Разработка и товароведная оценка хлебобулочных изделий, обогащенных йодом и селеном
На правах рукописи
НЕСТЕРОВА ВАЛЕНТИНА АНАТОЛЬЕВНА РАЗРАБОТКА И ТОВАРОВЕДНАЯ ОЦЕНКА ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ, ОБОГАЩЕННЫХ ЙОДОМ И СЕЛЕНОМ 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 2
Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» кандидат технических наук, доцент
Научный консультант: Давыденко Наталия Ивановна Резниченко Ирина Юрьевна, Официальные доктор технических наук, доцент, оппоненты:
ФГБОУ ВПО «Кемеровский институт пищевой промышленности», профессор кафедры «Товароведение и управление качеством» Струпан Екатерина Анатольевна, доктор технических наук, доцент, Торгово-экономический институт ФГБОУ ВПО «Сибирский федеральный университет», г. Красноярск, профессор кафедры «Технология и организация общественного питания» Федеральное государственное бюджетное
Ведущая организация:
образовательное учреждение высшего профессионального образования «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова», г. Барнаул
Защита состоится «30» ноября 2012 года в 1600 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 официальных сайтах ВАК Минобрнау ки РФ (http://vak.ed.gov.ru/ru/dissertation) и ФГБОУ ВПО «Кемеровский техно логический институт пищевой промышленности» (www.kemtipp.ru).
Автореферат разослан «» 2012 года.
Ученый секретарь диссертационного совета Гореликова Г.А.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. Преобразования, проводимые государством в различ ных сферах развития экономики, в том числе социальной во многом связаны со здоровьем и благополучием населения. На протяжении последних десятилетий питание населения претерпело изменения не в лучшую сторону: наблюдаются нарушения пищевого статуса, которые проявляются в распространении различ ных форм алиментарно-зависимых заболеваний. Выявленный поливитаминный дефицит сочетается с недостаточным поступлением ряда минеральных ве ществ, в том числе селена и йода. Данные микроэлементы синергичны друг другу и играют значительную роль в образовании гормонов, участвуют в ра боте щитовидной железы, оказывают влияние на работу иммунной, антиокси дантной систем организма.
Учитывая основополагающие данные современной науки о роли питания и отдельных пищевых веществ в поддержании здоровья человека, важной про филактической задачей является направленная коррекция химического состава продуктов питания с целью восполнения недостающих в организме человека микроэлементов. Значительный вклад в решение этой проблемы внесли Ту тельян В.А., Спиричев В.Б., Шатнюк Л.Н., Позняковский В.М. и другие. Распо ряжение № 1873-р от 25.10.2010 г. «Основы государственной политики Россий ской Федерации в области здорового питания населения на период до 2020 го да» рассматривает развитие производства обогащенных микронутриентами пищевых продуктов в качестве важнейшей меры, от решения которой зависит улучшение питания и здоровья населения России. К числу проблем, требующих научно обоснованного решения при разработке и производстве обогащенных продуктов питания, относятся выбор обогащающих микронутриентов, их ком плексов, а также продуктов, подлежащих обогащению.
Учитывая вышесказанное, разработка комплексной обогащающей добав ки (КОД) для производства хлеба, содержащей селен и йод, является актуаль ной для различных регионов, в том числе расположенных в северной части России, население которых испытывает дефицит микронутриентов.
Цель и задачи исследований. Целью работы явилось изучение возмож ности совместного использования препаратов йода и селена в составе обога щающей добавки, используемой при разработке рецептуры и технологии хле бобулочных изделий.
Для реализации указанной цели определены следующие задачи:
1. Обосновать необходимость разработки продуктов питания, обогащенных йодом и селеном:
- провести анализ ассортимента биологически активных добавок (БАД) и ви таминно-минеральных комплексов (ВМК), содержащих селен и йод, реализуе мых в аптечной сети г. Тюмени;
- провести анализ ассортимента пищевых продуктов, обогащенных селеном и йодом, реализуемых в торговой сети г.Тюмени;
- провести исследования по изучению потребительских предпочтений жите лей г.Тюмени в отношении обогащенных пищевых продуктов и информиро ванности об их пользе;
2. Обосновать выбор препаратов селена и йода и исследовать их взаимное влияние в модельных растворах;
3. Исследовать влияние препаратов селена и йода как в виде монодобавок, так и в комплексе на показатели качества хлеба;
4. Разработать комплексную обогащающую добавку (КОД), содержащую се лен и йод;
5. Разработать рецептуру и технологию производства хлеба, обогащенного комплексной добавкой;
6. Установить регламентируемые показатели качества хлебобулочных изде лий, обогащенных КОД;
разработать техническую документацию.
Научная новизна На основании изучения взаимного влияния препаратов селена (селено пиран) и йода (йодид калия) в модельных растворах установлено оптимальное их соотношение в составе КОД для хлебобулочных изделий.
Показано, что использование йодида калия в качестве монодобавки для обогащения хлебобулочных изделий в количестве 35 мкг /100г приводит к ухудшению качества клейковины пшеничной муки 1 группы и, как следствие, потребительских свойств хлеба. Это свойство нивелируется при использовании йодида калия в составе КОД.
Показано, что использование селенопирана и йодида калия совместно в КОД увеличивает сохранность йода в хлебобулочных изделиях на 8-9%.
Практическая значимость Разработаны проекты ТУ на КОД «Фиосел» и КОД 1 «Фиосел 1», произ водственная рецептура и технология производства хлебобулочных изделий с применением КОД «ФИОСЕЛ», разработан СТО 00361070-009-2012 на хлеб из пшеничной муки высшего сорта «Тюменский особый», проект СТО 00361070-010-2012 на хлеб из пшеничной муки высшего сорта «Тюменский здоровяк», Материалы диссертационной работы используются в учебном процессе в лекционных курсах и при проведении практических занятий для студентов спе циальностей «Товароведение и экспертиза потребительских товаров», «Техно логия хлеба, кондитерских и макаронных изделий» в ГБОУ СПО ТО «Западно Сибирский государственный колледж», «Технология продуктов общественного питания», «Технология детского и функционального питания» в ФГБОУ ВПО КемТИПП.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертацион ной работы доложены и обсуждены на всероссийских и международных кон ференциях: «Современное мукомольное, хлебопекарное, макаронное и конди терское производство, перспективы развития» (г.Екатеринбург, 2008);
«Хлебо булочные, кондитерские и макаронные изделия ХХI века» (г. Краснодар, 2009);
« Пищевые продукты и здоровье человека» (г. Кемерово, 2010, 2011);
«Управ ление инновациями в торговле и общественном питании» (г. Кемерово, 2010);
«Экономические и экологические проблемы в меняющемся мире» (г.Тюмень, 2010);
«Качество продукции, технологий и образования» (г.Магнитогорск, 2011);
«Региональный рынок потребительских товаров: особенности и перспек тивы развития, формирование конкуренции, качество и безопасность товаров и услуг» (г.Тюмень, 2011);
«Экономика и бизнес. Взгляд молодых» (г.Челябинск, 2011);
«Торговля в XXI веке» (г.Кемерово, 2011);
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 13 работ, в т.ч.
3 статьи в журналах, входящих в перечень ВАК Минобрнауки РФ.
Структура и объем диссертационной работы. Диссертационная работа включает следующие разделы: введение;
обзор литературы;
объекты, материа лы и методы исследований;
результаты собственных исследований и их обсуж дение;
список литературы;
приложения. Текст диссертации изложен на 149 ли стах печатного текста, иллюстрирован 44 таблицами, 22 рисунками и 14 при ложениями. Список литературы включает 173 источника литературы, в том числе 24 зарубежных.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и за дачи исследований, научная новизна и практическая значимость.
Глава 1. Обзор литературы. В первой главе обобщены литературные све дения, научно-техническая информация и экспериментальные материалы оте чественных и зарубежных авторов по рассматриваемой проблеме.
Глава 2. Методика проведения эксперимента.
Представлена организация эксперимента. Общая схема проведения иссле дований представлена на рис. 1 и состоит из нескольких взаимосвязанных эта пов.
Основные этапы работы выполнены на базе кафедры «Технология и орга низация общественного питания» ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности», производственной лаборатории ОАО «Тюменский хлебокомбинат», отдельные исследования разделов товароведной экспертизы хлеба с КОД «Фиосел», «Фиосел 1» проводили в межкафедральной биохимической лаборатории ФГБОУ ВПО «Пензенская государственная сель скохозяйственная академия», лаборатории испытания пищевых продуктов и промышленных товаров Тюменского независимого сертификационно испытательного центра, аккредитованного в системе Росстандарта.
На первом этапе проведен анализ ассортимента БАД и ВМК, содержащих селен и йод, реализуемых аптечной сетью г.Тюмени;
анализ рынка продуктов питания, обогащенных селеном и йодом;
исследования по выявлению потреби тельских предпочтений в отношении обогащенных продуктов в целом и хлебо булочных изделий в частности, а также степени информированности населения об обогащенных продуктах.
Этапы исследований Исследование ассортимента БАДов и ВМК, содержащих Se-и I, реализуемых на потребительском рынке г. Тюмени Обоснование необходимости Исследование ассортимента продуктов питания, разработки 1 этап обогащенных Se и I, реализуемых на продуктов, потребительском рынке г. Тюмени обогащенных селеном и йодом Исследование потребительских предпочтений жителей г.Тюмени в отношении обогащенных продуктов Разработка комплексной обогащающей добавки для 2 этап производства хлеба Определение взаимного Выбор соотношения Выбор соединений влияния соединений селена и соединений селена и селена и йода йода в модельных растворах йода в КОД 3 этап Исследование влияния КОД на качество хлеба монопрепараты КОД йода селена Органолептичес Физико- Сохранность Хлебопекарные кие показатели селена и йода в химические свойства муки хлебе хлеба показатели хлеба Разработка рецептуры и технологии производства хлеба, 4 этап обогащенного комплексной добавкой, установление регламентируемых показателей качества Разработка и утверждение технической документации.
5 этап Апробация в производственных условиях Рис. 1 - Общая схема исследований На втором этапе обоснован выбор соединений селена и йода, проведены исследования их совместимости в составе комплексной обогащающей добавки, определен состав и оптимальная дозировка КОД.
На третьем этапе проведено исследование влияния КОД на органолеп тические и физико-химические показатели качества, процессы происходящие при хранении хлебобулочных изделий.
На четвертом этапе разработаны рецептуры и технология хлеба с КОД, установлены регламентируемые показатели качества продуктов.
На заключительном этапе разработана нормативно-техническая докумен тация. Проведена промышленная апробация и внедрение полученных результа тов.
Объектами на различных этапах исследования являлись: реализуемые в торговой и аптечной сети города Тюмени селеносодержащие и йодосодержа щие пищевые продукты, БАД и витаминно-минеральные комплексы;
препараты селенопиран (ТУ 2415-009-11995782-08, Регистрационное удостоверение № 77.99.23.3.У.2774.4.08, ООО «Биокор», Россия), йодид калия (ГОСТ 4232);
предпочтения жителей г.Тюмени в отношении обогащенных продуктов пита ния;
модельные составы КОД для хлебобулочных изделий, мука пшеничная хлебопекарная в/с, хлеб из пшеничной муки в/с.
При выполнении работы использовали стандартные, общепринятые и мо дифицированные социологические, органолептические и физико-химические методы исследований. Содержание селена проводили по методике М 04-33 2004 «Определение селена в пробах пищевых продуктов и продовольственного сырья, комбикормов и сырья для его производства» на анализаторе жидкости «ФЛЮО РАТ®-02».Содержание йода определяли методом инверсионной вольтамперо метрии (ИВ) в соответствии с ГОСТ Р 52689-2006 «Продукты пищевые. Инвер сионно - вольтамперометрический метод определения массовой концентрации йода». Результаты исследований обрабатывались современными методами рас чета статистической достоверности измерений, а также с помощью серии паке тов компьютерных программ (StatPlus, MS Exel, Scilab).
Глава 3. Результаты собственных исследований и их обсуждение Анализ структуры заболеваемости жителей г.Тюмени на основе данных центра медицинских исследований позволяет сделать вывод, что заболевания, в определенной степени связанные с питанием составляют достаточно большую долю - 67,6% у работающего населения и 54% у подростков 14-17 лет и моло дежи 18-21 года. Полученные данные подтверждают необходимость и целесо образность коррекции рационов, в т.ч. за счет введения в них обогащенных продуктов.
Изучен ассортимент селеносодержащих и йодсодержащих БАД и ВМК, реализуемых в аптечных сетях г.Тюмень: «36,6», «Калинка», «Добрый лекарь», «Аптеки отличных цен», «Фармсоюз» в четырех районах города. Исследования проводились в период 2010-2011 г.г. За это время ассортимент фактически не претерпел изменений и в общем виде представлен на рисунке 2.
16 наименований БАД 5 аптечных сетей 30 наименований ВМК Вид и форма добавок йода и селена в Товарная форма БАД и ВМК БАД и ВМК, шт.
Сироп – Вид йод и селен в (сироп Вощенко, йод селен Форма комплексе ООО«Исинга») Масло - (Амарантовое с селеном и органическая 1 5 скваленом, ЗАО НПП «Тринита») Кисель – неорганическая 9 9 («Джели»,ООО «Биокор») Таблетка - Рис. 2 - Ассортимент БАД и ВМК, содержащих йод и селен, реализуемый в аптечной сети г. Тюмени БАД и ВМК в аптечной сети представлены достаточно широким ассор тиментом для разных категорий и возрастов потребителей, в своем составе в основном имеют неорганические формы селена. Применение органических форм селена в виде селексена, селенопирана, обогащенных селеном дрожжей и спирулины ограничено в 5 наименованиях из 14 представленных. У некоторых БАД не указана точная дозировка селена, а только суточное применение в определенном производителем количестве («Масло амарантовое» с селеном и скваленом, «Сироп Вощенко»). Йод представлен в основном неорганической формой микроэлемента (йодидом калия). Комплексы, содержащие селен и йод одновременно, в аптечной сети г. Тюмени представлены 22 наименованиями ВМК, селен в них находится в неорганической форме.
Изучен рынок обогащенных продуктов питания г. Тюмени. В большей степени интерес представляли продукты с обогащающими добавками (ОД) йо да и селена, как отдельно, так и в комплексе. Как показали исследования, в г.
Тюмень продукты питания, обогащенные селеном, представлены яйцом кури ным торговых марок «Здоровье», «Деревенька моя», «Спорт актив» с заявлен ным содержанием селена 20 мкг /100 г.
Продукты, обогащенные йодом, представлены яйцом «Люкс Йод» с заяв ленным содержанием йода 70 мкг в 1 яйце, йодированным молоком «Доктор Му» и йодированной солью. Обогащенных одновременно йодом и селеном продуктов, в т.ч. хлебобулочных изделий в реализации не наблюдается.
Проведены исследования потребительских предпочтений жителей г.Тюмени в отношении обогащенных продуктов. Опрос покупателей осуществ лялся путем анкетирования. В анкетировании принимали участие покупатели торговых предприятий крупнейших сетей, г. Тюмени. В процессе анкетирова ния выявлено, что большинство опрашиваемых - 63,3% знают об обогащаемых продуктах и имеют правильное представление о них. 10,5 % респондентов за трудняются ответить на этот вопрос и 20 % потребителей составили неверное мнение об обогащаемых продуктах.
Полученная информация о приобретаемых в настоящее время обогащен ных продуктах показывает, что наибольшим спросом пользуются молочные продукты, что можно объяснить активной рекламой данного сегмента товаров.
Обогащенный хлеб приобретают 11,7% респондентов (рис.3). Положительным моментом можно считать тот факт, что 31,3% опрошенных покупают все, име ющиеся в реализации обогащенные продукты питания, считая их потенциально полезными.
не покупают 3,6% покупают все 31,3% соль 5,0% соки 4,2% хлеб 11,7% яйцо 12,1% 13,6% молочные продукты 18,5% крупы, макаронные изделия 0% 10% 20% 30% 40% Рис. 3 - Приобретаемые обогащенные продукты Наиболее предпочтительными обогащающими добавками для населения г. Тюмень являются кальций – 21,6 %, витамин С - 20,7%, клетчатка – 14,1%, железо – 14, 7 %, йод - 11,3%, селен - 3,7 %. Пониженный интерес потребите лей к селену возможно объясняется недостаточностью информации о нем, его роли в организме и последствиях дефицита.
В отношении хлебобулочных изделий, обогащенных различными обога щающими добавками, респонденты высказались следующим образом: 22,7% потребителей хотели бы приобретать хлеб с отрубями, что обеспечивает уже устоявшийся ассортимент. Хлеб с йодом согласны приобретать 5,3% потреби телей, с селеном- 7,9%, а с комплексными добавками хлебобулочные изделия готовы приобретать уже 22,3% опрошенных (рис.4). Большинство тех, кто предполагает употреблять хлеб с обогащающими добавками, желали бы при обретать его в виде традиционного формового хлеба, весом не более 400 г в упаковке и в нарезке.
Рис. 4 - Наиболее предпочтительные обогащающие добавки в хлебобулочных изделиях В соответствии с поставленной задачей на следующем этапе исследова ний разработаны комплексные обогащающие добавки для хлебобулочных из делий. Основываясь на литературных данных о степени усвояемости и уровне токсичности, в качестве соединений селена и йода выбраны селенопиран и йо дид калия. Для определения оптимального соотношения селенопирана и йодида калия в КОД проведены исследования, целью которых явилось установление взаимного влияния препаратов друг на друга. В ходе эксперимента приготов лены модельные водные и водно-жировые растворы данных соединений с кон центрациями селена и йода от 20 до 100% от рекомендуемой нормы потребле ния (РНП) в различных соотношениях - от 3:1 до 1:10;
время выдержки соста вило 3 часа при Т=30С. Сохранность йода во всех модельных образцах соста вила 100%. Данные о сохранности селена представлены на рисунке 5.
Сохранность селена,% 3:1 2:1 1:1 1:2 1:3 1:4 1:5 1:6 1:7 1:8 1:9 1: соотношение Se: I водный р-р водно-жировая суспензия Рис. 5 - Сохранность селена в модельных растворах Интервал от 1:2 до 1:3 изучен более подробно с шагом 0,1. Установлено, что в водных растворах при соотношении селен-йод от 3:1 до 1:2,1, наблюдает ся их наибольшая сохранность. При соотношении Se:I=1:10 наблюдается наибольшая потеря селена в водном растворе – в среднем 6 %.
На следующем этапе исследований изучено влияние йодида калия и селе нопирана в виде монодобавок на хлебопекарные свойства пшеничной муки (табл. 1).
Таблица 1 - Влияние йодида калия и селенопирана на качество клейковины пшеничной муки в/с, n= Образец Показате- Характеристика клейковины Группа ли прибо- клейко ра ИДК- вины 1М, у.е Мука пшеничная в/с (ОАО «Тю- 62,4± 0,9 Хорошая эластичность, 1 группа менский комбинат хлебопродук- средняя растяжимость тов»), контроль Мука пше- 55,2±1,1 Хорошая эластичность, 1 группа в пересчете на йод, мкг/100г Йодид калия, ничная с до- средняя растяжимость бавлением 43,1±1,1 Удовлетворительная эла- 2 группа йодида калия стичность, короткая растя 41,6±0,9 2 группа 39,6±0,29 жимость 2 группа Мука пше- 62,4±0,9 Хорошая эластичность, 1 группа Селенопи ресчете на ран, в пе мкг/100г ничная с до- средняя растяжимость 62,8±1,1 1 группа селен, бавлением 62,4±0,9 1 группа селенопирана 60,4±0,9 1 группа Полученные результаты показывают, что уже при дозировке йодида ка лия (в пересчете на йод) – 30 мкг/100 г начинают происходить изменения в ка честве клейковины. При дозировке йодида калия более 35 мкг/100 г снижение качества и свойств клейковины пшеничной муки более существенные и его ис пользование в качестве единственной обогащающей добавки при производстве хлеба из пшеничной муки является нецелесообразным для муки с клейковиной 1 группы. Использование в качестве монодобавки селенопирана в исследуемых интервалах концентраций отрицательного влияния на качество клейковины не оказывает.
Далее изучалось влияние йодида калия и селенопирана как в виде моно добавок, так и в составе КОД на потребительские свойства хлеба. При этом ис следовалась возможность использования 2-х форм внесения добавок: в смеси с сахарной пудрой (КОД 1) и в виде водно-жировой эмульсии (КОД 2) с содер жанием в 1 г: селена – 14,3 мкг и йода – 30 мкг. Результаты исследований орга нолептических показателей хлеба представлены в таблице 2.
Результаты исследований показали, что использование йодида калия в качестве монодобавки в количестве 35 и более мкг/100 г муки ухудшает орга нолептические показатели качества хлеба. Добавление селенопирана отрица тельного действия не оказывает. Однако в составе КОД 1 и КОД 2 отрицатель ное влияние йодида калия нивелируется. По всем показателям обогащенный хлеб не уступает контролю, а по таким показателям как внешний вид поверхно сти, характер пористости, эластичность, упругость мякиша, вкус, разжевывае мость превосходит его.
Таблица 2 - Влияние добавок йода и селена на органолептические показатели хлеба, n= Оценка, балл (max – min 5,0-1,0) Показатель Кон- С монодобавкой С комплексной добавкой троль Калия йодид, в Селенопиран, в КОД 1, КОД 2, (без до- пересчете на в пересчете на г/100 г муки г/100 г муки бавки) йод, селен, мкг/100 г муки мкг/100 г муки 30 35 15 30 1 1,5 1 1, Форма 4,2±0,4 4,2±0,4 4,0±0 4,2±0,4 4,4±0,5 4,4±0,5 4,6±0,5 4,2±0,4 4,4±0, Внешний вид 4,2±0,4 4,2±0,4 4,2±0,4 4,2±0,4 4,2±0,4 4,2±0,4 4,4±0,5 4,2±0,4 4,4±0, поверхности Окраска корки 4,4±0,5 3,8±0,4 2,4±0,5 4,0±0 4,6±0,5 4,6±0,5 5,0±0 4,0±0 4,4±0, Характер пори- 4,5±0,1 4,2±0,4 4,2±0,4 4,4±0,5 4,5±0 4,4±0,5 4,6±0,5 4,4±0,5 4,6±0, стости, круп ность и равно мерность пор Эластичность, 4,0±0 3,8±0,4 3,2±0,4 4,0±0 4,4 ±0,5 4,2±0,4 4,6±0,5 4,0±0 4,4±0, упругость мяки ша Цвет мякиша 4,6±0,5 4,0±0 4,0±0 4,6±0,5 4,8±0,4 5,0±0 5,0±0 5,0±0 5,0± Запах 4,0±0 4,0±0 4,4±0,5 4,6±0,5 4,8±0, 4,2±0,4 4,8±0,4 4,8±0,4 5,0± Вкус 4,0±0 4,0±0 4,2±0,4 4,2±0,4 4,8±0,4 4,2±0, 3,8±0,4 3,8±0,4 4,8±0, Разжевывае- 3,8±0,4 3,4±0,5 4,2±0,4 4,4±0,5 4,4±0,5 4,8±0,4 4,2±0,4 4,8±0, 3,8±0, мость Изучено изменение потребительских свойств хлеба в процессе хранения, изме нение крошливости хлеба с добавками представлено на рис. 6,7.
крошливость, % срок хранения, ч 12 24 48 с KJ- 30 мкг йода/100 г муки с KJ- 35 мкг йода/100 г муки с KJ-40 мкг йода/100 г муки с селенопираном- 15 мкг селена/100 г муки с селенопираном - 20 мкг селена/100 г муки с селенопираном-30 мкг селена/100 г муки контроль Рис. 6 - Динамика крошливости хлеба с йодидом калия и селенопираном (в пересчете на йод и селен) в процессе хранения крошливость, % 12 24 48 72 срок хранения, ч Контроль без КОД с КОД 1 - 1 г/100 г муки с КОД 2 - 1 г /100 г муки с КОД 1 - 1,5 г/100 г муки с КОД 2 - 1,5 г /100 г муки Рис. 7 - Динамика крошливости хлеба с КОД 1 и КОД 2 в процессе хранения Результаты исследований показали, что увеличение количества вносимо го йодида калия с 30до 40 мкг йода/100 г муки, существенно увеличивает кро шливость мякиша - с 6 % до 20 % через 72 часа после выпечки. Хлеб, обога щенный только селенопираном, не дает значительного увеличения крошливо сти. Хлеб, обогащенный КОД 1 и КОД 2, в целом сохраняется лучше, без изме нений состояния мякиша.
При разработке технологии особый интерес представляли фактические потери микронутриентов при выпечке (табл. 3,4,5).
Таблица 3 - Содержание йода и селена в хлебе при обогащении монодобавками ( йодидом калия и селенопираном), n= Микро Расчетная концен- Внесенная кон- Фактическая Фактиче- Удовлетворение нутриент трация в продукте центрация с концентра- ские поте- суточной потреб мкг/100 г учетом 50% по- ция, мкг/100 ри после ности, % терь при выпеч- г хлеба выпечки,% 100 г 300 г ке, мкг/100 г хлеба хлеба хлеба селен 10 20 9,79±0,09 51,04±0,04 13,1 39, йод 12 24 10,01±0,01 58,30±0,02 6,7 20, Таблица 4 - Содержание селена и йода в образце хлеба с КОД (1,5 г/100 г муки), n= Микро Расчетная концен- Внесенная кон- Фактиче- Фактиче- Удовлетворение нутриент трация в продукте центрация с ская кон- ские поте- суточной потреб мкг/100 г учетом 50% по- центрация, ри после ности, % терь при выпеч- мкг/100 г выпечки, 100 г 300 г ке, мкг/100 г хлеба хлеба хлеба % хлеба селен 49,83±0, 10,73 21,45 10,76±0,02 14,3 43, йод 49,97±0, 22,5 45 22,51±0,02 15,0 45, Таблица 5 - Содержание селена и йода в образце хлеба с КОД 2, (1,5 г/100 г муки), n= Микро Расчетная концен- Внесенная кон- Фактическая Фактиче- Удовлетворение нутриент трация в продукте центрация с концентра- ские поте- суточной по мкг/100 г учетом 50% по- ция мкг/100 ри после требности, % терь при выпеч- г хлеба выпечки,% 100 г 300 г ке, хлеба хлеба мкг/100 г селен 50±0, 10,73 21,45 10,73±0,09 14,3 43, йод 49,8±0, 22,5 45 21,96±0,01 14,6 43, Полученные в ходе исследования данные позволяют сделать вывод, что введение в хлеб КОД и КОД1 позволяет в большей степени сохранить микро нутриенты, в частности йод. Это свидетельствует о возможности введения се лена и йода в данных концентрациях в виде КОД для производства хлеба.
На основании полученных результатов разработаны рецептуры и техно логии комплексных ОД « Фиосел» и «Фиосел 1». В качестве наполнителей вы браны сахарная пудра и водно-жировая эмульсия соответственно.
Технологическая схема производства разработанных добавок предусмат ривает следующее:
- для КОД «Фиосел»: в связи с особенностями распределения микронутри ентов предполагается производство в аптечной сети по договору с предприяти ем. Технология приготовления КОД включает этапы: растирание части саха ра, постепенное введение селенопирана, йодида калия, затем дробными порци ями остальное количество сахара в виде сахарной пудры, тщательное переме шивание до полной однородности смеси, упаковка и маркировка. Объем разо вой партии - 1 кг.
- для КОД 1 «Фиосел 1»: предполагается производство в лаборатории хле бопекарного предприятия. Технологический процесс включает следующие эта пы: приготовление водно-жировой эмульсии (состав: вода-70%, масло расти тельное - 27%, лецитин - 3%), добавление селенопирана и йодида калия, пере мешивание в течение 5-10 минут при частоте - 1000- 3000 об/мин, и 1-3 минуты при частоте оборотов-10000.
Изучены показатели качества, в т.ч. сохранность йода и селена в КОД в процессе хранения в герметичной упаковке (результаты представлены в табли цах 6 и 7).
Таблица 6 – Сохранность йода и селена в КОД «Фиосел» в процессе хранения, Т=18-22°C, ОВВ – 75%, n= Наименование Срок хранения, мес показателя 0 2 4 6 8 Содержание 2,99±0,01 2,97±0,05 2,97±0,01 2,91±0,02 2,85±0,05 2,84±0, йода, мг/100 г Содержание 1,42±0,01 1,42±0,02 1,38±0,05 1,38±0,03 1,36±0,05 1,32±0, селена, мг/100 г Таблица 7 – Сохранность йода и селена в КОД 1«Фиосел 1» в процессе хранения, Т=2-6°C, ОВВ – 85%, n= Наименование Срок хранения, сут показателя 0 2 4 6 8 Содержание 2,99±0,01 2,99±0,05 2,97±0,01 2,94±0,02 2,94±0,05 2,92±0, йода, мг/100 г Содержание 1,43±0,02 1,42±0,02 1,42±0,05 1,38±0,03 1,37±0,05 1,37±0, селена, мг/100 г Установлено, что в процессе хранения органолептические показатели КОД «Фиосел» не изменились, а у КОД 1 «Фиосел 1» по истечении 7 суток наблюда ется расслоение водно-жировой эмульсии. Микробиологические показатели оставались в норме.
На основании полученных результатов установлены следующие режимы и сроки хранения:
- для КОД «Фиосел»: 6 месяцев при Т = 18-22°С, ОВВ не более 75%;
- для КОД1 «Фиосел 1»: 7 суток при Т = 2- 6°С, ОВВ не более 80-85 %.
Для разработанных КОД установлены регламентируемые показатели каче ства, которые представлены в таблице 8.
Таблица 8 – Регламентируемые показатели качества КОД Наименование показателя Характеристика показателя Фиосел Фиосел Внешний вид Однородный порошок Однородная эмульсия белого цвета желтоватого цвета Запах без запаха без запаха Содержание йода, мг/100 г 2,85-3,0 2,85-3, Содержание селена, мг/100 г 1,37-1,43 1,37-1, Размер частиц, мм, не более 0,16 Содержание примесей Не допускается Не допускается Разработаны рекомендации по применению разработанных обогащающих добавок в производстве хлебобулочных изделий: КОД «Фиосел»- 1,1-1,5 кг на 100 кг муки, КОД1 «Фиосел 1» - 1,1-1,5 кг на 100 кг муки.
С использованием разработанных добавок разработаны рецептуры и тех нология приготовления хлебов «Тюменский особый» и «Тюменский здоро вяк». На основании исследований органолептических, физико-химических по казателей и сохранности йода и селена в обогащенном хлебе установлены ре гламентируемые показатели качества (таб. 9).
Проведен расчет себестоимости КОД «Фиосел» и КОД « Фиосел 1», а также отпускной цены обогащенного хлеба. Себестоимость 1 кг КОД «Фиосел» составила 74,73 рублей, КОД «Фиосел 1»- 28,36 рублей. Применение КОД «Фиосел» и КОД «Фиосел 1» увеличат стоимость единицы изделия на 0,05 0,17 рубля, следовательно, производство обогащенного комплексными добав ками хлеба является экономически целесообразным.
Таблица 9 - Регламентируемые показатели качества хлеба с КОД Наименование Характеристика показателя хлеб из пшеничной муки в/с хлеб из пшеничной муки в/с «Тюменский особый» с КОД «Тюменский здоровяк» с КОД «Фиосел » «Фиосел 1» Внешний вид Соответствующая хлебной форме, Соответствующая хлебной форме, в Форма: в которой производилась выпечка, которой производилась выпечка, без с несколько выпуклой верхней кор- боковых выплывов.
кой, без боковых выплывов;
Поверхность: Без крупных трещин и подрывов, Гладкая, без крупных трещин и под гладкая или шероховатая. рывов.
Цвет: От желтого до светло- коричнево- От желтого до светло - коричневого го.
Состояние мя- Пропеченный, не влажный на Пропеченный, не влажный на киша: ощупь. Эластичный, после лег- ощупь. Эластичный. После легкого Пропеченность: кого надавливания пальцами мя- надавливания пальцами мякиш дол киш должен принимать жен принимать первоначальную первоначальную форму форму Промес: Без комочков и следов непромеса Без комочков и следов непромеса Пористость: Развитая, без пустот и уплотнений Развитая, без пустот и уплотнений.
Вкус: Свойственный данному виду изде- Свойственный данному виду изде лия, без постороннего привкуса, лия, без постороннего привкуса сладковатый.
Запах: Свойственный данному виду изде- Свойственный данному виду изде лия, без постороннего запаха. лия, без постороннего запаха Массовая доля 44,0 43, влаги %, не бо лее Кислотность, 3 2, град, не более Пористость %, 72,0 73, не менее Массовая доля 20-23 20- йода, мкг/100 г Массовая доля 10-11 10- селена, мкг/ г ВЫВОДЫ 1. Проведен анализ ассортимента рынка БАД и ВМК, содержащих селен и йод, реализуемых в пяти крупнейших аптечных сетях г. Тюмени. Выявлено, что БАД и ВМК представлены разнообразным ассортиментом для разных катего рий и возрастов потребителей - 46 наименований, из них 43 в таблетированной форме. Одновременно йод и селен присутствуют в 22 наименованиях БАД и ВМК, при этом только в неорганической форме.
2. Анализ ассортимента обогащенных продуктов реализуемых на рынке г.Тюмени показал, что продукты, обогащенные йодом представлены в основ ном йодированными солью, молоком и яйцом. Из продуктов, обогащенных се леном, в продаже имеется только яйцо куриное, обогащенных комплексом «се лен+йод» продуктов питания в реализации не наблюдается.
3. Исследования потребительских предпочтений жителей г.Тюмени в отношении обогащенных продуктов питания и хлебобулочных изделий в частности пока зали наличие потенциального спроса и готовность потребителей приобретать данную группу товаров.
4. Изучение взаимного влияния селенопирана и йодида калия в модельных рас творах друг на друга показало, что при соотношениях селен:йод от 3:1 до 1:2,1, наблюдается их наибольшая сохранность, влияние друг на друга незначитель но. При соотношении Se:I=1:10 наблюдается максимальная потеря селена в водном растворе – в среднем 6 %.
5. Результаты исследований показали, что хлеб, обогащенный КОД и КОД 1, обладает более высокими потребительскими свойствами в процессе хранения.
Выявлено увеличение крошливости мякиша хлеба с добавлением йодида калия в виде монодобавки, что является следствием отрицательного влияния данного соединения в количестве более 35 мкг /100г на качество клейковины пшенич ной муки 1 группы, данное свойство нивелируется при использовании йодида калия в составе КОД.
6. Показана высокая сохранность йода и селена при выпечке. При этом сохран ность йода в среднем на 10% выше при использовании его в составе КОД, чем при использовании йодида калия как монодобавки.
7. Разработаны рецептура и технология КОД. В качестве инертных наполнителей выбраны сахарная пудра ( КОД « Фиосел») и водно-жировая эмульсия (КОД «Фиосел 1»). Предложены схемы приготовления КОД:
- «Фиосел 1» в производственной лаборатории хлебопекарного предприятия, - «Фиосел» - в аптечной сети.
Установлены регламентируемые показатели качества и сроки хранения, кото рые составили : для КОД «Фиосел» - 6 месяцев при t =18-22°С, ОВВ не более 75%;
для КОД «Фиосел 1» - 7 суток при t =2-6 °С, ОВВ не более 80-85%.
8. Разработана рецептура и технология производства хлебов «Тюменский осо бый» и «Тюменский здоровяк», обогащенных КОД. Уровень обогащения соста вил: йодом 20-23 мкг /100 г и селеном 10-11 мкг/100 г, что, с учетом рекомен дуемой нормы потребления хлеба 300 г/сутки удовлетворяет 43-45% суточной потребности организма человека в йоде и селене. Установлены регламентируе мые показатели качества хлеба, разработана техническая документация.
По материалам диссертации опубликованы следующие работы:
1. Нестерова, В.А. Изучение отношения жителей г. Тюмени к обогащенным хлебобулочным изделиям // Казанская наука. - 2011. - № 11. - С. 138-141.
2. Давыденко, Н.И. Формирование потребительских свойств функциональных хлебобулочных изделий с использованием селеносодержащих хлебопекар ных дрожжей /Н.И. Давыденко, А.В. Пермякова, В.А. Нестерова// Ползу новский вестник. - 2011. - № 3/2. - С. 122-128.
3. Давыденко, Н.И. Обоснование необходимости комплексного обогащения при разработке функциональных хлебобулочных изделий /Н.И Давыденко, В.А. Нестерова, А.И. Карчевная // Ползуновский вестник. - 2012. - № 2/2. С. 200-205.
4. Магель, Т.А. Формирование потребительских свойств хлеба при введении микронутриентов (селенопиран) /Т.А. Магель, А. В Маркелова, В.А Несте рова, Е.Н. Федотова// Материалы VI Всероссийской (с международным участием) научно-практической конференции «Современное мукомольное, хлебопекарное и кондитерское производство, перспективы развития». - Ека теринбург: Изд-во ФГОУ СПО ЕЭТК, 2008. - С. 70-73.
5. Мякашкина, А.В. К вопросу разработки технологии производства хлебобу лочных изделий, обогащенных селеном /А.В. Мякашкина, В.А. Нестерова// Материалы III Всероссийской конференции студентов, аспирантов и моло дых ученых « Пищевые продукты и здоровье человека». - Кемерово, 2010. С. 198-199.
6. Нестерова, В.А. Формирование механизма внедрения инновационных про ектов и программ на основании государственной политики здорового пита ния населения /В.А. Нестерова, Т.В. Крапива, Д.В. Валеева// Материалы Международной конференции с элементами научной школы для молодежи « Управление инновациями в торговле и общественном питании». - Кемеро во, 2010. - С. 74-76.
7. Нестерова, В.А. К вопросу применения обогащенных хлебобулочных изде лий в Тюменском регионе //Материалы научно-практической конференции «Качество продукции, технологий и образования». - Магнитогорск, 2011. С. 236-237.
8. Нестерова, В.А. Формирование здорового типа питания на региональном уровне» // Материалы 4-ой Всероссийской заочной научно-практической конференции учёных и аспирантов «Региональный рынок потребительских товаров: особенности и перспективы развития, формирование конкуренции, качество и безопасность товаров и услуг». - Тюмень, 2011. - С.233-235.
9. Нестерова, В.А. Формирование региональной политики здорового питания в Тюменской области /В.А. Нестерова, Л.А. Маюрникова// Материалы меж дународной научно-практической конференции, посвященной 80-летию тюменского государственного университета «Экономические и экологиче ские проблемы в меняющемся мире». - Тюмень, 2010. - С.253-256.
10. Нестерова, В.А. Разработка рецептуры и технологии производства хлеба с обогащающей добавкой на основе селенопирана и йодида калия // Матери алы международной научно-практической конференции молодых ученых «Экономика и бизнес. Взгляд молодых». – Челябинск, 2011. - С.366-368.
11. Нестерова, В.А. Обоснование выбора комплексной обогащающей добавки для производства хлеба // Приволжский вестник. - 2011. -№ 3. - С. 18-20.
12. Мякашкина, А.В. Применение селенита натрия при обогащении пшеницы и его влияние на основные показатели качества зерна /А.В. Мякашкина, В.А.
Нестерова // Материалы 4 Всероссийской конференции с международным участием студентов, аспирантов и молодых ученых « Пищевые продукты и здоровье человека». - Кемерово, 2011.- С. 131-133.
13. Нестерова, В.А. Обогащенный хлеб - перспективы производства и реализа ции в г. Тюмени //Материалы IХ Международной научно-практической конференции «Торговля в XXI веке». - Кемерово, 2011. – С. 296-298.