Диссертация на соискание ученой степени доктора технических
наук.
Красноярск, Сибирский федеральный университет, 2015. – 305 с.
Специальность: 05.18.01 - Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства.
Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор Березовикова Ирина Павловна. Целью диссертационной работы является научно-практическое обоснование получения продуктов повышенной пищевой ценности с использованием клубней топинамбура (Helianthus tuberosus L.) для малых предприятий пищевой промышленности и общественного питания. Научная новизна исследования: обоснован пароконвекционный способ обработки клубней топинамбура при переработке их в концентрированную пасту и комбинированные виды пюре. Определен химический состав и пищевая ценность пасты и пюре. Получены математические модели, определяющие максимально высокую корреляцию между способом технологического процесса, рецептурным составом и содержанием биологически активных веществ; впервые определен химический состав и пищевая ценность муки, полученной из клубней топинамбура конвективно-вакуум-импульсным способом (КВИС) сушки. Установлена зависимость между степенью гидратации муки, температурой и продолжительностью процесса; научно обосновано применение новых видов продуктов из топинамбура в рецептурном составе хлебобулочных изделий: выявлены основные закономерности формирования структурно-механических, функционально-технологических показателей дрожжевого теста и готовых изделий в зависимости от количества вводимой добавки. Установлены показатели качества и пищевой ценности хлебобулочных изделий, в том числе с пониженным содержанием дрожжей. Получены математические зависимости между продолжительностью технологического процесса (тестообразования, расстойки и выпечки полуфабрикатов) и формированием регламентированных показателей качества готовых изделий; впервые доказана возможность использования муки из топинамбура в качестве структурообразователя замороженных хлебобулочных полуфабрикатов (замороженных и полувыпеченных замороженных); установлены основные закономерности формирования структурно-механических, функционально-технологических показателей мясных, рыбных фаршей и готовых изделий с гидратированной мукой из топинамбура. Обоснована возможность увеличения сроков годности мясных и рыбных полуфабрикатов до 48 часов при использовании технологии интенсивного охлаждения, что в 2 раза превышает сроки, установленные СанПиН 2-3-2-1324-03.
Теоретическая значимость работы. Полученные данные по высокотехнологичным способам переработки могут быть использованы в качестве инструментария для других видов сырья, в том числе нетрадиционного. Материалы диссертации могут служить теоретической предпосылкой для создания функциональных продуктов с топинамбуром, расширения ассортимента других товарных групп. Диссертационная работа выполнялась в рамках: федерального проекта «Методические подходы к исследованию и моделированию ресурсосберегающих технологий функциональных продуктов» (по заданию Министерства образования и науки в рамках АВЦП «Развитие кадрового потенциала высшей школы) (гос. рег. № 01201155569, 2010-2013); НИР кафедры технологии и организации питания ТЭИ СФУ, выполняемой в рамках инициативной научно-исследовательской темы «Изыскание новых ресурсов повышения качества и эффективности производства продуктов питания» (гос. рег. № 01201000730); НИР технологической региональной платформы «Продовольственная безопасность Сибири. Инновационные технологии производства, переработки и логистики сельскохозяйственной продукции» (2012 г); муниципального проекта «Оптимизация питания социально незащищенных групп населения на основе недефицитного и доступного по цене местного пищевого сырья (контракт № 108-29 от 20-05-06); муниципального проекта «Разработка и апробация 2-х недельного цикличного меню, балансированного по энергетическим затратам с использованием продуктов высокой пищевой ценности для предприятий системы школьного питания» (контракт № 169-29 от 05-05-09); договора за счет средств заказчика «Научное и практическое обоснование ресурсосберегающих технологий блюд и кулинарных изделий с использованием современного технологического оборудования с целью получения продукции повышенной пищевой ценности» (договор с "Ротекс С" ЗАО «Ванкор» № 780-11 от 13-12-2011); НИР по теме «Разработка и научное обоснование ресурсосберегающих технологий блюд и кулинарных изделий для школьного питания учащихся Красноярского края» (грант ГВ 12-03, ГОУ ВПО «Красноярский государственный торгово-экономический институт», 2012); инициативной научной темы «Научное и практическое обоснование технологий замороженных хлебобулочных изделий повышенной пищевой ценности» (гос.рег. № 01201255424 ФГНУ, 2012 г.).
Практическая значимоость. Разработан ассортимент продуктов повышенной пищевой ценности: хлебобулочных изделий, в том числе с пониженным содержанием дрожжей; мясных и рыбных, в том числе с пролонгированным сроком годности. Новизна заявленных решений подтверждена патентами: № 2479208 «Способ производства хлебобулочных изделий из замороженных полуфабрикатов»; № 2480008 «Способ производства хлебобулочных изделий из полувыпеченных замороженных полуфабрикатов»; № 2502344 «Мясные рубленые изделия»; № 2502345 «Мясные рубленые изделия»; № 2504250 «Рыбные рубленые изделия повышенной пищевой ценности; № 2505195 «Рыбные рубленые изделия повышенной пищевой ценности». Утверждена нормативно-техническая документация – технические условия и технологические инструкции (ТУ и ТИ): 9293-009-02067876-14 «Мука из топинамбура»; 9741-007-02067876–13 Консервы: «Паста из топинамбура», «Комбинированные пюре»; 9114–010–02067876–14 «Изделия хлебобулочные с топинамбуром»; 9114-011-02067876-14 «Полуфабрикаты замороженные хлебобулочные с мукой из топинамбура»; 9214-014-02067876-14 «Изделия мясные с мукой из топинамбура охлажденные»; 9261-013-102067876-14 «Изделия рыбные рубленые с мукой топинамбура охлажденные». Технические условия прошли экспертизу в ФБУ «Государственный региональный центр стандартизации, метрологии и испытаний в Красноярском крае» и включены в государственный реестр каталожных листов продукции (реестр ТУ). Результаты научных исследований обобщены в двух коллективных монографиях. Методические материалы диссертационной работы, использованы в учебном пособии «Теоретические и практические основы получения продуктов повышенной пищевой ценности» (издательство СФУ, 2013); в лабораторных практикумах учебных курсов: «Теоретические и практические основы получения продуктов повышенной пищевой ценности» направления подготовки 260100.68 «Технология продуктов питания», магистерской программы «Новые пищевые продукты для рационального и сбалансированного питания» (2011); «Технология продукции общественного питания» направления подготовки 260800.62 «Технология продукции и организация общественного питания» (2013); Материалы диссертационной работы используются в лекционных курсах для магистрантов, бакалавров, специалистов, слушателей курсов повышения квалификации, а так же при выполнении студенческих научных исследований, научных дипломных работ. Разработанные рецептуры и технологии прошли апробацию на предприятиях пищевой промышленности и общественного питания г. Красноярска, рекомендованы к использованию, внедрены в производство на отдельных предприятиях. Оглавление:
Введение.
Современные и перспективные направления переработки и использования клубней топинамбура в производстве продуктов питания.
Пищевая ценность и медико-биологические свойства клубней топинамбура.
Приоритетные направления переработки и использования топинамбура в производстве продуктов питания.
Перспективные направления использования высокотехнологичного оборудования для переработки клубней топинамбура.
Технологии интенсивного охлаждения и замораживания в производстве продуктов питания.
Организация эксперимента. объекты и методы исследования.
Организация проведения и общая схема исследований.
Объекты исследования.
Методы исследования.
Экспериментальное обоснование производства продуктов из клубней топинамбура с использованием высокотехнологичного оборудования.
Исследование показателей качества и безопасности клубней топинамбура, культивируемого в Красноярском крае.
Пароконвекционный способ производства концентрированной пасты из клубней топинамбура.
Разработка рецептур комбинированных видов пюре на основе концентрированной пасты из клубней топинамбура и плодово-ягодного сырья.
Исследование влияния конвективно-вакуум-импульсного способа сушки клубней на пищевую ценность муки из топинамбура.
Совершенствование качественных характеристик и повышение пищевой ценности хлебобулочных изделий с использованием продуктов из клубней топинамбура.
Расширение ассортимента сдобных хлебобулочных изделий повышенной пищевой ценности.
Использование муки из клубней топинамбура для повышения качества и пищевой ценности хлебобулочных изделий.
Оптимизация технологического процесса производства хлебобулочных изделий.
Оценка пищевой ценности и обоснование сроков годности новых видов хлебобулочных изделий.
Применение муки из топинамбура в качестве структурообразователя замороженных хлебобулочных полуфабрикатов.
Использование муки из топинамбура для повышения пищевой ценности мясных и рыбных изделий.
Влияние муки из клубней топинамбура на функционально-технологические и реологические показатели фаршей.
Формирование органолептических показателей качества мясо- и рыборастительных полуфабрикатов.
Оценка качества готовых изделий. Обоснование технологических режимов пароконвекционной способа приготовления мясных и рыбных изделий.
Обоснование рецептурного состава и оценка конкурентноспособности новых видов изделий.
Оценка пищевой ценности изделий.
Применение технологии интенсивного охлаждения для пролонгирования сроков годности мясных и рыбных полуфабрикатов с мукой из топинамбура.
Экономическое обоснование производства новых видов продуктов.
Расчет себестоимости новых видов продуктов из клубней топинамбура.
Расчет экономической эффективности использования высокотехнологичного оборудования в производстве новых видов изделий с топинамбуром.
Заключение.
Список условных обозначений.
Список литературы.
Приложения.
Красноярск, Сибирский федеральный университет, 2015. – 305 с.
Специальность: 05.18.01 - Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства.
Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор Березовикова Ирина Павловна. Целью диссертационной работы является научно-практическое обоснование получения продуктов повышенной пищевой ценности с использованием клубней топинамбура (Helianthus tuberosus L.) для малых предприятий пищевой промышленности и общественного питания. Научная новизна исследования: обоснован пароконвекционный способ обработки клубней топинамбура при переработке их в концентрированную пасту и комбинированные виды пюре. Определен химический состав и пищевая ценность пасты и пюре. Получены математические модели, определяющие максимально высокую корреляцию между способом технологического процесса, рецептурным составом и содержанием биологически активных веществ; впервые определен химический состав и пищевая ценность муки, полученной из клубней топинамбура конвективно-вакуум-импульсным способом (КВИС) сушки. Установлена зависимость между степенью гидратации муки, температурой и продолжительностью процесса; научно обосновано применение новых видов продуктов из топинамбура в рецептурном составе хлебобулочных изделий: выявлены основные закономерности формирования структурно-механических, функционально-технологических показателей дрожжевого теста и готовых изделий в зависимости от количества вводимой добавки. Установлены показатели качества и пищевой ценности хлебобулочных изделий, в том числе с пониженным содержанием дрожжей. Получены математические зависимости между продолжительностью технологического процесса (тестообразования, расстойки и выпечки полуфабрикатов) и формированием регламентированных показателей качества готовых изделий; впервые доказана возможность использования муки из топинамбура в качестве структурообразователя замороженных хлебобулочных полуфабрикатов (замороженных и полувыпеченных замороженных); установлены основные закономерности формирования структурно-механических, функционально-технологических показателей мясных, рыбных фаршей и готовых изделий с гидратированной мукой из топинамбура. Обоснована возможность увеличения сроков годности мясных и рыбных полуфабрикатов до 48 часов при использовании технологии интенсивного охлаждения, что в 2 раза превышает сроки, установленные СанПиН 2-3-2-1324-03.
Теоретическая значимость работы. Полученные данные по высокотехнологичным способам переработки могут быть использованы в качестве инструментария для других видов сырья, в том числе нетрадиционного. Материалы диссертации могут служить теоретической предпосылкой для создания функциональных продуктов с топинамбуром, расширения ассортимента других товарных групп. Диссертационная работа выполнялась в рамках: федерального проекта «Методические подходы к исследованию и моделированию ресурсосберегающих технологий функциональных продуктов» (по заданию Министерства образования и науки в рамках АВЦП «Развитие кадрового потенциала высшей школы) (гос. рег. № 01201155569, 2010-2013); НИР кафедры технологии и организации питания ТЭИ СФУ, выполняемой в рамках инициативной научно-исследовательской темы «Изыскание новых ресурсов повышения качества и эффективности производства продуктов питания» (гос. рег. № 01201000730); НИР технологической региональной платформы «Продовольственная безопасность Сибири. Инновационные технологии производства, переработки и логистики сельскохозяйственной продукции» (2012 г); муниципального проекта «Оптимизация питания социально незащищенных групп населения на основе недефицитного и доступного по цене местного пищевого сырья (контракт № 108-29 от 20-05-06); муниципального проекта «Разработка и апробация 2-х недельного цикличного меню, балансированного по энергетическим затратам с использованием продуктов высокой пищевой ценности для предприятий системы школьного питания» (контракт № 169-29 от 05-05-09); договора за счет средств заказчика «Научное и практическое обоснование ресурсосберегающих технологий блюд и кулинарных изделий с использованием современного технологического оборудования с целью получения продукции повышенной пищевой ценности» (договор с "Ротекс С" ЗАО «Ванкор» № 780-11 от 13-12-2011); НИР по теме «Разработка и научное обоснование ресурсосберегающих технологий блюд и кулинарных изделий для школьного питания учащихся Красноярского края» (грант ГВ 12-03, ГОУ ВПО «Красноярский государственный торгово-экономический институт», 2012); инициативной научной темы «Научное и практическое обоснование технологий замороженных хлебобулочных изделий повышенной пищевой ценности» (гос.рег. № 01201255424 ФГНУ, 2012 г.).
Практическая значимоость. Разработан ассортимент продуктов повышенной пищевой ценности: хлебобулочных изделий, в том числе с пониженным содержанием дрожжей; мясных и рыбных, в том числе с пролонгированным сроком годности. Новизна заявленных решений подтверждена патентами: № 2479208 «Способ производства хлебобулочных изделий из замороженных полуфабрикатов»; № 2480008 «Способ производства хлебобулочных изделий из полувыпеченных замороженных полуфабрикатов»; № 2502344 «Мясные рубленые изделия»; № 2502345 «Мясные рубленые изделия»; № 2504250 «Рыбные рубленые изделия повышенной пищевой ценности; № 2505195 «Рыбные рубленые изделия повышенной пищевой ценности». Утверждена нормативно-техническая документация – технические условия и технологические инструкции (ТУ и ТИ): 9293-009-02067876-14 «Мука из топинамбура»; 9741-007-02067876–13 Консервы: «Паста из топинамбура», «Комбинированные пюре»; 9114–010–02067876–14 «Изделия хлебобулочные с топинамбуром»; 9114-011-02067876-14 «Полуфабрикаты замороженные хлебобулочные с мукой из топинамбура»; 9214-014-02067876-14 «Изделия мясные с мукой из топинамбура охлажденные»; 9261-013-102067876-14 «Изделия рыбные рубленые с мукой топинамбура охлажденные». Технические условия прошли экспертизу в ФБУ «Государственный региональный центр стандартизации, метрологии и испытаний в Красноярском крае» и включены в государственный реестр каталожных листов продукции (реестр ТУ). Результаты научных исследований обобщены в двух коллективных монографиях. Методические материалы диссертационной работы, использованы в учебном пособии «Теоретические и практические основы получения продуктов повышенной пищевой ценности» (издательство СФУ, 2013); в лабораторных практикумах учебных курсов: «Теоретические и практические основы получения продуктов повышенной пищевой ценности» направления подготовки 260100.68 «Технология продуктов питания», магистерской программы «Новые пищевые продукты для рационального и сбалансированного питания» (2011); «Технология продукции общественного питания» направления подготовки 260800.62 «Технология продукции и организация общественного питания» (2013); Материалы диссертационной работы используются в лекционных курсах для магистрантов, бакалавров, специалистов, слушателей курсов повышения квалификации, а так же при выполнении студенческих научных исследований, научных дипломных работ. Разработанные рецептуры и технологии прошли апробацию на предприятиях пищевой промышленности и общественного питания г. Красноярска, рекомендованы к использованию, внедрены в производство на отдельных предприятиях. Оглавление:
Введение.
Современные и перспективные направления переработки и использования клубней топинамбура в производстве продуктов питания.
Пищевая ценность и медико-биологические свойства клубней топинамбура.
Приоритетные направления переработки и использования топинамбура в производстве продуктов питания.
Перспективные направления использования высокотехнологичного оборудования для переработки клубней топинамбура.
Технологии интенсивного охлаждения и замораживания в производстве продуктов питания.
Организация эксперимента. объекты и методы исследования.
Организация проведения и общая схема исследований.
Объекты исследования.
Методы исследования.
Экспериментальное обоснование производства продуктов из клубней топинамбура с использованием высокотехнологичного оборудования.
Исследование показателей качества и безопасности клубней топинамбура, культивируемого в Красноярском крае.
Пароконвекционный способ производства концентрированной пасты из клубней топинамбура.
Разработка рецептур комбинированных видов пюре на основе концентрированной пасты из клубней топинамбура и плодово-ягодного сырья.
Исследование влияния конвективно-вакуум-импульсного способа сушки клубней на пищевую ценность муки из топинамбура.
Совершенствование качественных характеристик и повышение пищевой ценности хлебобулочных изделий с использованием продуктов из клубней топинамбура.
Расширение ассортимента сдобных хлебобулочных изделий повышенной пищевой ценности.
Использование муки из клубней топинамбура для повышения качества и пищевой ценности хлебобулочных изделий.
Оптимизация технологического процесса производства хлебобулочных изделий.
Оценка пищевой ценности и обоснование сроков годности новых видов хлебобулочных изделий.
Применение муки из топинамбура в качестве структурообразователя замороженных хлебобулочных полуфабрикатов.
Использование муки из топинамбура для повышения пищевой ценности мясных и рыбных изделий.
Влияние муки из клубней топинамбура на функционально-технологические и реологические показатели фаршей.
Формирование органолептических показателей качества мясо- и рыборастительных полуфабрикатов.
Оценка качества готовых изделий. Обоснование технологических режимов пароконвекционной способа приготовления мясных и рыбных изделий.
Обоснование рецептурного состава и оценка конкурентноспособности новых видов изделий.
Оценка пищевой ценности изделий.
Применение технологии интенсивного охлаждения для пролонгирования сроков годности мясных и рыбных полуфабрикатов с мукой из топинамбура.
Экономическое обоснование производства новых видов продуктов.
Расчет себестоимости новых видов продуктов из клубней топинамбура.
Расчет экономической эффективности использования высокотехнологичного оборудования в производстве новых видов изделий с топинамбуром.
Заключение.
Список условных обозначений.
Список литературы.
Приложения.