8,2...12,0 3,0...3,4 Кукурузная 8,3...10,6 1,2...3,0 75,0...78,0 0,2...0,8 0,7...0,9 Гороховая 21,0...23,0 1,6...2,0 49,0...50,8 1,1...1,3 2,8...2,9 Гречневая 10,0...13,6 1,3...2,6 66,3...70,0 10,8...11,0 2,0...2,2 Пшеничная, 8,0...12,0 1,2...1,6 76,0...81,0 0,1...0,3 0,4...0,6 высший сорт * Собственные исследования Анализ муки льняной показал, что содержание глютена составляет менее мг/кг и она может быть использована в качестве рецептурного ингредиента при разработке новых кулинарных изделий.
Разработка рецептур и технологий новых кулинарных изделий. В соответствии с поставленной целью и задачами разработаны рецептуры новых кулинарных изделий. В качестве контроля использовали рецептуру № «Котлеты, биточки из мяса цыплят-бройлеров». В традиционных рубленых изделиях из мяса птицы производили замену хлеба (как наполнителя) мукой льняной, гречневой или кукурузной, а также исключили панировку (как источник глютена). Разработку рецептур из мясо-растительных компонентов проводили путем варьирования количественного соотношения мяса птицы, безглютеновых видов муки и отварной белокочанной капусты, использовали овощной отвар вместо воды для сохранения витамина С. Было разработано 12 вариантов образцов кулинарных изделий. Образцы № 1–4 приготовлены с использованием муки гречневой, образцы № 5–8 – с мукой кукурузной и образцы № 9–12 – с мукой льняной. Разработанные рецептуры отличались разным содержанием исходных ингредиентов: вес мяса цыплят-бройлеров (МЦ) варьировали от 60 %, 65 % до % с шагом 5 %, количество муки (КМ) уменьшали с 20 % до 10 % с шагом 5 %, придерживаясь соотношения в мясо-растительных смесях (МЦ+КМ) – 80 %, а в жидкой части – в пределах 20 % в соответствии с традиционной рецептурой. В качестве жидкой части использовали овощной отвар и в рецептурах меняли это соотношение от 10 % до 20 %, заменяли капусту отварную в количестве 20 % на соотношение капусты и овощного отвара по 10 % соответственно.
Исследуемые изделия готовили в пароконвектомате в режиме «влажный пар» в щадящем режиме, контрольный образец – традиционным способом: «жарение основным способом». Кулинарную готовность новых кулинарных изделий проверяли с помощью мультизонного щупа для определения температуры внутри изделия (90 °С), которая в эксперименте являлась контрольной. Данная температура достигалась в готовых образцах изделий автоматически в режиме «влажный пар» (100 °С) через 10 минут. В основу определения оптимального соотношения исходных ингредиентов положены критерии: органолептические показатели качества и функционально-технологические свойства сырья (ВСС, ВУС). Установлено, что льняная мука имеет свойство в большей степени связывать воду, чем мука гречневая и мука кукурузная, гидромодуль составляет 3,6;
2,8 и 1,2 соответственно. Это связано с тем, что льняная мука содержит больше простых белков альбуминов, способных растворяться в воде.
На основании проведенных исследований были определены графические интерпретации совместного влияния концентрации муки каждого вида и компонента животного происхождения на влагоудерживающую способность разработанных мясо-растительных полуфабрикатов, которые представлены в диссертации. Выявлена корреляция влагосвязывающей способности льняной муки, ВУС мясо-растительных полуфабрикатов и установлено, что кулинарные изделия с льняной мукой обладают наиболее высокими показателями ВУС (318,4 % в полуфабрикатах и 325,0 % после тепловой обработки).
Для подтверждения правильности выбранных критериев проведена органолептическая оценка исследуемых образцов. Для более наглядной характеристики построены профилограммы, которые показывают полную картину, относящуюся к сенсорной сравнительной оценке образцов № 1–4 (рис. 4), 5–8 (рис. 5), 9–12 (рис. 6). Увеличение доли муки в образцах № 1, 5, 9 до 20 % приводило к повышению крошливости полуфабрикатов и изделия получили более низкий балл (3,8;
3,9 и 3,4 соответственно). Установлено, что увеличение доли мясного фарша с 65 % до 70 % в вариантах рецептур № 3, 7, 11 и уменьшение доли муки с 15 % до 10 % улучшило органолептические показатели кулинарных изделий. За внешний вид образцов № 1, 5, 9 были снижены баллы (поверхность изделий с заломами и трещинами). С учетом добавления капусты белокочанной и овощного отвара влаги в полуфабрикатах достаточно для сохранения хорошего качества после тепловой обработки – образцы сохраняют сочную консистенцию.
Замена воды на капусту отварную и овощной отвар во всех рецептурах на вкус изделий не повлияла (образцы № 4, 8, 12). Баллы были снижены за специфический вкус, аромат и цвет исследуемых образцов (№ 9, 10, 12) за счет добавленной муки.
Органолептическая оценка показала, что из исследуемых образцов наибольшее количество баллов получили образцы № 3 (4,8 балла), № 7 (4,8 балла) и №11 (4, балла).
При оценке внешнего вида Внешний вид новых кулинарных изделий отмечено, что поверхность изделий без заломов и трещин, гладкая, Запах Образец Вкус блестящая. Консистенция Образец однородная, без непромесов, Образец нежная, изделия были сочные и Образец мягкие. Установлены оптимальные соотношения компонентов в мясо Цвет Консистенция Рисунок 4 – Профилограммы органолептической растительных полуфабрикатах, и оценки образцов № 1– после органолептической оценки для новых кулинарных изделий Внешний вид определена базовая рецептура (%):
МЦ: КМ: КО = 70:10:10. Образцам кулинарных изделий даны следующие названия:
Вкус Запах Образец 1) образец №3 - «Биточки Образец “Нежные”» (с гречневой мукой);
Образец 2) образец №7 - «Биточки Образец “Солнышко”» (с кукурузной мукой);
Цвет Консистенция 3) образец №11 - «Биточки Рисунок 5 – Профилограммы органолептической “Здоровье”» (с льняной мукой).
оценки образцов № 5– Установлено, что Внешний вид кулинарные изделия «Биточки “Здоровье”» (с льняной мукой) имеют преимущество по Вкус Запах органолептическим и Образец Образец функционально-технологическим Образец показателям. Результаты Образец исследований стали основанием для определения пороговых Цвет Консистенция значений внесения количества Рисунок 6 – Профилограммы органолептической муки льняной, кукурузной или оценки образцов № 9– гречневой и составили 10 %.
Готовые кулинарные изделия (№ 3, 7, 11) характеризовались хорошим внешним видом, выраженным запахом вареной курицы с ароматом вложенной муки, хорошими вкусовыми достоинствами.
Оценка качества новых кулинарных изделий. Проведена комплексная оценка качества новых кулинарных изделий по физико-химическим показателям, пищевой и энергетической ценности (табл. 2). Установлено, что содержание сухих веществ в новых кулинарных изделиях (34,48 %;
31,49 % и 32,74 %) ниже, чем в контрольном образце (38,5 %). Это связано с тем, что хлеб (как наполнитель) и панировочные сухари (20 % от веса полуфабриката) заменили на 10 % мукой (льняной, кукурузной или гречневой) и на 10 % – отварной капустой белокочанной.
Установлено, что в новых кулинарных изделиях «Биточки “Здоровье”» (с льняной мукой) и «Биточки “Нежные”» (с гречневой мукой) содержание белка значительно превышает его содержание в контрольном образце – на 20 % и 15 % соответственно, что рекомендуется врачами при назначении безглютеновой диеты.
Новые безглютеновые кулинарные изделия, приготовленные по разработанным рецептурам, отличаются более высокой пищевой ценностью, а оптимизация рецептур позволила исключить в них лимитирующие аминокислоты. В изделиях «Биточки “Здоровье”» (с льняной мукой) количественный состав незаменимых аминокислот представляется наилучшим из разработанных изделий: содержание лизина, изолейцина и треонина превышает норму в 1,1-1,4 раза. Аминокислотный состав изделий «Биточки “Нежные”» (с гречневой мукой) и «Биточки “Солнышко”» (с кукурузной мукой) беднее пищевых белков кулинарных изделий «Биточки “Здоровье”» (с льняной мукой), но в целом также являются полноценными и сбалансированными.
Таким образом, разработанные безглютеновые кулинарные изделия:
«Биточки “Здоровье”» (с льняной мукой), «Биточки “Нежные”» (с гречневой мукой) и «Биточки “Солнышко”» (с кукурузной мукой) – обладают повышенной пищевой и биологической ценностью. Установлено, что содержание жира в кулинарных изделиях «Биточки “Здоровье”» (9,35 г) выше, чем у остальных образцов новых кулинарных изделий, что связано с повышенным содержанием жира в льняной муке, но при этом содержание жира в них в 1,5-2 раза ниже по сравнению с контрольным образцом, приготовленным традиционным способом тепловой обработки «жарение основным способом».
Проведены исследования на содержание глютена в образцах готовой кулинарной продукции. Установлено, что «Биточки “Здоровье”» (с льняной мукой) и «Биточки “Солнышко”» (с кукурузной мукой) содержат глютен в количествах, не превышающих верхний допустимый уровень, установленный для безглютеновых продуктов (20 мг/кг), и могут быть отнесены к разряду безглютеновых. Концентрация глютена в образце кулинарного изделия «Биточки “Нежные”» (с гречневой мукой) превышает допустимый уровень для безглютеновых продуктов, но ниже уровня, установленного для этих продуктов (не более 100 мг/кг). Это позволяет отнести данный образец к продуктам с пониженным уровнем глютена. Есть основания предполагать «загрязнение» глютеном исходного сырья, которое произошло на одном из этапов получения муки (при выращивании, переработке, упаковке или транспортировке), что требует организации входного контроля при производстве безглютеновых продуктов и кулинарных изделий. Маркирование производителями специализированных продуктов питания позволит гарантировать качество каждой партии как сырья, так и готовой продукции. В результате исследований установлено, что новые кулинарные изделия по содержанию минеральных веществ и витаминов превосходят традиционные аналоги более чем на 10-15 %, что свидетельствует о функциональной направленности выбранных компонентов. Учитывая недостаточное поступление микро- и макроэлементов в результате ограничений в питании при целиакии, а также минеральную недостаточность при вымывании из организма в результате болезни, разработанные кулинарные изделия являются ценным источником железа и цинка и, восполняют суточную потребность для детей 7-11 лет: в кулинарных изделиях «Биточки “Нежные”» и «Солнышко» – более чем на 10 %, а в изделиях «Биточки “Здоровье”» – на 15 %. Содержание калия и магния удовлетворяет суточную норму потребления в изделиях «Биточки “Здоровье”» на 33,5 % и 28,4 % соответственно.
Изучали содержание витаминов в готовых кулинарных изделиях и обеспеченность физиологической потребности в них. Из табл. 2 видно, что в целом новые кулинарные изделия богаты витаминами группы В, их содержание составляет 10-15 % от суточной нормы для школьников 7-11 лет.
Определено, что жирорастворимые витамины в исследуемых изделиях представлены витаминами А и Е (токоферол), суточная потребность в них удовлетворена на 8-12 %. Наименьшее содержание витамина E выявлено у изделий «Биточки «Нежные» и «Биточки “Солнышко”», что связано с пониженной жирностью муки гречневой и кукурузной. Установлено, что содержание витамина С в готовых кулинарных изделиях выше по сравнению с контрольным образцом, этому способствовало использование капусты белокочанной, овощного отвара после ее припускания и дальнейшего использования при приготовлении новых кулинарных изделий, а также щадящая тепловая обработка в режиме влажного пара при пониженной температуре.
Таблица 2 – Показатели качества новых безглютеновых кулинарных изделий Контрольный Биточки Биточки Биточки образец «Здоровье» «Нежные» «Солнышко» («Котлеты, биточки из с льняной с гречневой с кукурузной Показатели мяса цыплят- мукой мукой мукой бройлеров» № 295) Экспериментальные данные Физико-химические показатели Массовая доля сухих 38,51 34,48±0.16 31,89±0,04 32,74±0, веществ, % Массовая доля золы, % 2,60 2,95±0,07 2,68±0,08 2,94±0, Пищевая ценность Белки, г 16,00 20,42±0,19 18,65±0,29 14,55±1, АК, % нет нет нет нет Жиры, г 6,20 9,35±0,19 6,35±0,48 7,92±0, Содержание глютена, мг/кг В контрольном 8,47±0,7 62,2±0,1 3,2±0, (20…100 мг/кг) образце не определяли Энергетическая ценность, 206 120 131 ккал Витамины, мг/100 г А 0,04 0,06±0,02 0,05±0,03 0,04±0, Е 0,25 0,96±0,05 0,11±0,01 0,39±0, В1 0,08 0,11± 0,03 0,08±0,02 0,07±0, В2 0,12 0,28± 0,02 0,21±0,06 0,24±0, С 0,8 1,53± 0,10 1,12± 0,03 1,44± 0, Минеральные вещества, мг/100 г Фосфор 96,0 125,13±0,17 112,11±0,10 110,01±0, Кальций 44,0 76,27±0,17 50,11±0,11 45,11±0, Калий 236,0 302,17±0,23 170,15±0,06 129,03±0, Магний 28,0 61,77±0,75 56,14±0,17 53,43±0, Железо 2,2 2,5±0,05 1,30±0,02 1,64±0, Цинк 0,9 1,53±0,03 1,15±0,03 0,95±0, Изучен количественный и качественный состав жирных кислот новых кулинарных изделий, при этом установлено, что состав липидов исследуемых образцов носит ненасыщенный характер и сумма ненасыщенных жирных кислот составляет более 75 %. Из табл. 3 видно, что суммарный состав МНЖК и ПНЖК составляет примерно равные доли, что доказывает более качественный жирно кислотный состав представленных образцов. В сравнении с общепризнанными представлениями о том, что организм должен потреблять в составе липидов ПНЖК-10 %, МНЖК-60 %, НЖК-30 %, анализ жирно-кислотного состава показал, что в разработанных безглютеновых кулинарных изделиях данное соотношение составляет 50 : 25 : 25, что свидетельствует о повышенном содержании ПНЖК, и как следствие – будет оказывать положительное влияние на организм ребенка.
Таблица 3 – Жирно-кислотный состав новых кулинарных изделий Массовая доля жирных кислот в новых кулинарных изделиях, % к общему содержанию Жирные кислоты Код кислоты Биточки Биточки Биточки «Здоровье» «Нежные» «Солнышко» (с льняной (с гречневой (с кукурузной мукой) мукой) мукой) Насыщенные в том числе:
миристиновая С14:0 0,50±0,03 0,49±0,01 0,49±0, пальмитиновая С16:0 16,13±0,34 16,17±0,48 16,03±0, стеариновая С18:0 6,10±0,41 6,38±0,29 6,34±0, Всего 22,93 23,04 22, Ненасыщенные Мононенасыщенные в том числе: С18: олеиновая 21,67±1,07 23,39±0,34 23,0±0, пальмитолеиновая С16:1 1,68±0,22 1,76±0,07 1,79±0, Всего 23,35 25,15 24, Полиненасыщенные С18: линолевая (омега-6) 40,56±0,18 41,48±1,43 41,92±2, 0,5±0, С20: арахидоновая (омега-6) 0,21±0,04 0,54±0, -линоленовая (омега-6) С18:3 0,20±0,00 0,19±0,02 0,22±0, эйкозадиеновая (омега-6) С20:2 0,52±0,01 0,46±0,02 0,54±0, эйкозатриеновая (омега-6) С20:3 0,38±0,02 0,26±0,04 0,25±0, гексадекадиеновая (омега-6) С16:2 0,33±0,06 0,35±0,02 0,36±0, С18: -линоленовая (омега-3) 6,63±0,32 2,6±0,03 2,86±0, 0,16±0, доказапентаеновая (омега-3) С22:5 0,28±0,02 0,16±0, 0,12±0, докозадиеновая (омега-3) С22:4 0,24±0,01 0,09±0, докозагексаеновая (омега-3) С22:6 0,19±0,00 0,17±0,00 0,13±0, Всего 51, 53,72 52, Соотношение омега-6: омега-3 6:1 14:1 12: По рекомендации ВОЗ пропорции соотношения ПНЖК омега-6 к омега- составляют 5-10:1, но при этом рекомендуется «стремиться» к увеличению доли омега-3. Из табл. 3 видно, что данные рекомендации в изделиях «Биточки “Солнышко”» (с кукурузной мукой) составляют соотношение 12 : 1, «Биточки “Нежные”» (с гречневой мукой) соотносятся как 14 : 1. Установлено, что данное соотношение в кулинарных изделиях «Биточки “Здоровье”» (с льняной мукой) составляет 6 : 1, что обусловлено повышенным содержанием омега-3 в льняном масле, и наиболее приближено к рекомендуемым данным.В последнее время взгляды на эту проблему изменились и более важным показателем является абсолютное поступление количества омега-3 жирных кислот, поступающих с пищей, а не их соотношение. Согласно «Нормам физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации» (2008) физиологическая потребность в омега-6 и омега-3 жирных кислотах составляет соответственно 4…9 % и 0,8…1 % от калорийности суточного рациона (для детей от года до 14 лет). Установлено, что при минимальной суточной потребности детей в линолевой кислоте (2…8 г) в новых кулинарных изделиях эта цифра составляет в изделиях «Биточки “Нежные”» и «Биточки “Солнышко”» 2,6 г и 3,3 г соответственно, а содержание их в изделиях «Биточки “Здоровье”» – 6,6 г, что покрывает суточную потребность в ПНЖК (омега 3).
Проведенные исследования свидетельствует, что ингредиентный состав и выбранные технологические режимы обеспечивают параметры безопасности, рекомендуемые в школьном питании. Установлено, что безглютеновые кулинарные изделия по микробиологическим исследованиям и показателям безопасности отвечают требованиям СанПин 2.4.5. 2409-08. Даны рекомендации по организации питания детей с диагностированной целиакией в школьных столовых. Разработаны технико-технологические карты и стандарт организации.
Было установлено, что основными факторами минимальных потерь кулинарных изделий «Биточки “Здоровье”» (с льняной мукой) являются:
конвекционный способ тепловой обработки с использованием пароконвектомата (изделия приготовлены в среде насыщенного влажного пара при Т100°С) и высокие показатели ВУС. Температура, °С Рисунок 7 – Сравнительные гистограммы необходимого времени и температуры для приготовления кулинарных изделий разными способами тепловой обработки Таким образом, можно сделать вывод о правильности выбора режима тепловой обработки для приготовления новых безглютеновых кулинарных изделий.
Изучено влияние тепловой обработки на качественные показатели разработанной готовой кулинарной продукции. Установлено, что время, затраченное на приготовление исследуемых образцов конвекционным способом, меньше в 2,2 раза, чем при традиционном способе тепловой обработки (12 и минут соответственно, с учетом времени разогрева оборудования) (рис. 7).
Оптимальным для приготовления разработанных кулинарных изделий является конвекционный способ, при котором размеры потерь массы изделий сократились до 1,8 %, 2,6 % и 5,1 % соответственно у кулинарных изделий «Биточки “Здоровье”», «Биточки “Нежные”» и «Биточки “Солнышко”» в сравнении с 15,0 % потерь массы изделий при традиционном способе у контрольного образца (рис. 8).
Коэффициент сохранения массы увеличился с 0,85 (при традиционном способе) до 0,95…0,98 (при конвекционном).
Биточки "Здоровье" 1, Биточки "Нежные" 2, Биточки "Солнышко" 5, Контрольный образец 0 2 4 6 8 10 12 14 Потери массы, % Рисунок 8 – Среднее значение потерь массы при тепловой обработке Изучено влияние конвекционного способа тепловой обработки на сохранность витаминов (рис. 9). Установлено, что в целом сохранность витаминов находится в пределах 90…92 %, однако следует отметить, что наибольшая сохранность витаминов отмечается у изделий «Биточки “Здоровье”», и это связано с большим содержанием данных витаминов в льняной муке, повышенной ВУС, а также с меньшими потерями массы при конвекционном способе тепловой обработки.
Сохранность витаминов, % А В1 В2 В Наименование витаминов Рисунок 9 – Сохранность витаминов при тепловой обработке ВЫВОДЫ 1. В качестве обоснования необходимости разработки новых безглютеновых кулинарных изделий приведены результаты опроса респондентов, проведенного среди членов Общественной Региональной организации (ОРО) «Новосибирский Центр поддержки больных целиакией». Установлено, что 82 % респондентов отмечают снижение качества жизни в семье, из них 70 % испытывают затруднения в соблюдении АГД в отношении детей школьного возраста, 52 % отказываются от путешествий, 84 % – от посещения предприятий питания, а 82 % испытывают значительные трудности в приобретении безглютеновых продуктов;
94 % респондентов считают актуальным и необходимым вопрос о целесообразности разработки кулинарных безглютеновых изделий для включения их в рационы питания детей с диагнозом «Целиакия».
2. Анализ льняной муки, произрастающей в Сибирском регионе, показал высокое содержанием пищевых веществ. Особенности химического состава муки:
низкая калорийность (270 ккал), высокое содержание белков (31 г в 100 г продукта), минеральных веществ – магния, калия, цинка и железа (431,3 мг, 831,2 мг, 7,5 мги 5,3 мг соответственно) и витаминов группы В;
низкое содержание углеводов (9 г) делает эту муку перспективным продуктом функционального назначения. Установлено, что содержание глютена в льняной муке менее 2 мг/кг, что позволяет впервые рекомендовать ее в качестве основного ингредиента для производства безглютеновых кулинарных изделий.
3. При разработке рецептур показана возможность замены традиционных ингредиентов (хлеба и панировочных сухарей) безглютеновыми видами муки, установлены пороговые значения их внесения – 10 %. Установлен режим и параметры технологического процесса для приготовления новых кулинарных изделий: изделия готовят в пароконвектомате в щадящем режиме влажного пара при Т = 100 оС в течение 10 минут.
4. Установлено, что наибольшей способностью белков удерживать воду обладают кулинарные изделия с льняной мукой «Биточки “Здоровье”» (325,0 %), эти данные коррелируют с щадящей тепловой обработкой, что соответственно увеличивает их выход и сокращает потери массы при тепловой обработке: с 15,0 % при традиционном способе до 1,8 % при конвекционном способе тепловой обработки.
5. Высокие показатели пищевой и биологической ценности новых кулинарных изделий «Биточки “Здоровье”» подтверждают перспективность использования их в АГД для питания школьников 7-11 лет с диагностированной целиакией. Установлено, что при употреблении 100 г кулинарного изделия «Биточки “Здоровье”» восполняется суточная потребность в железе и цинке на %, калия и магния – на треть, в витаминах группы В более чем на 15 %, что свидетельствует о функциональной направленности выбранных компонентов.
6. Изучение жирно-кислотного состава новых безглютеновых кулинарных изделий подтверждает правильность подхода к выбору компонентов их рецептурного состава путем замены традиционных ингредиентов на безглютеновые виды муки: льняную, гречневую и кукурузную. Установлено, что содержание линоленовой кислоты в кулинарном изделии «Биточки “Здоровье”» составляет 6,6 г, что покрывает суточную потребность в ПНЖК (омега 3).
Данными исследованиями доказано, что разработанные изделия являются источником жизненно важных полиненасыщенных жирных кислот (линолевой, арахидоновой).
7. Установлено, что «Биточки “Здоровье”» с льняной мукой являются «безглютеновыми» (8,5 мг/кг) и могут быть рекомендованы в школьном питании как для ежедневного применения, так и для лечебно-профилактического питания.
8. На новые безглютеновые кулинарные изделия разработаны технико технологические карты и стандарт организации.
9. Проведена апробация с последующим внедрением новых рецептур безглютеновых кулинарных изделий в ООО НПО «Компас здоровья», Учебном научно-производственном комплексе НГТУ «Под яблоком Ньютона».
Список работ, опубликованных по материалам диссертации 1. Маюрникова Л.А. Целиакия. Проблемы и решения / Л.А. Маюрникова, Н.Н. Аширова // Пищевая промышленность. 2011. – № 6. – С. 60–63.
2. Маюрникова Л.А. Жирно-кислотный состав новых безглютеновых кулинарных изделий / Л.А. Маюрникова, Н.Н. Аширова // Пищевая промышленность. – 2012. – № 3. – С. 58– 59.
3. Аширова Н.Н. Новые безглютеновые кулинарные изделия / Н.Н. Аширова // Вопросы детской диетологии. – 2012. – Т. 10, № 4. – С. 14–20.
4. Аширова Н.Н. Перспективность использования безглютенового растительного сырья для питания детей с диагностированной целиакией / Н Н. Аширова // Реализация концепции здорового питания населения: состояние и перспективы : монография / Н.Н.
Аширова, Е.С. Бычкова, А.Н. Васюкова – Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2012. – С. 260– 288.
5. Аширова Н.Н. Модернизация школьного питания. Проблемы и пути решения / Н.Н.
Аширова, Е.В. Евсельева // Пищевые продукты и здоровье человека : материалы Всерос. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. – Кемерово, 2010. – С. 334–335.
6. Маюрникова Л.А. Разработка диетических кулинарных изделий для питания детей, больных целиакией / Л.А. Маюрникова, Н.Н. Аширова, Н.Ф. Бейзель // Общественное питание: инновационные технологии и сервис : материалы Всерос. науч.-практ. конф., Новосибирск, 19 окт. 2010 г. – Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2010. – С. 66–75.
7. Аширова Н.Н. Потребительские свойства обезжиренной льняной муки и перспективы использования ее в функциональном питании / Н.Н. Аширова, Г.А. Гордуновская // Общественное питание: инновационные технологии и сервис : материалы Всерос. науч. практ. конф., Новосибирск, 19 окт. 2010 г. – Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2010.– С. 5–13.
8. Аширова Н.Н. Использование инновационных способов тепловой обработки для приготовления диетических блюд / Н.Н. Аширова // Всероссийская научно-практическая конференция «Здоровое питание», Новосибирск, 7–8 апр. 2011 г. : материалы конф. – Новосибирск, 2011. – С. 3–5.
9. Аширова Н.Н. Влияние тепловой обработки на сохранность витаминов в безглютеновых кулинарных изделиях / Н.Н. Аширова // Инновационные процессы в развитии сферы общественного питания : сб. материалов межрегион. науч.-практ. конф.
(Красноярск, 27 апр. 2011 г.). – Красноярск, 2011. – С. 142–145.
10. Аширова Н.Н. Исследование физико-химических показателей безглютеновых кулинарных изделий / Н.Н. Аширова // Инновационные направления деятельности в общественном питании и хлебопечении : Всерос. науч.-практ. конф. (Новосибирск, окт. 2011 г.): сб. ст. – Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2011. – С. 6–11.
11. Аширова Н.Н. Диетическое питание школьников, как часть лечебного, при заболевании целиакией / Н.Н. Аширова // Инновационные направления деятельности в общественном питании и хлебопечении : Всерос. науч.-практ. конф. (Новосибирск, 25 окт. 2011 г.) : сб.
ст. – Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2011. – С. 12–18.
12. Бобровникова Э.Ю. Определение функционально-технологических свойств новых безглютеновых кулинарных изделий / Э.Ю. Бобровникова, Н.Н. Аширова // Студент и научно-технический прогресс: инновационные технологии и сервис : материалы Всерос.
науч.-практ. конф. (Новосибирск, 23 марта 2012 г.). – Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2012.
– С. 60–68.