CC BY
6
Б01: 10.15587/2312-8372.2017.99941
ОПТИМ1ЗАЦ1Я РЕЦЕПТУРНОГО СКЛАДУ ЗЕРНОВИХ ХЛ1 ПОЛ1ПШЕНИМИ СПОЖИВНИМИ ВЛАСТИВОСТЯМИ
Мардар М. Р., Ткаченко Н. А., Значек Р. Р., Леонардi К.
1. Вступ
Перспективним напрямком розвитку харчово! промисловост е створення безпечних та, разом з тим, повнощнних за складом i споживними властивостя-ми продуктiв харчування. Такi продукти здатш пiдтримувати стан здоров'я споживачiв на надежному рiвнi, а також знижувати ризики виникнення цшо! низки захворювань [1].
Незбалансованiсть сучасного харчування, неспроможшсть забезпечити ор-ганiзм людини необхiдною кiлькiстю незамiнних поживних та бюлопчно акти-вних речовин (БАР) е глобальною проблемою як у розвинутих кра!нах, так i в кра!нах, що розвиваються. На жаль, за останш роки якiсть харчування населен-ня значно погiршилася i ця тенденцiя зберiгаеться. Наслiдками такого харчування е порушення харчового статусу сучасно! людини, виникнення гшовггамь нозiв, зниження iмунiтету, погiршення показниюв фiзичного розвитку, захворювань шлунково-кишкового тракту та iнших неiнфекцiйних захворювань аль ментарнообумовленого характеру [2, 3]. Одшею з причин такого дисбалансу е виробництво продукпв, якi не вщповщають рекомендованим нормам ращона-льного харчування за показниками харчово! i бюлопчно! цiнностi.
Одним з найважливших завдань у справi полiпшення структури харчування населення е збшьшення виробництва продуктiв масового споживання з по-лiпшеними споживними властивостями. Сучасне харчування повинно не тшьки задовольняти фiзiологiчнi потреби органiзму людини у поживних, БАР i енер-гп, але й виконувати профiлактичнi та/або лжувальш функцп i, звичайно, бути абсолютно безпечним. Виршення даних проблем можливе за рахунок розвитку виробництва продукпв харчування нового поколшня, як вiдповiдають вимогам i реалiям сьогодшшнього дня. До створення таких продукпв, збагачених впа-мiнами, мiнеральними речовинами, харчовими волокнами, корисними бактерь ями та шшими добавками, виробникiв спонукае зростаюча кiлькiсть шануваль-никiв здорового харчування [1, 4].
Перспективним напрямком у розвитку виробництва продукпв профшакти-чного харчування е створення збагачених продукпв на основi зернових культур. В силу вщносно невисоко! вартостi вихщно! сировини, вони доступш широким верствам населення й здатш компенсувати недолж БАР у ращош, тд-вищити опiрнiсть оргашзму до несприятливих факторiв зовнiшнього середови-ща, i, отже, збiльшити тривалють життя населення [1, 5].
2. Об'ект дослщження та його технолопчний аудит
Об'ект досл1дження - 3epHOBi хлiбцi з включенням порошку розторопш^ вгтамшно-мшерально! добавки та кухонно! соль
Для проведення експериментальних дослiджень в якост сировини використо-вували спельту, порошок розторопшi, сть кухонну та вгтамшно-мшеральну добавку.
Нaйбiльш придатною сировиною для виробництва хлiбцiв е зерновi куль-тури (пшениця, жито, гречка, рис та ш.). Це обумовлено тим, що зерновi е кро-хмaлемiсткою сировиною, а крохмаль е головним компонентом, який впливае на технолопчш умови оброблення та яюсть готових виробiв [6]. З урахуванням споживних властивостей, технолопчних можливостей, а також на основi про-ведених маркетингових дослщжень та застосування методологи QFD [7], при-йнято ршення використовувати у якостi основно! сировини для виробництва зернових хлiбцiв спельту. Спельта - це вид м'яко! пшенищ, яка на вiдмiнну вщ традицшно! пшеницi характеризуеться високим вмютом бiлкiв, харчових волокон, мшеральних речовин та вiтaмiнiв [8].
Мета розроблення збагачених продуклв харчування - заповнити за !х до-помогою дефiцит незaмiнних поживних i БАР в оргaнiзмi людини. Для досяг-нення поставлено! мети проведено aнaлiз фактичного харчування Укра!ни, ви-явлено його недолжи та визначено, дефщит яких поживних речовин та БАР спостер^аеться у хaрчувaннi населення. Встановлено [1-3], що у рацют харчування населення Укра!ни першочергово спостер^аеться дефiцит мiнерaльних речовин, вiтaмiнiв групи В та шших компонентiв. Тому було прийнято ршення вводити до складу зернових хлiбцiв порошок розторопш^ а також комплекс вь тамшв та мiнерaльних речовин у виглядi вгамшно-мшерально! сумiшi. З метою надання зерновим хлiбцям приемного смаку прийнято ршення вводити до !х складу кухонну сiль.
Розрахунок оптимального складу нових зернових хлiбцiв виконували у се-редовищi програмного пакета Statistica 10 (StatSoft, Inc., USA).
Здебшьшого iснуючi моделi оптимiзaцil рецептур зводяться до завдання лшшного програмування. Цшьовою функцiею виступають вимоги максимального значення органолептично! оцiнки та виходу якогось одного компонента, необхщносп вмюту компонента не менше запланованого значення та деякий адитивний критерш, який враховуе сукупний вплив кшькох критерив з рiзними ваговими коефщентами.
3. Мета та завдання дослвдження
Проведенi дослiдження ставили за мету оптимiзувaти компонентний склад зернових хлiбцiв з використанням порошку розторопшi, вгтамшно-мшерально! сумiшi, кухонно! солi та зерново! сировини.
Для досягнення поставлено! мети виршували нaступнi завдання:
1. Встановити оптимальне спiввiдношення зерново! сировини, порошку концентрату розторопш^ вiтaмiнно-мiнерaльно! сумiшi та кухонно! солi у рецептурному склaдi зернових хлiбцiв.
2. Визначити показники якост збагачених зернових хлiбцiв, вироблених з використанням сировинних компоненпв у оптимальному спiввiдношеннi.
4. Дослвдження кнуючих р1шень проблеми
Традицшш 3epHOBi продукти (хлiбобулочнi вироби, крупи, макаронш ви-роби, зерновi сшданки) доступнi малозабезпеченим верствам населення, часто е основою ïx рацiону. Рекомендоване Украшським науково-дослiдним шсти-тутом ппени харчування споживання зернопродуктiв на одну людину складае 101 кг/рiк [1, 9]. Але за останш роки фактичне споживання було трохи вищим [10], що пов'язано з дисбалансом структури харчування в сторону дешевих зе-рнових продуктiв у силу низького рiвня життя основних мас населення краши. У той же час, саме у ^eï групи населення у найбшьшому ступенi проявляеться дефщит БАР, якi викликанi однобоюстю, незбалансованiстю й неадекватнiстю харчування.
Особливий штерес серед продуктiв, створених на основi зернових культур, становлять готовi до споживання продукти - зерновi xлiбцi. Хлiбцi мають по-довжений термш зберiгання, зручнi при транспортуваннi та споживанш, кори-стуються попитом серед рiзниx верств населення. Зерновi xлiбцi виготовляють-ся за спецiальною технолопю, не мiстять залишкових продуктiв бродшня, пов-нiстю готовi до споживання. К^м того, при споживаннi таких xлiбцiв органiзм людини оздоровлюеться. Ефект оздоровлення обумовлений як особливостями технологи виготовлення, так i високою харчовою та бюлопчною щншстю го-тових виробiв. На основi медико-бiологiчниx дослщжень встановлено, що вони здатнi виводити з оргашзму радiонуклiди, солi важких металiв, токсини, за ра-хунок наявност в них великоï кшькосл БАР [11].
Дослiдження, проведенi закордонними вченими свiдчать про те, що спо-живачi в цей час бшьше опiкуються про свое здоров'я й вiддають перевагу продуктам на основi цiльного зерна. Так американськими вченими [12] було проведет аналггичт дослщження, якi свдаили, що за рахунок змiн основних принцитв харчування та значноï уваги цьому засобiв масовоï iнформацiï шд-вищився попит на продукти, як були зробленi з цiльного зерна. При цьому продукти на основi сортового борошна менше користувалися увагою спожива-чiв. З метою задоволення попиту у здоровому харчуванш вчеш рiзниx краш проводять численнi дослщження в областi розробки рецептури, технологи виробництва та ощнки якост продуктiв на основi цiльного зерна. Розробляють, насамперед, xлiбобулочнi вироби, багато дослщжень ведеться й у галузi розробки харчових концентратiв на основi цiльного зерна. Так, польськими вченими [13] розроблеш екструдованi продукти на основi цiльного зерна з включенням кукурудзяно!" крошки, рисового борошна, какао та цукру. Вченими Греци [14] запропоновано xлiб, де частку пшеничного борошна замшено на цшьнозернове борошно жита, ячменю та вiвсяниx пластiвцiв. Розробленi продукти характери-зувалися пiдвищеною харчовою та бiологiчною щншстю, високим вмютом харчових волокон, ß-глюкашв, загальним вмiстом фенолiв та шших БАР. Американськими вченими [15] проводяться дослщження по виробництву зернових стданюв на основi цшьного зерна або часток зерна кукурудзи, пшенищ, рису, вiвса. Вiдповiдно до дослщжень вчених Пакистану та Швеци [16] вживання xлiба з шдвищеним вмiстом харчових волокон здатне виршити проблему не-збалансованого харчування сучасно!' людини. Зпдно дослiджень, регулярне
вживання в 1жу подiбного хлiба полшшуе роботу кишечника, зменшуе неб ку виникнення ожиршня, запорiв, дiабету, гшертони, серцевих i судин хворювань. Тому сьогодш хлiб з цiльного зерна дiетологи рекомендують як продукт повнощнного харчування для оздоровлення населення. Це свщчить, що закордоннi вченi проводять численш розробки продуктiв на основi цiльного зерна з метою 1х подальшого використання для здорового харчування людини. В Укра1ш проводяться дослщження з даного напрямку, однак асортимент чизняних цiльнозернових продуктiв мтмальний i потребуе розширення та оп-тимiзацil компонентного складу [17]. Перспективними слщ вважати дослщжен-ня, як орiентованi на формування якостi нового харчового продукту на прикла-дi зернових хлiбцiв для здорового харчування, з урахуванням вимог споживачiв та просування його на споживчий ринок Украши.
5. Методи дослщження
Для оптимiзацil рецептурного складу зернових хлiбцiв використано мето-дологiю поверхнi вщклику [18]. Вказаний метод е сукупшстю математичних та статистичних прийомiв, спрямованих на моделювання процесiв та знаходження комбшацш експериментальних рядiв предикторiв з метою оптимiзацil функцп вiдклику у (х,Ь), що в загальному виглядi описуеться наступним полшомом:
i=\ k=\
Я x,b)=k+Sbixi+E W+E E bjxxP (!)
де xe R - вектор змiнних, b - вектор napaMeipiB.
Моделювання та обробку експериментальних даних виконували у середо-вищi програмного пакета Statistica 10 (StatSoft, Inc.).
У рецептурах збагачених зернових хлiбцiв варшвали масову частку порошку pозтоpопшi та кухонно! солi. Всi компоненти шддавали пpосiювaнню, мaгнiтному очищенню i дозуванню. До пiдготовлeних сухих шгpeдieнтiв додавали воду i пepeмiшувaли протягом 5 хвилин до одержання однорщно! маси й перерозподшу поверхнево зв'язано! вологи. Отриману сумiш направляли у спе-цiaльний апарат для виробництва цшьнозернових спучених зерен марки УВХ-80х8 (Украша), де вiдбувaлося И тepмiчнe i мeхaнiчнe оброблення при рекомен-дованих для даного обладнання режимах: тривалють 8 с, Р=2,5...5 МПа. У ре-зультaтi отримували хлiбцi з цiльного зерна з рослинною добавкою у фоpмi круглих брике^в. У хлiбцях визначали об'емну масу
ступiнь набу-
хання(С^, см3/г), а також здiйснювaли органолептичну ощнку (ОО, бали).
Оптимальне сшввщношення компонeнтiв у зернових хлiбцях визначали з використанням комплексного показника якост (КПЯ), який враховуе сукупний вплив об'емно! маси, органолептичних покaзникiв, ступеню набухання та кое-фщенпв вагомост зазначених одиничних покaзникiв.
На основi розроблених рецептурних композицiй зернових хлiбцiв, складе-них на основi сировинних компонент в оптимальних спiввiдношeннях, визначали хiмiчний склад i основш показники якостi, за результатами яких робили
висновки про можливють виробництва нових зернових xлiбцiв iз заданими споживними властивостям.
При виконанш дослiджень органолептичнi показники збагачених зернових xлiбцiв визначали за 20-ти баловою шкалою оцiнювання, яка була розроблена авторами i викладена у [19]; об'емну масу - зпдно [20]; ступiнь набухання - за [21].
6. Результати дослвдження
Критерiями оптимiзацiï рецептурного складу зернових xлiбцiв обрано
3 3
об'емну масу (ОМ, кг/м ), стушнь набухання (СН, см /г), органолептичну оцшку (ОО, бали) та комплексний показник якост (КПЯ). КПЯ - показник, який врахо-вуе сукупний вплив об'eмноï маси, органолептичноï оцiнки, ступеню набухання та коефщенлв вагомостi (М) зазначених одиничних показникiв [22, 23]. Неза-лежними факторами, що варшвались, в експериментi було обрано масову частку куxонноï солi (Скс, %) та масову частку порошку розторопшi (Сд, %). Вмiст вта-мiнно-мiнеральноï сумiшi у xлiбцяx складав 1 %. Масову частку зерна встанов-лювали такою, щоб сумiш ушх сировинних iнгредieнтiв складала 100 %.
33
Для моделювання об'eмноï маси органолептичноï оцiнки (ОО, бали) та комплексного показника якост (КПЯ) було обрано функщю вiдклику, яка мае вигляд полшома другого ступеню:
ОО - органолептична ощнка, бали;
КПЯ - комплексний показник якостц
Ь0 - константа; Скс - масова кухонно! солi, %;
Сд - масова частка порошку розторопш^ %;
Ь1, Ь11, Ь2, Ь22, Ь12 - коефiцiенти для кожного елемента полшома.
В дослщженнях використано центральний композицшний ротатабельний план [12]. Вибiр рiвнiв та iнтервалiв варiювання факторiв було здшснено за результатами попередшх експериментiв [7, 11]:
- масову частку кухонно! солi варiювали в межах 0,5-1,5 %;
- масову частку порошку розторопшi - в межах 2,5-7,5 %.
Матрицю планування та експериментальш значення функцiй вщклику представлено в табл. 1. Для зменшення впливу систематичних помилок, викликаних зовнiш-нiми умовами, послщовнють проведення експериментiв було рандомiзовано.
(4)
(3)
(2)
(5)
Таблиця 1
Матриця планування та функцп вщклику_
Номер дослщу Масова концентращя кухонно! сол1, (Скс) Масова частка порошку розто-ропш1, (Сд) Об'емна маса (ОМ), кг/м Стутнь набухання (СН), см /г Органолептична оцшка, (ОО), бали
Кодований р1вень % Кодований р1вень %
1 -1 0,65 -1 3,23 586 6,45 3,60
2 -1 0,65 +1 6,77 641 6,18 4,40
3 +1 1,35 -1 3,23 580 6,41 3,90
4 +1 1,35 +1 6,77 645 6,15 4,40
5 -л/2 0,50 0 5,00 620 6,29 ^ 4,58
6 +/2 1,50 0 5,00 625 6,26 4,28
7 0 1,00 -л/2 2,50 558 6,53 ^ 3,20
8 0 1,00 +/2 7,50 662 6,04 3,55
9 0 1,00 0 5,00 619 ^ 6,24 4,80
10 0 1,00 0 5,00 618 6,22 4,70
11 0 1,00 0 5,00 615 6,24 4,90
12 0 1,00 0 5,00 /620 ч 6,25 4,88
Для перев1рки значущост коефщеипв регресш (2), (3) та (4) було побудовано д1аграми Парето, як представлено на рис. 1 (Ь - лшшнш ефект, К -квадратичний ефект).
На вказаних д1аграмах Парето (рис. 1) наведено стандартизован коефщ1енти, як вщсортовано за абсолютними значеннями.
Аиал1з даних рис. 1, а, св1дчить, що масова частка кухонно! сол1 лшшна (Скс, Ь) та квадратична (Скс, К), а аткож ефект взаемоди досл1джуваних параметр1в (1Ьна2Ь) для регреси (2) е незначущими (колонки оцшки зазначених ефекпв не перетинають вертикальну лшш, що е 95 %-вою дов1рчою ймов1ршстю). З урахуванням цього, вказаш члени регреси було ел1мшовано з модел1 (2).
Для регреси (3) зпдно даних, наведених на рис. 1, б, незначущим е лише ефект взаемоди масових часток кухонно! сол1 та порошку розторопш1 -(1Ьна2Ь), тому цей член регреси було ел1мшовано 1з модел1 (3).
Що стосуеться регреси (4), з не! було ел1мшовано два члени - масова частка кухонно! сол1 лшшна (Скс, Ь) та ефект взаемоди масових часток (1Ьна2Ь), оскшьки, зпдно даних рис. 1, в, вони е незначущими.
(2) Сд, %(L) Сд, %(K) 1Lhíi2L С кс, %{К) (1) Скс, %(L)
143,7
-5,620
»,315
,710
0 ,837
р=0,05
Оцшка ефекту (абсолготне значения
(2) Сд, %(L) Сд, %(К) Скс, %(К) (1) Скс, %(L) lLHa2L
р=0,05
Ощнка ефекту (абсолютне значения)
б
р=0,05
Оцшка ефекту (абсолютне значения)
в
Дiаграма Парето для перевiрки значущостi коефiцieнтiв: а - регреси (2); б - регресiï (З); в - регреси (4)
Отримаш рiвняння з розрахованими коефiцieнтами мають вигляд:
^ . (7) (8)
годом дис-трьох моде-
ом= 484,0 + 35,189с -1,632-с 2,
' ' А ' А '
сн = 7,120-0,410с + 0,185с 2 -0,177с + 0,009-с
' ' к 2 к 2 д
оо =-1,078 -0,052с 2 + 2,207-с -0,208- с 2.
7 7 к2 7 2 7 2
Адекватшсть розроблених моделей (6), (7) та (8) перевiрял персшного аналiзу. Рiвень значущостi утрати узгодженост дл
лей - р>0,05. Значення коефщент1в детермшаци для усiх моделей близью до
2 2 2 одинищ: для моделi (6) Я =0,985 i Я ^=0,972; для моделi (7) Я =0,977 i
2 2 2 Я ^=0,958; для моделi (8) Я =0,936 i Я а^=0,884. Отже, наведенi результати свь
дчать, що моделi адекватно описують експеримент.
Описанi полiномами (6), (7) та (8) сукупний вплив масово! частки кухонно! солi (Скт, %) та порошку розторопшi (Сд, %) на об'емну масу (ОМ, кг/м ), сту-шнь набухання (СН, см /г) та органолептичну ощнку (ОО, бали) зернових хлiб-цiв у графiчному виглядi представлено на рис. 2, а, б, в вщповщно.
Збшьшення у рецептурi зернових хлiбцiв масово! частки порошку розторопшi (Сд, %) сприяе суттевому збiльшенню об'емно! маси (на 19,7...19,9 %). Пiдвищення масово! частки кухонно! солi практично не впливае на зазначений показник (рис. 2, а). Максимальне значення об'емно! маси мають зерновi хлiбцi, якi мiстять 7,5 % концентрату порошку розторопшi та 1,5 % кухонно! солi. Шдвищення масово! частки порошку розторопшi (Сд, %) у рецептурi зернових хлiбцiв призводить до зменшення ступеню набухання (СН, см /г) - рис. 2, б, що пояснюеться суттевим зменшенням у рослинно-зерновш сумiшi зернового компонента. Максимальш значення ступеню набухання вщзначаемо для продуктiв, якi мютять мiнiмальну масову частку порошку розторопшь Пiдвищення масово! частки кухонно! солi (Скс, %) вiд 0,5 до 1,0 % сприяе незначному зниженню ступеню набухання зернових хлiбцiв, що також, напевне, пояснюеться зменшенням вмюту зернового iнгредiента у вихвднш сумшь Подальше пiдвищення вмiсту кухонно! солi вiд 1,0 до 1,5 % обумовлюе незначне пiдвищення дослiджуваного показника, що пояснюеться пгроско-пiчними властивостями соль Найвищий ступiнь набухання мають зразки зернових хлiбцiв, у яких масова частка порошку розторопшi складае 2,5 %, а кухонно! солi - 1,5 %.
На органолептичш показники зернових хлiбцiв бiльш суттевий вплив здшс-нюе збiльшення у рецептурi масово! частки порошку розторопшi (Сд, %), анiж пiдвищення вмюту кухонно! солi (Скс, %) - рис. 2, в.
[ вмют
в
Рис. 2. Залежшсть: а - об'емно!" маси (ОМ), б - студню нaбyxaння (CH). ганолептично!" оцiнки (ОО), вщ масово!" частки порошку розторопшi (Сд,
масово!" частки кyxонноï солi (Скс, %)
в - ор-%) та
Збшьшення масово! частки порошку розторопшi вщ 2,5 до 5,3 % сприяе покращенню органолептичних показникiв цiльових продук^в. Подальше пiдвищення вмiсту зазначеного сировинного шгредiента до 7,5 % негативно впливае на органолептичнi показники хлiбцiв. Вироби були злегка деформованi, з незначними трщинами i надломами по краях, на поверхш наявнi темнуват вкраплення, вiдчувався занадто виражений запах та смак застосованих добавок.
Найвищу органолептичну ощнку - 4,88 бала (рис. 2, в) мають зразки зер-нових хлiбцiв, якi мiстять 0,97 % кухонно! солi та 5,30 % концентрату порошку розторопшь
Отримаш результати не дають можливостi визначити оптимальш масовi частки сировинних iнгредiентiв. Для оптимiзащl рецептурного складу зерно-вих хлiбцiв було використано комплексний показник якост (КПЯ). Його ви-значали як функцiю оцiнок одиничних показниюв якостi - об'емно! маси, сту-пеню набухання та органолептично! оцiнки (табл. 2), переведених у вщмасш-табованi значення, з урахуванням коефщенлв вагомостi окремих показникiв (М) [22, 23]:
кпя=ыгом + м2-сн + м3оо , (9)
' ■ 2 " 3О ()
де ОМвм, СНвм, ООвм - об'емна маса, ступiнь набухання, органолептична ощ-нка зернових хлiбцiв вiдповiдно, переведенi у вiдмасштабованi значення; М^, М2, М3 - коефщенти вагомостi одиничних показникiв - об'емно! маси, сту-пеню набухання та органолептично! оцiнки продуктiв вiдповiдно. При цьому [18, 19]:
. /Г
= 1,0. А^' (10)
Для переведення одиничних показниюв у дiапазон (1...10) вихщт данi, наведенi в табл. 1, масштабували за виразом (11) [21, 22]:
+ Хшп> (11)
де у - вщмасштабоваш данi;
х - вихщт данi, наведенi в табл. 1;
та хтах - мiнiмальне та максимальне значення вихщних даних (для об'емно! маси хтщ та хтах розраховували за моделлю (6); для ступеню набухання - за моделлю (7);
для органолептично! ощнки хт^=1 бал, хтах=5 балiв (згiдно 5-ти балово! оцiнки);
Утт та утах - мiнiмальне та максимальне значення нового дiапазону (1 та 10 вщповщно).
Вiдмасштабованi значення одиничних показниюв та розрахованi за вира-зом (9) значення комплексного показника якост (КПЯ) наведенi в табл. 2 (при розрахунку КПЯ було прийнято наступш значення коефщенпв вагомосл - зп-дно з рекомендащями експертно! комюи: М/=0,10; М2=0,15; М3=0,75).
Таблиця 2
Вiдмасштабованi значення одиничних показниюв та розрахованi значення комплексного показника якост
Номер доЫду Об'емна маса вщмасштабо-вана (ОМвм) Стутнь набу-хання вщмасш-табована (СНвм) Органолептична ощнка вщмасш-табована (ООвм) Комплексний показник яко-ст (КПЯ)
1 8,53 3,42 6,85 6,325
2 3,57 8,18 8,65 6,985
3 7,80 2,90 7,53 6,222
4 3,02 8,53 8,65 6,925
5 5,59 6,37 9,06 7,212
6 5,04 6,80 8,38 6,904
7 10,00 1,00 5,95 5,68
8 1,00 10,00 6,74 5,996
9 4,67 6,28 9,55 7,105
10 4,31 6,19 9,33 6,882
11 4,67 5,93 9,78 7,092
12 4,86 6,37 9,73 7,261
Для перевiрки значущостi коефщенив регреси (5) було побудовано дiаграму Парето, яка представлена на рис. 3 (Ь - лшшнш ефект, К -квадратичний ефект).
лО
Рис. 3. Дт
Сд, %(К) (2) Сд, %(Ь) кс, %(К)
1Ьиа2Ь
(I) Скс, %(Ь)
р=0,05
Оцшка ефекту (абсолюте значення)
¿аграма Парето для перевiрки значущостi коефщенив регреси (5)
Масова частка кухонно! солi лiнiйна (Скс, Ь) та квадратична (Ск ефект взаемоди дослiджуваних параметрiв (1Ьна2Ь) для регресп (5) е » щими (рис. 3). З урахуванням цього, вказанi члени регресп було елiмiновано iз зазначено! модель Отримане при цьому рiвняння з розрахованими коефщента-ми регресп мае вигляд:
кпя = —3,487 + 4,058с -0,385- с
' 'л ' л
(12)
Адекватнiсть розроблено! моделi (12) перевiряли методом дисперсiйного
аналiзу. Отримаш данi, зокрема вiдсутнiсть утрати узгодженост (рiвень значу-
2 2
щост ^>0,05) та значення коефiцiентiв детермшацп (Я =0,942 i Я а^=0,893), близькi до одиницi, дозволяють зробити висновок, що отримана модель (12) адекватно описуе вщклик.
Описаний полшомом (12) сукупний вплив масових часток порошку розто-ропшi (Сд, %) та кухонно! солi (Скс, %) на комплексний показник якост (КПЯ) зернових хлiбцiв у графiчному виглядi представлено на рис. 4.
Збшьшення в рецептурi зернових хлiбцiв масово! частки порошку розторопшi (Сд, %) вiд 2,50 до 5,27 % обумовлюе збiльшення КПЯ. При подальшому пiдвищеннi вмiсту зазначеного сировинного iнгредiента у рецептурi хлiбцiв значення КПЯ знижуеться (рис. 4). При збшьшенш масово! частки кухонно! солi вiд 0,50 до 0,92 % вщзначаемо збiльшення КПЯ, а при подальшому тдвищенш Скс спостерпаемо зменшення цього показника (рис. 4). Бшьш значимий вплив на змшу КПЯ здiйснюе змiна масово! частки порошку розторопш^ що обумовлено суттевим впливом цього критерiю оптимiзацil на ус дослiдженi функцп вiдклику (рис. 2, а-в).
>5,7 <5,5 <5,1 <4,7 <4,3 <3,9
■-г-
2
0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5
С кс, %
б
Рис. 4. Залежшсть комплексного показника якост (КПЯ) вщ масово1 частки кухонно! солi (Скс, %) та масово! частки порошку розторопшi (Сд, %): а - поверхня вiдклику; б - контурний графш
Обробка полшома (12) в середовищi $>1аИ8Иса 10 дозволила встановити оп-тимальнi значення масових часток порошку розторопшi та кухонно! солi - 5,27 та 0,92 %, при яких досягаеться максимальне значення КПЯ (7,195).
Основш показники якостi збагачених зернових хлiбцiв, отриманих з вико-ристанням сировинних компоненлв в оптимальних спiввiдношеннях, наведет в табл.3.
Таблиця 3
Органолептичш, фiзико-хiмiчнi та мiкробiологiчнi показники збагачених зерно_вих хлiбцiв (п=3, р<0,05)_
Показник Характеристика показника
1 2
Органолептичн1 показники
Колiр Рiвномiрний, свпло-кремовий з незначни-ми вкрапленнями застосовуваних добавок
Запах Приемний, яскраво виражений запах рос-линних компонент
Зовнiшнiй вигляд Форма правильна, розмiри вiдповiднi окру-глi, шорсткувата поверхня, без деформацш
Смак Приемний, яскраво виражений смак застосовуваних добавок
Структура Достатньо хрумка, з розвиненою пористю-тю, без ознак непромiсу
Ф1зико-х1м1чн1 показники
Масова частка бшка, % 12,19±0,23
Масова частка крохмалю, % 52,19±0,57
Масова частка клггковини, % 11,41±0,21
Масова частка жиру, % 2,71±0,07
1 2
Об'емна маса, кг/дм3 624,0±1,0
Стутнь набухання, см /г 6,21±0,01
MiKp06i0M08iHHi показники
Бактери групи кишкових пали-чок (тшформи), в 0,1 г вiдсутнi
Патогенш мiкроорганiзми, в т. ч. бактери роду Salmonella, в 50 г вщсутш
Проведет дослщження дослщних зразюв зернових хлiбцiв довели, що щ-льовi продукта з оптимальним вмiстом введених збагачуючих добавок характе-ризуються полiпшеними споживними властивостями:
- гарними органолептичними характеристиками;
- нормованими фiзико-хiмiчними показникам!
- високою харчовою та бiологiчною щншсть
- абсолютною безпечнiстю.
7. SWOT-аналiз результатiв дослщ?
Strengths. До сильних сторш розробленого продукту слiд вщнести: щка-вiсть споживача до нового продукту, високу харчову щншсть, натуральш ком-поненти та полiпшенi органолептичш показники.
Weaknesses. До слабких сторш розробленого продукту слщ вiднести: бшьш високу цiну у порiвняннi з товарами-аналогами та слабку пошформовашсть споживачiв про новий продукт, його переваги.
Opportunities. Що стосуеться можливостей нового товару, то це: низька ха-рчова щншсть продуктiв-аналогiв у конкурента, наявнiсть ненасичених сегме-нтiв ринюв, вузький асортимент продукци для здорового харчування.
Threats. До загроз при виходi нового продукту на споживчий ринок слщ вщнести:
- можливють появи нових товарiв i товарiв-замiнникiв;
- зростаючий конкурентний тиск, внаслщок появи нових конкурентiв;
- зниження кушвельно! спроможностi населення;
- консерватизм споживача.
На основi SWOT-аналiзу запропоновано наступш стратегiчнi рiшення:
- вихщ на новi ринки або сегменти ринку. Це гнучка щнова полггика, а та-кож активна роль маркетингу. При проведенш маркетингових заходiв необхщ-но зробити акцент на споживш властивостi продукту, його харчову щншсть, висок органолептичнi та профшактичш властивостi. Проводити заходи з роз-витку самого споживача в питаннях харчування, здорового способу життя, що в результат й буде спонукати споживача купувати дану продукщю. Придiлити увагу дизайну упаковки та шформативност маркування; розширення асорти-ментно! лiнiйки продукци за рахунок включення широкого спектру натураль-них добавок i вихщно! сировини;
- слабку сторону, а саме, високу щну в порiвняннi з аналопчними товарами, представленими на ринку, пропонуемо виршити за рахунок зниження щни власного продукту шляхом збшьшення обсяпв виробництва. Збiльшення попи-ту на новий продукт буде вщбуватися внаслщок полiпшення його споживних властивостей, в першу чергу за рахунок високих органолептичних характеристик i наявност профшактичних властивостей
- ще одну слабку сторону, а саме, «слабка шформатившсть споживaчiв про новий продукт i його переваги», пропонуемо виршити за рахунок проведення комплексу зaходiв. Вони повинш починатися ще на початковш стaдiï розробки продукту i тривати на всьому еташ його товаропросування. Заходи повиннi бути спрямоваш на iнформувaння потенцшних споживaчiв про влaстивостi нового товару та принципи здорового харчування;
- для зниження впливу таких фaкторiв як «поява нових конкуренлв» i «зростаючий конкурентний тиск» пропонуемо: гнучку щнову полiтику, освоен-ня нових ринюв збуту, активну роль маркетингу, розширення асортименту. Що стосуеться чинника «зниження кушвельно1' спроможностЬ>, передбачено проведення зaходiв з позицiонувaння нового продукту серед потенцшних спожива-чiв, зaходiв з розвитку самого споживача в питаннях харчування, в питаннях здорового способу життя;
- просування товару способами мерчандайзингу - при вщсутност можли-вост використовувати для просування нового товару прямо!" реклами доцшьно стимулювати збут за допомогою непрямих комунiкaцiй, якi е менш витратними, проте не менш ефективними.
8. Висновки
1. Обгрунтовано оптимaльнi мaсовi частки концентрату порошку розторопшi та кухонно1' солi - 5,27 та 0,92 % вщповщно як компонента зернових хлiбцiв.
2. На основi експериментальних дослiджень встановлено, що зерновi хлiб-цi, виробленi з використанням сировинних компоненпв в оптимальному ств-вiдношеннi, вiдрiзняються:
- полшшеними органолептичними властивостями, а саме: мають приемний, яскраво виражений запах i легкий присмак рослинних добавок, як гармо-нiйно поеднуються iз запахом зерново1' сировини;
- характеризуются високим вмiстом клiтковини - 11,41±0,21%;
- мають нормовaнi фiзико-хiмiчнi показники - об'емна маса виробiв скла-дае 624,0±1,0 кг/дм3, а стушнь набухання 624,0±1,0 см /г;
- являються абсолютно безпечними.
Лiтература
1. Yehorov, B. V. Naukovi osnovy formuvannia spozhyvnykh vlastyvostei no-vykh zernovykh produktiv [Text]: Monograph / B. V. Yehorov, M. R. Mardar. - Odesa: TES, 2013. - 388 p.
2. Shafranskyi, V. V. Shchorichna dopovid pro stan zdorovia naselennia Ukrainy, sanitarno-epidemichnu sytuatsiiu ta rezultaty diialnosti systemy okhorony zdorovia Ukrainy. 2015 rik [Text] / ed. by V. V. Shafranskyi. - Kyiv, 2016. - 452 p.
3. Bankovska, N. V. Hihiienichna otsinka stanu faktychnoho kharchuvannia dorosloho naselennia Ukrainy ta naukove obgruntuvannia shliakhiv yoho optymizatsii [Text]: Thesis of PhD: 14.02.01 / N. V. Bankovska. - Kyiv, 2008. - 26 p.
4. Simakhina, H. Innovatsiia u kharchovykh tekhnolohiiakh [Text] / H. Simakhina, N. Naumenko // Tovary i rynky. - 2015. - № 1. - P. 189-201.
5. Zverev, S. V. Funktsional'nye zernoprodukty [Text] / S. V. Zverev, N. S. Zvereva. - Moscow: DeLi print, 2006. - 119 p.
6. Ostrikov, A. N. Koekstruzionnye produkty: novye podhody i perspektivy [Text] / A. N. Ostrikov, V. N. Vasilenko, I. Yu. Sokolov. - Moscow: DeLi Print, 2009. -232 p.
7. Mardar, M. QFD methodology to develop a new health-conducive grain product [Text] / M. Mardar, D. Zhygunov, R. Znachek // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. - 2016 - № 2/11 (80). - P. 42-47. doi:10.15587/1729-4061.2016.65725
8. Suchowilska, E. A comparison of macro- and microelement concentrations in the whole grain of four Triticum species [Text] / E. Suchowilska, M. Wiwart, W. Kandler, R. Krska // Plant, Soil and Environment. - 2012 - Vol. 58, № 3. - P. 141-147.
9. ZVIT pro stan prodovolchoi bezpeky Ukrainy u 2013 rotsi [Electronic resource] // Ministry of Economic Development and Trade of Ukraine. - Available at: \www/URL: http://www.me.gov.ua/Documents/Download?id=c06d7392-f237-4e56-a2dd-9e511a3e53c4
10. State Statistics Service of Ukraine [Electronic resource]. - Available at: \www/URL: http://www.ukrstat.gov.ua
11. Mardar, M. Medical and biological estimation of grain small loaves on the basis of whole wheat grain with the inclusion of vegetable additives [Text] / M. Mardar, R. Znachek // Food and Environment Safety. - 2014. - Vol. XIII, № 4. - P. 365-371.
12. Mancino, L. Getting consumers to eat more whole-grains: The role of policy, information, and food manufacturers [Text] / L. Mancino, F. Kuchler, E. Leibtag // Food Policy. - 2008. - Vol. 33, № 6. - P. 489-496. doi:10.1016/j.foodpol.2008.05.005
13. Wojtowicz, A. Selected Physical Properties, Texture and Sensory Characteristics of Extruded Breakfast Cereals based on Wholegrain Wheat Flour [Text] / A. Wojtowicz, M. Mitrus, T. Oniszczuk, L. Moscicki, M. Kr^cisz, A. Oniszczuk // Agriculture and Agricultural Science Procedia. - 2015. - Vol. 7. - P. 301-308. doi:10.1016/j.aaspro.2015.12.051
14. Koletta, P. Physicochemical and technological properties of highly enriched wheat breads with wholegrain non wheat flours [Text] / P. Koletta, M. Irakli, M. Papageorgiou, A. Skendi // Journal of Cereal Science. - 2014. - Vol. 60, № 3. -P. 561-568. doi:10.1016/j.jcs.2014.08.003
15. Caldwell, E. F. Cereals: Breakfast Cereals [Text] / E. F. Caldwell, J. D. McKeehen, R. S. Kadan [Text] // Encyclopedia of Food Grains. - Elsevier, 2016. -P. 262-267. doi:10.1016/b978-0-12-394437-5.00143-1
16. Rakha, A. Fibre-enriched and wholegrain breads [Text] / A. Rakha, P. Aman, R. Andersson // Fibre-Rich and Wholegrain Foods. - 2013. - P. 211-235. doi:10.1533/9780857095787.3.211
17. Mardar, M. R. Analiz struktury asortymentu zernovykh khlibtsiv, shcho reali-zuiutsia u rozdribnii torhovelnii merezhi m. Odesy [Text] / M. R. Mardar, R. R. Znachek, A. V. Lazutkina, K. Tarnavska // Zernovi produkty i kombikormy. -2013. - № 1. - P. 13-15.
18. Myers, R. Response Surface Methodology: Process and Product Optimization Using Designed Experiments [Text] / R. Myers, D. Montgomery, C. Anderson-Cook. -Ed. 4. - Hoboken, New Jersey: John Wiley&Sons, 2016. - 856 p.
19. Mardar, M. R. Rozrobka ta aprobatsiia balovoi shkaly dlia otsinky yakosti zernovykh khlibtsiv ozdorovchoho pryznachennia [Text] / M. R. Mardar, R. R. Znachek, M. B. Rebezov // Naukovi pratsi ONAKhT. - 2015. - Vol. 48. - P. 4-8.
20. GOST 15113.1-77. Kontsentraty pishchevye. Metody opredeleniia kachestva upakovki, massy netto, obiemnoi massy, massovoi doli otdel'nyh komponentov, razmera otdel'nyh vidov produkta i krupnosti pomola [Text]. - Introduced: 1977.01.01. - Moscow: Izdatel'stvo standartov, 1977. - 9 p.
21. Ostrikov, A. N. Ekstruziia v pishchevoi tehnologii [Text] / A. N. Ostrikov, O. V. Abramov, A. S. Rudometkin. - St. Petersburg: GIORD, 2004. - 288 p.
22. Tkachenko, N. Optimization of formulation composition of the low-calorie emulsion fat systems [Text] / N. Tkachenko, P. Nekrasov, T. Makovska, L. Lanzhenko // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. - 2016. - № 3/11 (81). - P. 2027. doi:10.15587/1729-4061.2016.70971
23. Tkachenko, N. Modelling formulae of strawberry whey drinks of prophylactic application [Text] / N. Tkachenko, P. Nekrasov, S. Vikul, Ya. Honcharuk // Food Science and Technology. - 2017. - № 1. - P. 3-8. doi:10.15673/fst.v11i1.303
