Использование морского пектина «D-зостерол», при производстве кондитерских изделий
опыты и эксперименты

Исследовательская работа

Тема:

 Использование морского пектина «D-зостерол», при производстве кондитерских изделий

Выполнили:

Студентки 3 курса, 28 группы,

Глушкова Елизавета Дмитриевна,

Шурмистрова Александра Евгеньевна

Специальность:

Технология продукции общественного питания,

Руководители:

Барабицкая Раиса Валериевна – преподаватель

Верченко Альбина Андреевна - преподаватель

Уссурийск 2020 г

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Наша природа богата растениями, обладающими полезными и лечебными свойствами, а глубины океанов и морей - это кладезь витаминов и биологически активных веществ.

Применение природного сырья в пищевой промышленности, в качестве пищевых добавок, набирает все большие обороты. Примером тому является всем известный производитель «Приморский кондитер». С каждым годом на рынке появляются новые виды кондитерских изделий с полезными добавками: шоколад с морской солью, шоколад с морской капустой, всем известные конфеты «Птичье молоко» и мармелад на агар – агаре и т.д.

Актуальность выбранной темы заключается в расширении имеющихся знаний в отношении природного сырья Приморского края, и в том, чтобы  внедрить его использование в пищевую промышленность.

В современном мире, где тенденцией стало стремление к здоровому образу жизни, многие задаются вопросом: «А может ли вкусное быть полезным?»

Разобраться с этим вопросом поможет наша исследовательская работа, посвященная теме: Использование морского пектина «D-зостерол», при производстве кондитерских желейных и пастильных изделий, с целью обогащения их биологически активными веществами.

Целью нашей исследовательской работы является:

Внедрение нового продукта функционального назначения в кондитерское производство.

Для достижения поставленной цели, необходимо решить следующие задачи:

- Дать оценку современного состояния исследуемой темы;

- Доказать актуальность исследуемой темы;

- Провести обзор литературы, представляющий несколько точек зрения на исследуемую тему, с фактами, толкованием и анализом;

- Изучить биохимические свойства морского пектина «D-зостерол»;

- Изучить спектр применения морского пектина в пищевой промышленности;

- Разработать рецептуру желейного кондитерского изделия (мармелада) с использованием в качестве студнеобразователя морского пектина «D- зостерол»;

- Составить технико – технологическую карту с расчетом физико – химических показателей и органолептической оценкой качества разрабатываемого продукта;

- Провести контрольную отработку и составить акт.

Глава 1. МОРСКАЯ ТРАВА Zostera marina L.

 Син.: взморник, морская трава, камка (в переводе с тюркского «пружина»), зостера марина.[1]

Морская трава семейства Zostera marina L – это источник полезных биологически активных веществ. Общие запасы Zostera marina L по всему ареалу прибрежной зоны Дальневосточного региона, по экспертной оценке, составляют порядка 300–350 тыс. т. Большие запасы позволяют использовать штормовые выбросы морских трав, что снижает экономические затраты и не требует специального сбора. Морские травы синтезируют и накапливают полисахариды, которые не встречаются в высших растениях и обладают уникальными свойствами, изученными не полностью.  Основную часть органических соединений морских трав составляет пектиноподобное     вещество – зостерин. Пектиновые вещества содержатся во всех частях растений (листья, стебли, корни, семена). Растворимый пектин содержится в клеточном соке, межклеточной ткани и служит запасным веществом, вовлекаемым в процесс метаболизма растений.  Сегодня для получения биологически активных веществ из морской травы зостера (Zostera marina L) используют ряд технологий. Одна из технологий, предусматривает получение основного биологически активного вещества – «D-зостерол».  Она включает гидролитическую обработку зостеры раствором кислоты Н 3-5 при температуре 50-60°С в течение 4 часов с последующей фильтрацией. После чего сырье промывают водой и экстрагируют из него пектиновое вещество. Экстракт с помощью ультрафильтрации очищают, концентрируют, осаждают из экстракта пектин этиловым спиртом и сушат.

В чем же преимущества морского пектина по сравнению с фруктовым и цитрусовым? И с какой целью его применяют в пищевой промышленности?

Историческая справка.

Полезные свойства зостеры морской были известны еще в древности. Прибрежные курганы, которым около 6-7 тысяч лет, были выложены этой травой. Древние скотоводы кормили домашних животных зостерой. Ее использовали в свежем и сухом виде, перемолотой в муку. Лечебные свойства морской травы зостеры народные лекари обнаружили еще в древние времена. Население прибрежных районов делало компрессы из свежей травы при заболеваниях опорно-двигательного аппарата и кожных покровов. Сухую траву добавляли в курильные смеси при лечении заболеваний органов дыхания. В свежем или сухом (порошкообразном) виде употребляли в пищу при заболеваниях желудочно-кишечного тракта.

1. Изучение содержания биологически активных веществ в морской траве Zostera marina L.

В химический состав зостеры морской входят до 40-45% растительных белков, 30-35% углеводов, до 10% липидов. Кроме того, растение содержит большое количество легко усвояемых микроэлементов: йода, железа, кобальта, меди, цинка и др. Из витаминов в состав растения входят: витамины группы В, каротин и аскорбиновая кислота. Также в зостере морской обнаружен полисахарид фукондак – биологически-активное вещество, обладающее противоопухолевой активностью.

1. ru.wikipedia.org – Взморник морской. Векипедия.

Одно из биологически активных веществ зостеры – розмариновая кислота. Она является натуральным полифенольным соединением. Розмариновая кислота содержится в некоторых наземных растениях (семейство бурачниковых, семейство губоцветных, розмарин лекарственный и мелисса), и ее биологическое действие хорошо не изучено. Розмариновую кислоту из зостеры получают экстракцией водой в течение 6–8 ч, после экстракции раствор фильтруют, экстракты объединяют и затем очищают на хромотографической колонке, концентрируют и лиофилизируют. Полифенольные комплексы – это действующий компонент экстрактов из растительного сырья, широко применяемый в дерматологии, косметологии для лечения ряда заболеваний (псориаз и витилиго), для ускорения ранозаживления и снижения воспалительных реакций в коже. Полифенолы обладают антиоксидантными металлхеларитирующим действием. Кроме медицинских целей полифенольные комплексы можно использовать в пищевой промышленности как пищевую добавку для окисления липидов. Клетчатка обладает минимальной калорийностью, способна собирать в организме токсины и тяжелые металлы и выводить их, кроме этого связывает и выводит желчные кислоты и холестерин, стимулирует работу кишечника и усиливает перистальтику. Клетчатку применяют в диетотерапии, и для обогащения грубыми пищевыми волокнами некоторые группы продуктов.

1.2 Возможности использования Zostera marina L в комплексной переработке.

В настоящее время зостеру (Zostera marina L) используют в качестве источника получения только одного продукта – зостерина. Количество сырья достигает значительных объемов, что позволяет использовать морскую траву зостеру в комплексной переработке и последовательном получении биологически активных веществ.

Препараты из зостеры и продукты функционального назначения, содержащие зостерин, представлены следующими наименованиями:

 БАД[2] к пище «Зостерин – ультра» и «D-зостерол», лечебно-профилактические напитки спецназначения «Flora-Vita», «Vita-marina», «Alga-Vita», таблетки «Гербамарин-Т» и «Изостерит», безалкогольный бальзам «Гербамарин-L», также наружные средства: бактерицидные салфетки и гели «Пектинар».  Биологические вещества из морской травы семейства   (Zostera marina L)  широко применяются в фармацевтической и пищевой промышленностях.  Основным потребителем зостерина является пищевая промышленность, где он применяется в качестве загустителя, стабилизатора и гелеобразователя. Также широко используется в качестве энтеросорбента тяжелых металлов и их радионуклидов и для лечения желудочно – кишечных заболеваний.  

2. БАД – Биологически активная добавка к пище.

Глава 2. МОРСКОЙ ПЕКТИН «D – ЗОСТЕРОЛ».

2.1. Характеристика. Биохимические свойства морского пектина «D-зостерол».

Особый интерес у российских ученых вызывает пектин, который добывается из зостеры морской. Это вещество из растения впервые было выделено в 1940 году русским ученым В.И. Мирошниковым, который назвал его зостерином. В конце 90-х годов академик Ю.С. Оводов в результате исследований открыл высокую адсорбционную способность зостерина.

Объектом изучения был выбран морской пектин «D-зостерол» (см. приложение рис. 1) – препарат в виде порошка с широким спектром лечебно – профилактического воздействия на организм человека и высокой биологической активностью. Хорошо растворим в воде.

Морской пектин «D-зостерол» – это уникальный низкометоксилированный пектин, выделяемый из морских трав семейства  Zostera marina L,  произрастающих в экологически чистом районе Японского моря.

Морской пектин «D-зостерол» является полидисперсным по молекулярной массе биополимером: его устойчивость к действию внеклеточных протеаз, низкая степень метоксилирования, обеспечивает высокие адсорбционные свойства и возможность пролонгированного применения.

Морской пектин «D-зостерол» - это единственный в своем роде природный полимер имеющий широкий спектр применения в таких отраслях промышленности как: фармацевтика, косметология, пищевая промышленность.

Препараты на основе зостерина, в первую очередь – натуральные сорбенты комплексного действия (гемосорбенты и энтеросорбенты), которые способствуют связыванию и выведению вредных веществ из ЖКТ и крови. Кроме того, они обладают антибиотическим, противоопухолевым, иммуномодулирующим, противоязвенным, антиаллергенным и радиозащитным действиями. Особенности метаболизма зостерина позволяют использовать препараты на его основе при сахарном диабете.

Морской пектин «D-зостерол» рекомендован к применению при:

- гастритах, язвенной болезни желудка и 12-ти перстной кишки (целесообразно в первую очередь больным, страдающим длительно нерубцующимися язвами);

- заболеваниях органов дыхания (острые и хронические бронхиты, пневмонии различных видов);

- онкологических заболеваниях;

- сердечно-сосудистых заболеваниях (атеросклероз сосудов);

- нарушениях липидного обмена (ожирение, гиперлипидемия);

- заболеваниях печени (острые и хронические холестатические поражения печени с зудом кожи, гепатиты, билиарные циррозы);

-заболеваниях, сопровождающихся синдромом упорных запоров (гипомоторнаядискенезия кишечника и желчевыводящих путей);

- хронической интоксикации промышленно-экологическими ядами (соединения свинца, кадмия и другие тяжелые металлы, радионуклиды);

- мочекаменной болезни мочевыводящих путей;

- различных аллергических и псевдоаллергических реакциях;

- эндогенном токсикозе (гнойно-септические заболевания, ожоговая и лучевая болезни).

Рекомендован институтом питания АМН РФ в качестве пищевой лечебно-профилактической добавки. [3]  

Рекомендуемая профилактическая суточная норма: детям до 3-х лет — не более 0,25 г., дети от 3-х до 12-ти лет 0,5 г., взрослые 1 г.

2.2. Спектр применения в пищевой промышленности.

Морской пектин «D-зостерол» - применяется при производстве хлебобулочных изделий, разных напитков, бальзамов, настоек, энергетических коктейлей, кондитерских изделий, молочных продуктов, десертов, мороженого.

Интерес представляет возможность использования морского пектина «D-зостерол» в качестве структурообразователя (гелеобразователя), загустителя, при производстве кондитерских желейных и пастильных изделий (зефир, пастила, мармелад), обладающих биологической активностью.

3. Морской пектин «D-зостерол» - pekta2.ru

Глава 3.  ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

     3.1. Разработка рецептуры мармелада с использованием в качестве студнеобразователя морского пектина «D- зостерол».

Было проведено три практических опыта, с разным процентным соотношением студнеобразующих компонентов.

В качестве основного сырья для производства мармелада было использовано грушевое пюре.

Технология приготовления

Тщательно смешать пектин и 95 г сахара. Из 200 г сахара сделать сухую карамель. Когда карамель будет почти готова, прогреть 150 г пюре груши и добавить в карамель. Карамельно-грушевую массу соединить с оставшимся пюре груши. Соединить всё ингредиенты, оставшийся сахар и сироп глюкозы в сотейнике. Довести до 40ºC и всыпать яблочный и морской пектин тонкой струйкой, постоянно помешивая. Добавить соль. Уварить до 106-107 ºC. Влить лимонную кислоту и добавить ванильный ликер. Тщательно размешать. Залить мармелад в рамку. Через 3-4 часа снять рамку, перевернуть, нарезать и дать подсохнуть в течении 6 часов. Обсыпать мелким сахаром или сахарной пудрой. Хранить в плотно закрытом контейнере.

2. Составление акта контрольной отработки.

Опыт №1. Морской пектин «D- зостерол» - 10% + яблочный пектин 90%;

Опыт №2. Морской пектин «D- зостерол» - 50% + яблочный пектин 50%;

Опыт №3. Морской пектин «D- зостерол» - 100% .

Рецептура производства мармелада сведена в таблицу 1.

Таблица 1.

3. Составление шкалы органолептической оценки разрабатываемого изделия

Результаты контрольной отработки показали, что процентное соотношение морского и фруктового пектина по – разному влияют на органолептические свойства готового продукта (см. приложение рис. 2,3,4,).

Данные по основным органолептическим показателям трех опытных образцов сведены в таблицу 2.

Таблица 2.

Вывод:

На основании акта контрольной отработки и исходя из органолептических показателей продукта, целесообразно принять к разработке опытный образец № 2, который соответствует заявленным требованиям, предъявляемым к готовому мармеладу. Учитывая, что профилактическая норма потребления морского пектина «D- зостерол» для взрослого человека составляет 1 г в сутки, а рекомендуемая порция мармелада на 1 человека не более 100 гр., можно сделать вывод, что применение морского пектина при производстве мармелада позволяет покрыть ½ суточной потребности организма и при этом не потерять органолептических и вкусовых свойств продукта.

3.4 Разработка технико–технологической карты

На основании проведенных опытов, составим технико – технологическую карту для принятого образца №2.

Технико-технологические карты (ТТК) разрабатываются на блюда, кулинарные и кондитерские изделия, вырабатываемые и реализуемые только на данном предприятии (на продукцию, поставляемую другим предприятиям, ТТК не действуют).

Утверждаются технико-технологические карты руководителем или заместителем руководителя предприятия общественного питания.

Срок действия технико-технологических карт определяется предприятием.

Технология приготовления блюд, кулинарных и кондитерских изделий, содержащаяся в технико-технологических картах, должна обеспечивать соблюдение показателей и требований безопасности, установленных действующими нормативными актами.

Технико-технологическая карта включает в себя:

· наименование изделия и область применения технико-технологической карты;

· перечень сырья, применяемого для изготовления блюда (изделия);

· требования к качеству сырья;

· нормы закладки сырья массой брутто и нетто, нормы выхода полуфабриката и готового изделия;

· описание технологического процесса приготовления;

· требования к оформлению, подаче, реализации и хранению;

· показатели качества и безопасности;

· показатели пищевого состава и энергетической ценности.

Каждая технико-технологическая карта имеет порядковый номер, хранится в картотеке предприятия. Подписывает технико-технологическую карту ответственный разработчик.

Расчет пищевой ценности мармелада «Груша – карамель – ваниль» представлен в таблице 3.

Таблица 3.  

Расчет пищевой ценности мармелада «Груша – карамель – ваниль»

Потери при тепловой обработке блюда рассчитываем в % к массе полуфабриката по формуле:             ;                                                     (1)

где Пто – потери при тепловой обработке, %

       − масса полуфабриката, подготовленного к тепловой обработке, г

        − масса готового блюда после тепловой обработки, г

=6,89                                                                                              

Затем рассчитываем выход готового блюда по формуле:

;                                                                                                             (2)

где Вгот − выход готового блюда, %

       − масса полуфабриката, г

        − масса готового блюда, г

 , или

Вгот = 100- Пто, %                                                                                                               (3)

Вгот = 100- 6,89=93,1 %

Сохранность белков, жиров, углеводов в блюде определяется путем вычитания потерь белков, жиров, углеводов из 100. Сохранность белков, жиров, углеводов при тепловой обработке составляет соответственно 91, 88 и 92 %.

Массу белков, жиров, углеводов в 100 г готового блюда вычисляем по формуле:

                                       ;                                                                (4)

Где Кгот.изделия − количество вещества в готовом блюде, %

Св − сохранность белков, жиров и углеводов в блюде, %

Кн − содержание белков, жиров, углеводов в 100 г съедобной части полуфабриката;

Вгот − выход готового блюда, %

К белка гот. изделия =  = 0,22;

К жира гот. изделия =  = 0,14;

К углеводов гот. изделия =  = 54,6.

При расчете энергетической ценности блюда количество пищевых веществ в 100 г готового блюда умножают на соответствующие коэффициенты:

Э  =  4 • Б + 4 • У + 9 • Ж                                                                                                 (5)

Результат выражают в килокалориях (ккал).

Энергетическая ценность блюда составляет:

Э  =  4·0,22+4·54,6+9·0,14=0,88+218,4+1,26=220,54ккал

 Таким образом пищевая ценность составляет:

Белки, г − 0,22

Жиры, г − 0,14

Углеводы, г − 54,6

Энергетическая ценность, ккал − 220,54

Расчет физико-химических показателей

Содержание соли – 1 %.

Минимально допустимое количество сухих веществ с учетом потерь при изготовлении определяем по формуле:

xmin=0,9⋅(Со+1);                                                                                                                 (6)

Где xmin − минимально допустимое содержание сухих веществ в 100 г блюда, %

Со − теоретическое количество сухих веществ в 100 г блюда, полученное по расчету.

xmin=0,9⋅(58,96+1)=53,96.

ТЕХНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА

Мармелад «Груша – карамель – ваниль»

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1.1. Настоящая технико-технологическая карта распространяется на желейное кондитерское изделие мармелад «Груша – карамель – ваниль».

2 ПЕРЕЧЕНЬ СЫРЬЯ

2.1. Для приготовления мармелада «Груша – карамель – ваниль» используют следующее сырье:

Таблица 4.

2.2. Сырье, используемое для приготовления, должно соответствовать нормативной документации, иметь сертификаты и удостоверения качества.

3. РЕЦЕПТУРА

3.1. Рецептура:

Таблица 5.

4.ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС

4.1. Подготовка сырья к производству мармелада «Груша – карамель – ваниль» производится в соответствии со «Сборником рецептур блюд и кулинарных изделий».

           4.2. Тщательно смешать пектин и 95 г сахара. Из 200 г сахара сделать сухую карамель. Когда карамель будет почти готова, прогреть 150 г пюре груши и добавить в карамель. Карамельно-грушевую массу соединить с оставшимся пюре груши. Соединить всё ингредиенты, оставшийся сахар и сироп глюкозы в сотейнике. Довести до 40ºC и всыпать яблочный и морской пектин тонкой струйкой, постоянно помешивая. Добавить соль. Уварить до 106-107 ºC. Влить лимонную кислоту и добавить ванильный ликер. Тщательно размешать. Залить мармелад в рамку. Через 3-4 часа снять рамку, перевернуть, нарезать и дать подсохнуть в течении 6 часов. Обсыпать мелким сахаром или сахарной пудрой. Хранить в плотно закрытом контейнере.

5. ОФОРМЛЕНИЕ И ПОДАЧА

5.1. Мармелад разрезают на порции (кубиком или ромбиком) и отпускают по 100 г.

5.2. Хранят мармелад в сухих, чистых, вентилируемых помещениях при температуре 18—20°С и относительной влажности воздуха 75— 80%.

6. ПОКАТЕЛИ КАЧЕСТВА И БЕЗОПАСНОСТИ

6.1. Органолептические показатели блюд:

Цвет: карамельно-янтарный;

Консистенция: студнеобразная, немного зернистая, с небольшими вкраплениями морского пектина;

Форма: допускаются незначительные наплывы: - для резного — правильная, с четкими гранями, без деформации;

Поверхность: глянцевая, слегка увлажненная;

 Вкус и запах: характерные для данного наименования мармелада (груша-карамель-ваниль), без постороннего привкуса и запаха.

7. ПИЩЕВАЯ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ НА 100 ГРАММ

Таблица 6.

   Ответственные разработчики:

1. Глушкова Елизавета Дмитриевна
2. Шурмистрова Александра Евгеньевна

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ ИНФОРМАЦИИ

Нормативная документация

1. ГОСТ 6442-2014 Мармелад. Общие технические условия.
2. ГОСТ 33222-2015 Сахар белый. Технические условия.
3. ГОСТ 32742-2014 Полуфабрикаты. Пюре фруктовые и овощные консервированные асептическим способом. Технические условия.
4. ГОСТ 29186-91 Пектин. Технические условия.
5. ГОСТ Р 51574-2018 Соль пищевая. Общие технические условия.
6. ГОСТ 33835-2016 Концентраты фруктовые. Общие технические условия.
7. ГОСТ 32071-2013 Продукция алкогольная. Ликеры. Общие технические условия.

Техническая документация

1. Могильный, М.П. Сборник технических нормативов. Сборник рецептур на продукцию кондитерского производства / М.П. Могильный. - М.: ДеЛи принт, 2016. - 787 c.
2. Соколова, Е. И. – учебник. Современное сырье для кондитерского производства / Е.И. Соколова, С.В. Ермилова. - М.: Academia, 2018. - 64 c.

Литература

1. Артемьева Н. Н., Кардашин А.Ю. Исследование термодинамических и структурно - механических характеристик пищевых продуктов с биологическими добавками. / Вестн. АГТУ. – 2017. – No 1. – С. 44–47.  
2. Драгилев, А.И. Основы кондитерского производства. Учебник. Гриф УМО вузов РФ / А.И. Драгилев. - М.: Лань, 2018. - 871 c.
3. Кондитерские изделия. - М.: Техника, 2019. - 250 c.
4. Суховеева М. В., Подкорытова А. В. Промысловые водоросли и травы морей Дальнего Востока: биология, распространение, запасы, технология переработки. – Владивосток: ТИНРО-Центр, 2016. – 243 с.
5. Функциональные пищевые ингредиенты и добавки в производстве кондитерских изделий.  Учеб. пособие / Г.О. Магомедов, А.Я. Олейников, И.В. Плотникова. – СПб: ГИОРД, 2015. – 440 с.  4. Пащенко Л. П.

ПРИЛОЖЕНИЯ

№1.

Рисунок 1. Морской пектин D – зостерол.

№2.

Рисунок 2. Образец № 1

(10% замена на морской пектин) Морской пектин D – зостерол.

№3.

Рисунок 3. Образец № 2

(50% замена на морской пектин) Морской пектин D – зостерол.

№4.

Рисунок 4. Образец № 3

(100% замена на морской пектин) Морской пектин D – зостерол.