1.6 Пищевая добавка «Ламинар».

Группа компаний «Альянс Мастеров» совместно с ЗАО «Аква Эконом» разработали новую пищевую добавку «Ламинар», получаемую из водоросли ламинарии, произрастающей в северной части Тихоокеанского побережья Приморья, представляющую собой зелено-серый порошок, содержащий липиды, глюканы, полисахариды, лигнины, пектины, ферменты, витамины (А, В₁, В₂, D, С, В₃, В₆, В₁₂, К, Е, РР). Количественное и качественное содержание макро- и микроэлементов в морских водорослях схоже с составом крови человека, поэтому «Ламинар» можно рассматривать как сбалансированный источник насыщения организма минеральными веществами, в первую очередь, йодом. Содержание йода в нем составляет 0,1 %.

Заключение по обзору литературы

На протяжении долгих лет серьезной проблемой остается дефицит йода в рационах питания населения России. Практический интерес для иодирования пищевых продyктов представляет естественное сырье, богатое йодом, в частности, крyпная бyрая водоросль из семейства ламинариевых – ламинария сахаристая, или морская капyста. Группой компаний «Альянс Мастеров» совместно с ЗАО «Аква Эконом» разработана новая пищевая добавка «Ламинар», получаемая из водоросли ламинарии, произрастающей в северной части Тихоокеанского побережья Приморья.

Макаронные изделия как высокопотребляемый продукт могут служить источником йода в случае их обогащения данным элементом в рациональных дозировках.

Отсюда следует необходимость проведения экспериментальных исследований по возможности обогащения макаронных изделий йодом, в качестве источника которого будет служить пищевая добавка «Ламинар».

2 Объекты и методы исследований

2.1 Организация проведения экспериментальных работ

Экспериментальные работы выполняли на кафедре «Технология хлебопекарного, кондитерского и макаронного производств» ФГБОУ ВПО «Госуниверситет – УНПК». Исследования проводились поэтапно.

2.2 Объектами исследований являлись:

а) мука пшеничная хлебопекарная высшего сорта «Макфа» – по ГОСТ Р 52189-2003: влажность – 12,0 %, кислотность – 2,5 град., содержание сырой клейковины – 38,8 %, Н_деф^ИДК - 97,0 ед. пр.;

б) вода питьевая – по СанПиН 2.1.4.1074-01;

в) добавка «Ламинар» - по ?????(что?я не понимаю) ТУ или другой документ! ТУ есть: влажность - 2 %;

г) лабораторные образцы макаронного теста;

д) лабораторные образцы макаронных изделий.

2.3 Методы исследования

Раздел включает в себя методы исследования сырья, полуфабрикатов и готовой продукции.

1. Методы исследования сырья

2.3.1.1 Определение запаха, вкуса и хруста муки (по ГОСТ 27558-87)

Для определения запаха берут около 20 г муки, высыпают на чистую бумагу, согревают дыханием и исследуют на запах. Для усиления ощущения это количество муки переносят в стакан, обливают горячей водой температурой 60 ⁰С, затем воду сливают и тут же определяют запах муки.

Вкус муки нормального качества пресный, при длительном разжевывании с ощущением приятного сладкого вкуса.

Ощущение хруста при разжевывании является следствием наличия в муке минеральных примесей.

Вкус и наличие хруста в муке определяют путем разжевывания 1–2 порций муки массой 1 г.

2.3.1.2 Определение влажности муки (по ГОСТ 9404-88)

Продукт, выделенный из средней пробы по ГОСТ 27668-88, тщательно перемешивают, встряхивая емкость. Две навески по 5,00±0,01 г отбирают совком из разных мест и помещают в две предварительно взвешенные и высушенные металлические бюксы с крышками диаметром 48 мм и высотой 20 мм. Взвешенные открытые бюксы, поставленные на снятые с них крышки, с навесками помещают в сушильный шкаф, нагретый до 140 °С. Свободные гнезда шкафа заполняют пустыми бюксами. Снизившуюся при загрузке температуру доводят за 10…15 мин до 130 °С и поддерживают ровно 40 мин.

После 15…20 минутного охлаждения в эксикаторе бюксы взвешивают. Оставлять невзвешенными в эксикаторе охлаждаемые навески более 2 ч не допускается. Все взвешивания при определении влажности производятся с точностью до 0,01 г. Влагу, т. е. разность между массами навесок до и после высушивания, отнесенную к взятой навеске муки, выражают в процентах. Из двух определений выводят среднюю влажность, которую принимают за влажность данной партии. Расхождения между параллельными определениями не должно превышать 0,5 %.

Массовую долю влаги продукта (W), % вычисляют по формуле

W = , (1)

где т₁ - масса бюкса с пробой для анализа до высушивания, г;

т₂ - масса бюкса с пробой для анализа после высушивания, г;

100 - коэффициент перевода в проценты.

2.3.1.3 Определение водопоглотительной способности муки

Взвешивают 50 г муки, всыпают в фарфоровую чашку, постепенно приливают в нее из бюретки воду комнатной температуры и замешивают тесто. Воду приливают до получения теста нормальной консистенции. Тесто должно быть равномерно перемешанным, без комочков муки не прилипающих к пальцам. Количество мл воды, пошедшее на замешивание теста необходимо умножить на 2, чтобы получить ВПС муки.

2.3.1.4 Методы исследования количества и качества клейковины

Определение количества сырой клейковины (по ГОСТ 27839-88)

Определение количества клейковины проводят по ГОСТ 27839-88. Настоящий стандарт распространяется на пшеничную муку и устанавливает методы определения количества клейковины путем отмывания ее из теста вручную.

Сущность метода заключается в отмывании клейковины и последующем ее взвешивании.

Навеску муки в количестве 25 г, взятую на технических весах с точностью до 0,1 г, помещают в фарфоровую ступку, добавляют водопроводную воду температурой 182 ⁰С в количестве 14 мл и замешивают шпателем тесто до его однородности. Приставшие к шпателю частички теста снимают ножом и присоединяют к куску теста. По окончании замеса полученное тесто хорошо проминают руками и скатывают в виде шара. Потом кладут в чашку, прикрывают стеклом (для предотвращения заветривания) и оставляют его на 20 мин в покое при температуре 182 ⁰С. Затем опускают тесто в тазик с 1…2 л воды температурой 182 ⁰С и, разминая его пальцами, отмывают крахмал и оболочки.

Промывную воду меняют 3…4 раза по мере накопления в ней крахмала и оболочек, процеживая через густое шелковое сито для улавливания частичек клейковины, которые присоединяются к общей массе клейковины. Когда большая часть крахмала будет отмыта и клейковина, сначала мягкая и рвущаяся, станет более связанной и упругой, разминание и промывание можно вести энергичнее до тех пор, пока промывная вода не перестанет быть мутной.

Для установления полноты отмывания клейковины применяют следующие способы: а) к капле воды, выжитой из отмытой клейковины, добавляют каплю раствора йода в йодистом калии – отсутствие синего окрашивания указывает на полное удаления крахмала; б) в чистую воду, налитую в хорошо вымытый стакан, выжимают из клейковины 2…3 капли промывной воды – отсутствие помутнения указывает на полноту удаления крахмала.

Отмытую клейковину хорошо отжимают от воды руками, пока она не начнет прилипать к ним, и взвешивают с точностью до 0,01 г. Затем ее повторно промывают в течение 5 мин под струей воды, отжимают и вновь взвешивают. Промывание заканчивают, когда разница между двумя взвешиваниями будет менее 0,1 г. Полученное количество клейковины выражают в процентах к муке.

Норма допустимого отклонения при контрольных и арбитражных определениях количества клейковины 2 %.

Органолептическая оценка качества клейковины (по ГОСТ 27839-88)

Качество сырой клейковины характеризуется ее цветом, растяжимостью и эластичностью.

Цвет определяют после окончательного отмывания клейковины и характеризуют ее как светлая, серая и темная.

После этого определяют растяжимость и эластичность клейковины. Из окончательно отжатой и взвешенной на технических весах клейковины отбирают два кусочка массой по 4 г. Кусочки клейковины обминают пальцами 4…5 раз и формуют в шарики, которые помещают в чашки с водой температурой 18_2 ^оС на 15 минут, после чего определяют растяжимость и эластичность.

Под растяжимостью клейковины понимают свойство ее растягиваться в длину. Для определения растяжимости клейковину берут тремя пальцами обеих рук и над линейкой с миллиметровыми делениями равномерно растягивают до разрыва так, чтобы все растягивание продолжалось около 1 секунды. При растягивании не допускается подкручивания клейковины. В момент разрыва клейковины отмечают длину, на которую она растянулась. По растяжимости клейковину характеризуют: растянувшаяся до 10 см включительно – короткая; от 10 до 20 см – средняя; свыше 20 см – длинная.

Под эластичностью клейковины понимают способность ее постепенно почти полностью восстанавливать первоначальную форму после снятия растягивающего усилия. Для определения эластичности кусочек клейковины тремя пальцами обеих рук растягивают над линейкой с миллиметровыми делениями примерно на 2 см и отпускают, сдавливают большим и указательным пальцами кусочек клейковины.

По степени и скорости восстановления первоначальной длины или формы кусочка клейковины оценивают ее эластичность. Хорошая по эластичности клейковина растягивается достаточно хорошо и сильно при обязательном почти полном последующем постепенном восстановлении первоначальной формы после снятия растягивающего усилия или надавливания пальцами. Клейковина неудовлетворительной эластичности или совсем не восстанавливается после снятия растягивающего усилия, или немного растягивается с частичными разрывами отдельных слоев и после снятия растягивающего усилия быстро сжимается (упругая, неэластичная). Клейковина удовлетворительной эластичности занимает промежуточное положение между хорошей и неудовлетворительной эластичностью.

Определение качества клейковины на приборе ИДК-1

Определение качества клейковины на приборе ИДК-1 проводится по ГОСТ 27839-88.

Настоящий стандарт распространяется на пшеничную муку и устанавливает методы определения качества клейковины путем измерения ее упруго-эластичных свойств.

Сущность метода заключается в определении качества клейковины путем измерения ее упруго-эластичных свойств.

Прибор ИДК-1 предназначен для определения способности клейковины оказывать сопротивление деформирующей нагрузке сжатия.

Подготовку к работе приборов и работу на них осуществляют в соответствии с инструкцией по эксплуатации.

4 г отмытой сырой клейковины после 15-минутной отлежки в воде с температурой 18±2 °С помещают в центр опорного столика, нажимают кнопку «Пуск» и, удерживая ее в нажатом состоянии 2…3 с, отпускают. Пуансон опускается и сжимает клейковину в течение 30 с. По истечение указанного времени перемещение пуансона автоматически прекращается, загорается лампочка «Отсчет» и производят снятие показаний на шкале прибора. Затем нажимают кнопку «Тормоз» и поднимают пуансон в верхнее исходное положение, снимают со столика образец клейковины и вытирают сухой мягкой тканью диски пуансона и столика. За показатель качества клейковины принимают среднеарифметическое двух параллельных определений. При контрольных и арбитражных анализах допускается отклонение 5 единиц шкалы прибора.

Результаты измерений упругих свойств клейковины выражают в условных единицах прибора и в зависимости от их значения клейковину относят к соответствующей группе качества согласно требованиям таблицы 4. Чем выше указанная способность образца, тем меньше он сожмется и тем меньшая величина (Н_деф^ИДК) будет зафиксирована на шкале прибора [11].

Таблица 4 – Качественная характеристика клейковины пшеничной муки по показателю ИДК

Группа качества	Характеристика клейковины	Показания прибора в условных единицах
		хлебопекарная мука сортов					макаронная мука сортов высшего и первого из пшеницы
		высшего, первого, обойной		второго	твердой			мягкой
III	Неудовлетвори-тельная крепкая	0-30	0-35			-			-
II	Удовлетвори-тельная крепкая	35-50	40-50			-			-
I	Хорошая	55-75	55-75			50-80			50-75
II	Удовлетвори-тельная слабая	80-100					85-105			80-100
III	Неудовлетвори-тельная слабая	105 и более					110 и более			105 и более

Определение водопоглотительной способности клейковины

Для проведения анализа из тонкой бумаги делают пакеты. Для приборов прямоугольной формы (ПИВИ-1) – размером 20х14 см, складывают пополам и загибают края шириной примерно 1,5 см, для приборов круглой формы (ВНИИХП-ВЧ) берут листы квадратной формы со стороной 16 см и сгибают по диагонали, затем края загибают также шириной 1,5 см. В прибор помещают сразу 2 пакетика, высушивают 3 мин, охлаждают в эксикаторе 2 мин, взвешивают. Все взвешивания пакетиков производят на весах лабораторных с пределом допускаемой погрешности взвешивания ±0,01 г и хранят в эксикаторе.

В подготовленные пакетики помещают навеску сырой клейковины и равномерно распределяют в пакетике. Прибор нагревают до 160 С, помещают в него пакетики и сушат 10 мин (5 мин с одной стороны, затем пакет переворачивают и сушат 5 мин с другой стороны). Высушенные пакетики охлаждают в эксикаторе 1…2 мин и взвешивают.

Водопоглотительную способность (влагоемкость) клейковины определяют по формуле

, (2)

где m₁ – масса бумажного пакета с навеской клейковины после высушивания, г;

m₂ – масса бумажного пакета с навеской клейковины до высушивания, г;

m – масса бумажного пакета, г.

2.3.1.5 Определение свойств крахмала по методике, разработанной на кафедре «Технология хлебопекарного производства» МГУПП

Исследование свойств крахмала пшеничной муки определяют на приборе «Амилотест АТ-97», который представляет собой механический блок, снабженный водяной баней. Последняя служит для нагревания до заданной температуры воды, в которую помещают пробирки с образцами.

Подготовка прибора к работе: подключить прибор к сети переменного тока напряжением 220 В. На задней панели механического блока включить клавишу «Сеть». При этом автоматически происходит тестирование системы управления и работы исполнительных механизмов. Если в процессе тестирования обнаружены неисправности, то на индикатор выводится сообщение об ошибке. Если неисправности нет, то на индикатор выводится сообщение «Алейрон». Водяная баня должна быть наполнена дистиллированной водой. Для задания режима на клавиатуре блока управления нажать кнопку «Режим». На индикаторе появится слово «Режим». Нажать кнопку, соответствующую номеру требуемого режима. В данном случае используется режим 2 – «Определение максимальной температуры клейстеризации крахмала».

Подготовка образца: взвешивают две навески муки по 70,5 г, засыпают в две чистые и сухие пробирки, наливают в них по 25 мл дистиллированной воды температурой 222 ˚С. Закрывают пробирки чистыми и сухими пробками и сильно встряхивают 20…30 раз для получения однородной суспензии. Далее снимают пробки и вводят в пробирки штоки. Помещают пробирки в отверстия крышки водяной бани. Вода в водяной бане нагревается до заданной температуры. При нагревании суспензии продукта вязкость ее меняется за счет клейстеризации крахмала.

После окончания работы прибора на индикаторе блока управления фиксируются максимальное значение усилия и температура, при которой оно зафиксировано.

2.3.1.6 Метод определения взаимодействия «Ламинара» с крахмалом пшеничной муки

Возможность комплексообразования крахмальных полисахаридов и белковых изолятов определяли по йодсвязывающей способности крахмала.

Замешивали тесто из воды, пшеничной муки и пшеничной муки с заменой ее части на белковые изоляты. Крахмал из теста отмывали в 3 литрах дистиллированной воды. На определение брали 100 мл раствора крахмала, клейстеризовали раствор при кипячении в течение 10 минут. В полученный клейстер вносили 1 мл 1,5 % раствора йода. Интенсивность окраски определяли на фотоэлектроколориметре при длине волны 420 нм. Снижение интенсивности окраски будет говорить о том, что связи внутри полисахаридной цепочки образовали комплекс с вносимыми добавками.

2. Методы определения свойств полуфабрикатов

2.2.2.1 Определение реологических показателей макаронного теста на приборе пенетрометр

Определение предельного напряжения сдвига в образах хле­бопекарного теста различной влажности и при внесении различ­ных добавок на пенетрометре АП-4/2.

Для определения предельного напряжения сдвига готовят образцы теста, замешенного из муки, воды и добавок. Для этого непосредст­венно перед испытанием определяют влажность муки. Для одного оп­ределения на пенетрометре требуется 40 г теста. Необходимую для получения этого количества теста массу муки рассчитывают по фор­муле

G_м = [G_т· (100-W_т)] / (100-W_м), (3)

где G_м - необходимая масса муки, г;

G_т - необходимое количество теста, г (40);

W_т - влажность теста, %;

W_м - влажность муки, %.

Количество воды, необходимое для приготовления теста, опреде­ляют по разности G_т - G_M.

Для определения предельного напряжения сдвига образца теста в качестве системы погружения используют конусы с различными углами при вершине (рисунок 3).

Исследуемый образец поместить во втулку и уплотнить. Втулку установить на опорную плоскость. Система погружения должна нахо­диться в крайнем верхнем положении. Штурвалом переместить подъ­емный столик с опорной плоскостью и втулкой с образцом до сопри­косновения с вершиной конуса. Ручку автоматического регулятора установить в положение, соответствующее 5 сек. Систему по­гружения растормозить, в результате конус погружается в образец, через 5 сек. система погружения затормаживается. В смотровом окошке зрительно определить проекцию деления шкалы.

Используя формулу

τ₀ = Km/h², (4)

где τ₀ - предельное напряжение сдвига, Па;

К - постоянная конуса (см. таблицу 5);

m - масса системы погружения, кг (0,026);

h - глубина пенетрации, м²,

находят значения предельного напряжения сдвига для исследуемых об­разцов теста.

Таблица 5 - Постоянные конусов с различными углами при вершинах

Угол при вершине конуса, град	30	45	60	89,9	90
К	9,4	4,1	2,1	0,82	0,67

2.3.3 Методы анализа готовых изделий

2.3.3.1 Определение цвета, состояния поверхности, излома и формы макаронных изделий (по ГОСТ Р 52377–2005)

Лабораторную пробу рассыпают тонким слоем на лист фильтровальной бумаги и оценивают. Цвет, состояние поверхности, форму и излом макаронных изделий определяют визуально при естественном освещении, при определении излома макаронные изделия разламывают.

2.3.3.2 Определение запаха и вкуса (по ГОСТ Р 52377–2005)

Для определения запаха из подготовленной лабораторной пробы (для определения запаха и вкуса берут проход через сито размером отверстий 1000 мкм) макаронных изделий отбирают пробу для анализа массой (20±1) г, переносят ее в стакан, заливают 200…250 см³ воды температурой (60±5) °С, тщательно перемешивают, закрывают крышкой и оставляют на 1…2 мин, после чего воду сливают и определяют запах испытуемого продукта.

Если запах макаронных изделий отвечает требованиям стандарта, то вкус определяют разжевыванием пробы для анализа массой 1 г.

2.3.3.3 Определение влажности (по ГОСТ Р 52377–2005)

Для определения влажности макаронные изделия измельчают и просеивают через сито с размером отверстий 1000 мкм.

Бюксы высушивают в сушильном шкафу при температуре 130 °С в течение 30 мин (отсчет времени ведут с момента доведения температуры шкафа до 130 °С после помещения бюксы), охлаждают в эксикаторе до полного остывания, но не более 2 ч, и взвешивают с точностью до 0,001 г.

Две пробы для анализа массой (5,00±0,01) г каждая, помещают в подготовленные бюксы и ставят в открытом виде вместе с пробами для анализа и крышками в сушильный шкаф, предварительно нагретый до 130 °С. Высушивание проводят при полной загрузке сушильного шкафа. Доводят температуру шкафа до 130 °С и этот момент считают началом сушки. Продолжительность высушивания 40 мин при температуре (130±2) °С.

По истечении времени высушивания бюксы вынимают из сушильного шкафа тигельными щипцами, закрывают крышками, охлаждают в эксикаторе до полного остывания, но не более 2 ч, и взвешивают.

Массовую долю влаги W, %, вычисляют по формуле

, (5)

где m₁ – масса бюксы с пробой для анализа до высушивания, г;

m₂ – масса бюксы с пробой для анализа после высушивания, г;

m - масса пробы для анализа, г.

2.3.3.4 Определение кислотности (по ГОСТ Р 52377–2005)

Кислотность готовых макаронных изделий определяют методом титрования водной болтушки: макаронные изделия предварительно измельчают на лабораторной мельнице (или в кофемолке), а на анализ берут фракцию, являющуюся проходом через шелковое сито размером отверстий 1000 мкм и сходом с сита размером отверстий 250 мкм. Далее берут две пробы для анализа массой (5,0±0,1) г каждая, переносят их в конические колбы с предварительно налитой в них 30 – 40 см³ дистиллированной воды. Содержимое колб взбалтывают в течение 3 мин до исчезновения комочков. Приставшие к стенкам частицы смывают 10 - 20 см³ дистиллированной воды так, чтобы общий объем дистиллированной воды составил 50 см³.

В полученную взвесь добавляют пять капель 1 %-ного раствора фенолфталеина и титруют раствором гидроокиси натрия до появления розового окрашивания, не исчезающего в течение 1 мин. Определяют объем раствора гидроокиси натрия, израсходованного на титрование.

Кислотность выражается в градусах, что соответствует числу см³ нормального раствора гидроокиси натрия, необходимого для нейтрализации кислот, содержащихся в 100 г макаронных изделий.

Кислотность X, град, рассчитывается по формуле

(6)

где V – объем раствора гидроокиси натрия, израсходованного на титрование 100 г макаронных изделий, см³;

20 – коэффициент пересчета на 100 г макаронных изделий;

10 – коэффициент пересчета 0,1 н раствора гидроокиси натрия на 1 н;

K – поправочный коэффициент к титру 0,1 н раствора гидроокиси натрия.

2.3.3.5 Определение варочных свойств макаронных изделий (по ГОСТ Р 52377–2005)

Определение состояния изделий после варки

Наливают 1000 см³ дистиллированной воды в варочный сосуд и доводят до кипения. Пробу для анализа в количестве 50 г погружают в кипящую воду и варят, помешивая до повторного закипания воды.

Варят изделия в открытом сосуде при умеренном кипении, проверяя их готовность давильная пластиной через каждую минуту после вторичного закипания, до тех пор, пока не исчезнет непрерывная белая линия, видимая в центре пластины. Фиксируют время варки изделий до готовности – время от момента погружения макаронных изделий в кипящую воду до момента исчезновения непрерывной белой линии.

После варки макаронные изделия переносят на сито и дают стечь воде, затем выкладывают на тарелку и внешним осмотром определяют их состояние.

Определение сохранности формы сваренных макаронных изделий

Сваренные макаронные изделия переносят на сито, дают варочной воде стечь и раскладывают на тарелке.

Внешним осмотром сваренных макаронных изделий определяют число изделий, не сохранивших первоначальную форму.

Сохранность формы макаронных изделий X₂, %, вычисляют по формуле

, (7)

где А – число макаронных изделий, сохранивших форму после варки, шт.;

В – число макаронных изделий, отобранных для варки, шт.

Количество поглощенной воды

Количество поглощенной воды характеризуется коэффициентом увеличения массы изделий во время варки, который подсчитывают по формуле

, (8)

где М₁ – масса сухих изделий, г;

М₂ – масса сваренных изделий, г.

Определение сухого вещества, перешедшего в варочную воду

Сваренные макаронные изделия переносят на сито, а варочную воду сливают в мерную колбу, охлаждают до температуры 20 °С, доводят дистиллированной водой до метки и тщательно взбалтывают.

Из полученного раствора отбирают пипеткой 50 см³ варочной воды испытуемой пробы макаронных изделий и переносят в выпаривательную чашку, предварительно высушенную и взвешенную на весах с точностью до 0,0005 г.

Содержимое чашки выпаривают на водяной бане, а затем остаток высушивают в сушильном шкафу при температуре 130 °С в течение 30 мин. После этого чашки вынимают из сушильного шкафа тигельными щипцами, охлаждают в эксикаторе до полного остывания, но не более 2 ч, и взвешивают с точностью до 0,0005 г.

, (9)

где А – масса выпарительной чашки с сухим остатком, г;

В – масса пустой чашки для выпаривания, г;

V₁ – общий объем варочной воды исследуемого раствора, см³;

V₂ – объем варочной воды исследуемого раствора, взятый на выпаривание, см³;

а – масса пробы для анализа, г;

W – влажность испытуемой пробы для анализа, %.