Д.т.н. Магомедов Г.О., к.т.н. Шевякова Т.А., к.т.н. Плотникова И.В.,

к.т.н. Журавлев А.А., Чернышева Ю.А., Мызина И.В.

ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет

инженерных технологий», Россия

Разработка бисквитных изделий с начинкой путем подбора оптимальных дозировок сырья

Расширение ассортимента мучных изделий для питания людей с различными видами заболеваний обусловлено проблемой рационального питания населения нашей страны. Целиакия принадлежит к числу тяжелых наследственных заболеваний. Единственным средством для лечения этого заболевания является пожизненное соблюдение безглютеновой диеты [1].

Круг потребителей безглютеновых мучных изделий неширок, но выпуск специализированной продукции для данной категории людей востребован и крайне необходим. В России безглютеновые продукты представлены либо импортной продукцией, либо отечественной продукцией, производящейся в европейской части России, которая имеет зачастую высокую стоимость. В связи с этим, возникает необходимость обеспечения больных людей качественными и доступными безглютеновыми мучными изделиями российского производства.

Основным видом сырья при производстве безглютенового кондитерского изделия – бисквита с начинкой является амарантовая мука, которая по себестоимости немного выше других видов безглютеновой муки из-за своего богатого пищевого состава. Единственным недостатком амарантовой муки является ее специфический запах, который влияет на формирование аромата готового продукта, что объясняется завышенным содержанием в муке азотистых соединений.

Цель работы - установление оптимальных дозировок обогатителей (смородины черной, ореха грецкого, какао-порошка) безглютенового бисквитного изделия с использованием амарантовой муки методом симплексцентроидного планирования.

Для установления оптимального рецептурного соотношения обогатителей при проведении сиплексцентроидного планирования в качестве основных факторов были выбраны дозировки черной смородины, грецкого ореха и какао-порошка, а выходными параметрами считали антиоксидантную активность, удельный объем готового изделия.

При количестве факторов q = 3 планирование проводится на правильном симплексе – равностороннем треугольнике. Каждая точка треугольника отвечает определенному составу тройной системы, и, наоборот, каждый состав представляется одной определенной точкой.

В качестве основных факторов, влияющих на готовое изделие, были выбраны, %: x₁ – грецкий орех, x₂ – черная смородина, x₃ – какао-порошок. В качестве выходных параметров y₁ и y₂ были выбраны антиоксидантная активность и удельный объем изделий.

Эксперимент проводили по симплексцентроидному плану Шефе (табл. 1). Порядок опытов рандомизирован посредством таблицы случайных чисел.

Таблица 1 – Условия проведения эксперимента

№ опыта	Массовая доля			Антиоксидантная активность, у1, мг/г	Удельный объем у2, см^3/100 г
	грецкого ореха, x1, %	черной смородины, x2,%	какао-порошка,x3,%
1	2	3	4	5	6
1	1	0	0	0,67	221,1
2	0	1	0	0,20	187,5
3	0	0	1	0,31	200,3
4	0,5	0,5	0	1,13	110,6
5	0,5	0	0,5	0,90	114,7
6	0	0,5	0,5	0,26	101,1
7	0,33	0,33	0,33	0,54	97,6

Таким образом, было получено регрессионное уравнение в виде полинома неполного третьего порядка:

y₁ = 0,67х₁ + 0,2х₂ +0,31х₃ + 3,18х₁ х₂ +1,64х₁ х₃ + 0,02х₂ х₃ – 9,36х₁ х₂ х₃ ,

y₂ = 221,1 х₁ + 187,5 х₂ +200,3 х₃ -377,8х₁ х₂ – 384 х₁ х₃ -371,2х₂ х₃ +3180,3х₁ х₂х₃,

Поскольку симплекс-центроидный план является насыщенным, то отсутствует необходимое число степеней свободы для проверки адекватности полученного регрессионного уравнения. В связи с этим были реализованы дополнительные опыты в контрольных точках, результаты которых подтвердили (по критерию Стьюдента) адекватность уравнения экспериментальным данным.

Графическая интерпретация регрессивных уравнений представлена на рис. 1.

х₃

х₁

х₂

х₂

х₁

х₃

а)

б)

Рисунок 1 – Графическая интерпретация регрессионного уравнения по антиоксидантной активности (а) и удельному объему (б) бисквита.

В результате исследования были определены оптимальные значения исследуемых параметров, которые варьируются в диапазонах: x₁ – 40-55%, x₂ – 20-35 %, x₃ – 10-40 %. Для исследования свойств изделий, приготовленных по оптимальных рецептурным соотношениям компонентов выберем два состава с различным содержанием грецкого ореха, черной смородины и какао-порошка, которые при этом не выходят за пределы областей оптимальных значений антиоксидантной активности и удельного объема (табл. 2).

Таблица 2 – Оптимальные значения исследуемых параметров

Вариант дозировок	Дозировка грецкого ореха, x1, %	Дозировка черной смородины, x2, %	Дозировка какао-порошка, x3,%	Антиоксидантная активность, у1, мг/100 г	Удельный объем у2, см^3/100 г
1	53	31	16	0,9	178
2	43	22	35	0,7	190

Применение данных вариантов дозировок позволило получить изделия, отвечающие требованиям по удельному объему, с повышенной антиоксидантной активностью, что подтверждает правильность полученных уравнений.

Использование в производстве бисквита безглютенового сырья, природных пищевых добавок позволяет не только расширить ассортимент безглютеновых мучных кондитерских изделий, но и улучшить его вкус и аромат за счет содержания вводимых природных обогатителей ароматобразующих веществ, что благоприятно скажется на спросе разработанных продуктов для лечебного безглютенового питания.

Литература:

1. Чугунова, О.В. Применение дескрипторно-профильного метода в разработке безглютеновых мучных кондитерских изделий/ О.В. Чугунова, Н.В. Лейберова, В.М Позняковский и др. // Ползуновский вестник. – 2012. – № 2/2. – С. 103-107.