Короткий опис(реферат):
Дисертацію присвячено науковому обґрунтуванню та удосконаленню збивного бісквітного напівфабрикату типу бісквіт з використанням білкової сировини та цукрозамінників.
Розширення асортименту борошняних кондитерських виробів типу бісквіт зокрема з використанням білкової сировини та цукрозамінників є перспективним напрямком розвитку технологій кондитерських виробів функціонального призначення. В умовах стрімкого розвитку хвороб цивілізації на особливу увагу заслуговує використання білкової сировини та цукрозамінників у виробництві кондитерських виробів, які сприяють формуванню нових властивостей тістового напівфабрикату та надають збивним бісквітним виробам функціонального призначення. Результати аналізу показали, що в літературних джерелах відсутні узагальнені дані щодо використання такої композиції сировинних компонентів для збивних бісквітних напівфабрикатів, тому дослідження використання борошна із цвіркунів та цукрозамінників, розробка рецептур та обґрунтування параметрів технологічного процесу, встановлення впливу на властивості напівфабрикатів тіста та готових виробів є актуальним. Це дозволить значно розширити асортимент борошняних кондитерських виробів функціонального призначення з бажаними структуро-механічними, органолептичними та фізико-хімічними показниками для споживачів, які мають преддіабетичний стан або хворіють на цукровий діабет та ожиріння; споживачів, які мають генетичні та набуті захворювання; тих, які проживають в складних екологічних умовах, які мають дефіцит білку в організмі; для людей похилого віку. Використання борошна із цвіркунів, яке містить у своєму складі білків 70,53г/100г сухої речовини, дозволить підвищити харчову та біологічну цінність готових напівфабрикатів надати їм нових властивостей.
На підставі аналітичного огляду літератури було спроєктовані моделі систем виробництва збивних бісквітних напівфабрикатів. Доведено, що борошно із цвіркунів за органолептичними та фізико-хімічними показниками і хімічним складом значно відрізняється від пшеничного борошна. За даними досліджень білково-протеїназного комплексу, встановлено, що борошно із цвіркунів містить такі незамінні амінокислоти, як треонін (2,67%), метіонін (1,06%), лізин (3,44%), лейцин (5,11%) та валін (3,08%), вміст яких перевищує кількість відповідних амінокислот у пшеничну борошні на 50,0%. Мікробіологічні показники борошна із цвіркунів показали, що воно відповідає санітарно-епідемічним вимогам безпеки, що діють на території України, тому може використовуватись у рецептурах збивних бісквітних напівфабрикатів.
Науково обґрунтовано та експериментально доведено, що при додаванні борошна із цвіркунів від 5,0…15,0% до маси борошна тривалість замішування тіста збільшується на 1 хвилину у порівняні із контрольним зразком. При заміні цукру на суміш еритролу та фруктози (65:35) тривалість замішування яєчно-цукрової маси збільшується на 5-7 хвилин. За структурно-механічними властивостями тістового напівфабрикату було встановлено, що вологість тіста при додаванні борошна із цвіркунів зменшується на 2,0-2,5% у порівняні із контрольним зразком, це пов’язане із тим, що борошно із цвіркунів має високий вміст білку, який впливає на водопоглинальну здатність тіста; pH тіста зменшується із збільшенням дозуванням борошна із цвіркунів, об’єм тіста та його пористість зменшуються. В свою чергу, структурно-механічні властивості тістового напівфабрикату з додаванням борошна із цвіркунів та суміші еритролу та фруктози показали, що густина тіста зменшилась на 8,0%, щільність на 7,33% у порівняні із контрольним зразком. Проте при визначені впливу сировини на параметри ефективної в’язкості було встановлено, що внесення борошна із цвіркунів у кількості від 5,0…15,0% та використання цукрозамінників суттєво не впливає на реологічні властивості тіста.
На підставі експериментальних та виробничих випробувань розроблено рецептуру збивних бісквітних напівфабрикатів з додаванням борошна із цвіркунів та суміші цукрозамінників – еритролу та фруктози та запропоновано технологічний режим їх виготовлення. Визначено основні органолептичні, фізико-хімічні, структурно-механічні властивості нової продукції та показники їх безпечності. Встановлено, що харчова цінність нової продукції за вмістом білків збільшилась на 62,03%, вміст жиру збільшився на 1,87%, вміст вуглеводів зменшився на 49,4% глікемічний індекс зменшився на 50,0%. у порівнянні із контрольним зразком. За результатами досліджень, було визначено, що перетравлюваність білкових речовин розробленого виробу більша на 3,22% у порівняні із контрольним зразком.
За результатами розрахунків очікуваної економічної ефективності від реалізації збивного бісквітного напівфабрикату «Протеїновий» та збивного бісквітного напівфабрикату «Протеїновий покращений» вартість їх відповідно становить 222,94 грн та 403,38 грн. за 1 кг. Проте термін окупності даного інноваційного виробу становить менше року, що сприятиме збільшенню конкурентних переваг на ринку послуг і забезпечить ЗРГ великий дохід та прибуток в цілому.
За результатами досліджень було розроблено та затверджено Технічні умови на борошно із цвіркунів (ТУ У 10.8-45204873-001:2023), проєкти Технічних умов на Продукти кондитерські бісквіт напівфабрикат (ТУ У 10.7-04718013-001:2023) та Продукти кондитерські бісквіт напівфабрикат із цукрозамінниками та борошном із цвіркунів (ТУ У 10.7-04718013-002:2024).
Запропоновані технологічні рішення підтверджено патентом України на корисну модель. Здійснено апробацію технології розроблених збивних бісквітних напівфабрикатів у виробничих умовах у закладі ресторанного господарства кафе-піцерія «Портофіно» м. Сум (акт від 01.05.2024р.) та у навчальному процесі СНАУ (акт від 24.09.2024р.).
Суть розробки, основні результати:
The dissertation is devoted to the scientific substantiation and improvement of the
whipped biscuit semi-finished product of the biscuit type using protein raw materials and
sugar substitutes.
A promising direction in the development of functional confectionery technologies
is the expansion of the range of biscuit-type flour confectionery products, in particular
with the use of protein-containing raw materials and sugar substitutes. In the conditions of
the rapid development of diseases of civilization, the use of protein-containing raw
materials and sugar substitutes in the production of confectionery products contributed to
the formation of new properties of dough semi-finished products. It gave whipped biscuit
products a functional character. Purpose deserves special attention. The results of the
analysis showed that in the literature there is no generalized data on the use of such a
composition of raw components for whipped biscuit semi-finished products, therefore,
research on the use of flour from crickets and sugar substitutes, the development of recipes
and justification of technological process parameters, establishing the effect on the
properties of semi-finished products from the dough and ready-made products This will
make it possible to significantly expand the range of functional flour confectionery
products with desirable structural-mechanical, organoleptic and physicochemical
indicators for consumers who have a pre-diabetic condition or suffer from diabetes and
obesity; consumers who have genetic and acquired diseases; those who live in difficult
environmental conditions, who have a protein deficiency in the body; for the elderly.
Using flour from crickets, which contains 70.53 g of proteins per 100 g of dry matter, will
increase the nutritional and biological value of ready-made semi-finished products, giving
them new properties.
Based on an analytical review of the literature, models of production systems for
whipped biscuit semi-finished products were developed. It has been proven that cricket
flour significantly differs from wheat flour in terms of organoleptic and physicochemical
parameters and chemical composition. According to studies of the protein-proteinase
complex, it was established that cricket flour contains such essential amino acids as
threonine (2.67%), methionine (1.06%), lysine (3.44%), leucine (5.11%), and valine
(3.08%). ), the content of which exceeds the amount of corresponding amino acids in
wheat flour by 50.0%. Microbiological indicators of cricket flour showed that it meets the
requirements of sanitary and epidemic safety in force on the territory of Ukraine, therefore
it can be used in the recipes of whipped biscuit semi-finished products.
It is scientifically substantiated and experimentally investigated that when adding
flour from crickets from 5.0...15.0% to the mass of flour, respectively, the duration of
dough kneading increases by 1 min compared to the control sample, and when replacing
sugar with a mixture of erythritol and fructose (65:35) the duration of mixing the egg sugar mass increases by 5-7 minutes. According to the structural and mechanical
properties of the semi-finished dough, it was established that the moisture content of the
dough when adding cricket flour decreases by 2.0-2.5% compared to the control sample,
this is because cricket flour has a high protein content. Which affects the water-absorbing
and moisture-retaining capacity of the dough; As the dosage of cricket flour increases, the
pH of the dough decreases, and the volume of the dough and its porosity decrease. In turn,
the structural and mechanical properties of the semi-finished dough with the addition of
cricket flour and a mixture of erythritol and fructose showed that the density of the dough
decreased by 8.0%, the density by 7.33% compared to the control. Sample. However,
when determining the influence of raw materials on the parameters of effective viscosity,
it was established that the introduction of flour from crickets in the amount of 5.0...15.0%
and the use of sugar substitutes does not significantly affect the rheological properties.
dough
Based on the conducted research and production tests, a recipe for whipped biscuit
semi-finished products was developed with the addition of cricket flour and a mixture of
sugar substitutes - erythritol and fructose, and a technological mode of their production
was developed. The main organoleptic, physicochemical, and structural-mechanical
properties of new products and their safety indicators are determined. It was established
that the nutritional value of the new products increased by 62.03%, the fat content
increased by 1.87%, the carbohydrate content decreased by 49.4%, and the glycemic index
decreased by 50.0 units. In comparison with the control sample. According to the research
results, it was determined that the digestibility of protein substances of the developed
product is 3.22% higher compared to the control sample.
According to the results of the calculations of the expected economic efficiency
from the sale of semi-finished biscuit "Protein" and semi-finished biscuit "Protein
improved", their cost is UAH 222.94 and UAH 403.38 per 1 kg, respectively. However,
the payback period of this innovative product is less than a year, which will contribute to
increased competitiveness in the service market and provide WSP with a large income and
profit in general.
According to the results of the research, the Technical conditions for flour from
crickets (TU U 10.8-45204873-001:2023), drafts of the Technical conditions for Semi finished biscuit confectionery products (TU U 10.7-04718013-001:2023) and Semi finished biscuit confectionery products with sugar substitutes and flour from crickets (TU
U 10.7-04718013-002:2024).
The proposed technological solutions are confirmed by a patent of Ukraine for a
utility model. Approbation of the technology of the developed whipped biscuit semi finished products was carried out in production conditions in the restaurant business of the
cafe-pizzeria "Portofino" in Sumy and the educational process of SNAU.