Научная работа: Исследование химического состава и пищевой ценности мучных кондитерских изделий с использованием нетрадиционного сырья

3. Объекты и методы исследования

3.1 Объекты исследования

Объектами исследования в работе являлись:

¦ проращенные зёрна пшеницы

¦ порошок из тыквы ИК-сушки

¦ кекс “столичный” - контрольный образец

¦ кекс “столичный” с проращенными зёрнами пшеницы и порошком из тыквы

¦ кекс творожный - контрольный образец

¦ кекс творожный с проращенными зёрнами пшеницы и порошком из тыквы

Рецептуры изделий приведены в приложениях А, Б.

3.2 Методы исследований

Органолептическая оценка изделий проводилась с помощью органов чувств: зрения, обоняния, осязания, вкуса. При этом оценивались внешний вид, цвет, пористость, аромат, вкус. Оценка проводилась по 5-ти бальной системе с учётом коэффициента важности отдельных показателей качества.

Определение массовой доли сухих веществ проводили высушиванием навески в сушильном шкафу ускоренным методом.

Методика определения

В предварительно высушенные и взвешенные фарфоровые чашки с песком и палочкой помещали навеску подготовленный пробы 5г, с точностью до 0,01г. Пробу тщательно перемешивали с песком, распределяли тонким слоем по внутренним стенкам чашки и высушивали в сушильном шкафу при температуре 130°С в течении 40 минут с момента установления заданной температуры.

По истечении времени навеску охлаждали в эксикаторе 20 минут и взвешивали. Массовую долю сухих веществ определяли по формуле:

m₂-m

X= ---------- x 100,

m₁-m

где: m-масса чашки с песком и палочкой, г;

m1 -масса чашки с песком, палочкой и навеской до высушивания, г;

m₂₂- масса чашки с навеской после высушивания, г.

За конечный результат принимали среднее арифметическое значение двух параллельных определений.

Определение массовой доли золы.

Общее количество минеральных веществ определяется по массе золы, оставшейся после озоления навески.

Метод озоления основан на том, что содержащиеся в продуктах органические вещества под воздействием высокой температуры (400-500°С) разлагаются и выделяются в виде летучих веществ. Минеральные вещества образуют золу в виде окислов металлов, углекислых, хлористых и других солей.

Методика определения

В предварительно прокаленные и взвешенные фарфоровые тигли помещали 2г. навески и ставили в муфельную печь. Первоначальное сжигание проводили при t 300°С, затем поднимали до 450°С. Сжигание проводили до светло-серого цвета золы. По окончании озоления тигли помещали в эксикатор для охлаждения на 25 минут и взвешивали. Расчёт проводили по формуле:

A-B

X = ----------x 100,

C-B

где: Х - массовая доля золы, %

А - масса тигля с золой, г.

B - масса тигля, г.

C - масса тигля с навеской, г.

100 - перевод в проценты.

Определение массовой доли сахаров

Определение массовой доли сахаров проводили цианидным методом, который основан на способности редуцирующих сахаров восстанавливать в щелочной среде железосинеродистый калий в железистосинеродистый:

C₆H₁₂O₆ + 6K₃[Fe(CN)₆] + 6KOH (CHOH)₄ (COOH)₂ + 6K₄[Fe(CN)₆] + 4H₂O

Методика определения

В химический стакан на 50 см³ помещали навеску подготовленной пробы 5г, добавляли 15см³ дистиллированной воды, тщательно размешивали и количественно переносили в коническую колбу на 250 см³, смывая остатки небольшими порциями дистиллированной воды. Общее количество H₂O не должно превышать 40см³. В колбу приливали 35см³ 10%-ного раствора НСl, присоединяли к воздушному холодильнику, ставили на плитку, нагревали до кипения и кипятили 10 минут. Нагрев прекращали, отсоединяли воздушный холодильник, колбу охлаждали под струёй холодной воды до комнатной температуры и нейтрализовали полученный гидролизат крепким раствором щёлочи (по лакмусу).

После нейтрализации гидролизат переносили в мерную колбу на 250 см³ и осаждали несахара, добавляя 3см³ 15%-ного раствора К4[Fe(CN)6] и 3см³ ZnSO4, затем колбу доливали до метки дистиллированной водой, тщательно перемешивали содержимое, фильтровали через складчатый фильтр в сухую коническую колбу на 250см.³

Для количественного определения сахаров бюретку заполняли испытуемым раствором (фильтратом).

В коническую колбу на 100см³ пипетками вносили 10см 1%-ного раствора K3[Fe(CN)6] и 2,5 см³ 2,5 моль/дм раствора NaOH, добавляли 1 каплю индикатора (метиленовая синь), быстро доводили смесь до кипения. Кипятили 1 мин. и оттитровывали при кипении из бюретки до перехода зелёной окраски через фиолетовую в светло-жёлтую. Такое титрирование называется горячим.

Первое титрирование является ориентировочным. При контрольном титрировании в подготовленную смесь K3[Fe(CN)6] и NaOH вносили испытуемый раствор в количестве, на 1 см³ меньше израсходованного на ориентировочное титрование, добавляли 1 каплю индикатора, кипятили 1 мин. и дотитровывали при кипении.

Массовую долю сахаров рассчитывали по формуле:

K(10,06 + 0,0175V)a

X= -------------------- ,%

10V

где: К - поправочный коэффициент к титру раствора K3[Fe(CN)6],

V - объём раствора сахаров, пошедших на титрирование (контрольное), см³

а - разбавление раствора, равное объёму мерной колбы, делённому на навеску.

10,06 и 0,0175 - эмпирические коэффициенты.

Определение массовой доли в-каротина проводилось по ТУ 9291-077-54655660-02, методом спектрофотометрирования.

Методика определения.

Навеску подготовленной пробы (предварительно обезвоженную и обезжиренную) 0,05 г помещали в мерную колбу вместимостью 100см³, добавляли 10см³ хлороформа, закрывали пробкой и встряхивали до полного растворения, затем доводили объём до метки гексаном (раствор А).

В мерную колбу вместимостью 25см³ переносили пипеткой 5см³ раствора А и доводили гексаном до метки (раствор Б).

5см³ раствора Б переносили в мерную колбу вместимостью 50см³ и доводили до метки гексаном (раствор В).

Оптическую плотность раствора В измеряли на спектрофотометре при длине волны (451±2) нм в кювете с длинной оптического пути 10 мм. В качестве раствора сравнения использовали гексан.

Массовую долю в-каротина вычисляли по формуле:

D*100*25*50*100 D*2590

X= =

M*1*5*100*E M*E

Где: D - оптическая плотность раствора В при длине волны 451±2 нм;

М - масса навески, г;

100, 5, 50, 1, 25 - объёмы разведений, см³;

Е - удельный показатель поглощения 100%-ного образца в-каротина, равный 2590 в гексане при длине волны 451 нм;

100 - пересчет в проценты.

Допустимое расхождение между двумя параллельными определениями не должно превышать 2%.

4. Результаты исследования

Исследование химического состава вводимых добавок проводилось в лаборатории НГТУ и СибНИИПТИПе. Результаты представлены на рис. 1,2.

Рис. 1 Показатели химического состава проращенной пшеницы

Рис. 2 Показатели химического состава ИК - порошка тыквы

Полученные данные свидетельствуют, что проращенная пшеница является источником пищевых волокон, минеральных веществ, витамина С, белка. Порошок тыквы ИК - сушки содержит значительное количество витамина С, в- каротина, минеральных веществ.

Исследование органолептических показателей качества.

Результаты органолептических показателей качества изделий представлены в таблице 4.1

Таблица 4.1

Органолептическая оценка мучных кондитерских изделий

Данные таблицы 4.1 показывают высокие органолептические показатели образцов с добавками. Введение в рецептуру мучных кондитерских изделий проращенных зерен пшеницы и ИК - порошка тыквы не снижает (по сравнению с контрольными образцам) основных органолептических показателей качества.

Исследование химического состава готовых изделий

С целью установления влияния биологически активных добавок проращенных зерен пшеницы и порошка тыквы ИК - сушки, проведено определение физико-химических показателей качества: массовой доли сухих веществ, золы, сахаров, в- каротина, витамина С.

Результаты исследования приведены в таблице 4.2

Таблица 4.2

Физико-химические показатели качества исследуемых образцов

Как видно из приведенных данных, введение в рецептуру исследуемых образцов биологически активных добавок не оказывает существенного влияния на массовую долю сухих веществ, что было предопределено при формировании рецептуры (расчет по сухим веществам). Снизилось содержание сахаров в образцах с добавками: в кексе столичном на 20 %, в творожном - на 14%, что позволяет уменьшить энергетическую ценность изделий и является положительным фактором.

Динамика изменения массовой доли сахаров показана на рисунке 3

Рис. 3 Изменение массовой доли сахаров в исследуемых образцах

Введение добавок способствует обогащению изделий минеральными веществами, вследствие высокого содержания микро- и макроэлементов в них.

Содержание золы в образцах с добавками увеличилось в 1,3 - 1,55 раза.

Сравнительное содержание золы показано на рисунке 4.

Рис. 4 Сравнительное содержание золы в исследуемых образцах

Исследование массовой доли витамина С показало его значительное увеличение в образцах с добавками по сравнению с контрольными. Влияние биологически активных добавок на изменение содержания витамина С представлено на рисунке 5.

Рис. 5 Влияние биологически активных добавок на содержание витамина С в исследуемых образцах

Особый интерес представляет изменение в - каротина, так как в контрольных образцах его содержание незначительное. Следует отметить, что с добавками в изделия вводилось 1,158 мг в-каротина. Необходимо было установить его сохранность при тепловой обработке.

Результаты исследований свидетельствуют о высокой сохранности (93,8- 97,15%) в - каротина при тепловой обработке. В сравнении с контрольными образцами содержание в-каротина возросло более, чем в 18 раз!

Заключение

Проведённые исследования показали:

1. Природные злаки ( проращенное зерно пшеницы ) и порошок из тыквы ИК- сушки являются уникальными пищевыми добавками, способствуют повышению пищевой ценности изделий.

2. Проведено исследование качества кексов ( столичный и творожный ) приготовленных по традиционной рецептуре и с добавками.

3. Органолептическая оценка, проведённая по 25 бальной системе с учётом коэффициента важности отдельных показателей, установила, что введение добавок не ухудшает органолептические свойства изделий.

4. Исследование химического состава изделий с добавками показало:

- содержание сахаров в образцах с добавками снизилось на 14-20%, что способствует снижению энергетической ценности и является положительным фактором;

- введение добавок обогащает изделия минеральными веществами; содержание золы в образцах с добавками, по сравнению с контрольными, увеличилось в 1,3-1,55 раза.

Особый интерес представляло изменение содержания витамина С и в-каротина, т.к. в контрольных образцах содержание этих микронутриентов незначительное.

Содержание витамина С в образцах с добавками увеличилось более, чем в 1,8-2,5 раза.

Установлено, что в-каротин устойчив к тепловой обработке, его сохранность составляет 93,8-97,1%.

Содержание в-каротина в изделиях с добавками возросло, по сравнению с контрольными образцами, более чем в 18 раз.

Таким образом, использованные добавки обеспечивают обогащение мучных кондитерских изделий минеральными веществами, витаминами, что позволяет рекомендовать эти изделия для детского, диетического и лечебно-профилактического питания.