Научная статья на тему 'Оценка факторов, влияющих на риск микробиологической порчи пряников с начинкой'

Оценка факторов, влияющих на риск микробиологической порчи пряников с начинкой Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

CC BY
233
62
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Область наук
Ключевые слова
активность воды / дрожжи / кондитерские изделия / массовая доля влаги / микробиологические показатели / плесень / процессы влагопереноса / срок годности / confectionery / microbiological indicators / moisture transfer processes / mass fraction of moisture / water activity / shelf life / mold / yeasts

Аннотация научной статьи по прочим технологиям, автор научной работы — Руденко Оксана Сергеевна, Кондратьев Николай Борисович, Осипов Максим Владимирович, Баженова Алла Евгеньевна, Пестерев Михаил Алексеевич

В пряниках с начинкой влага распределена неравномерно по объему целого изделия, поэтому происходит ее движение между различными частями. Исследованы влияние модифицированного крахмала, температуры хранения, толщины плен‑ ки на процессы влагопереноса в пряниках сырцовых с фруктовыми начинками, упакованных в полипропиленовую пленку, для оценки риска микробиологической порчи. Процессы влагопереноса происходят значительно интенсивнее при исполь‑ зовании для изготовления начинки ацетилированного дикрахмаладипата (Е 1422) по сравнению с гидроксипропилдикрах‑ малфосфатом (Е 1442). Гидроксипропилдикрахмалфосфат (Е 1442) имеет более высокие влагоудерживающие свойства по сравнению с ацетилированным дикрахмаладипатом (Е 1422), что позволяет сократить скорость влагопереноса. На пор‑ чу пряников большое влияние оказывают микробиологические показатели сырья и полуфабрикатов. В муке содержание микроорганизмов не нормируется, при этом в исследованном образце было определено содержание плесеней 500 КОЕ / г, что повышает риск микробиологической порчи. Количество дрожжей и плесеней было выше в 2–3 раза при использова‑ нии в начинке ацетилированного дикрахмаладипата (Е 1422), что обусловлено формированием благоприятных условий для их развития. Миграция влаги из начинки далее в выпеченный полуфабрикат и через поверхность пряника в окружаю‑ щую среду над поверхностью пряника, ограниченную упаковкой, создает благоприятные условия для прорастания спор плесени. При использовании в начинке крахмала Е 1422 резкий рост плесеней произошел на 8–10‑й неделе. Это коррели‑ рует с данными активности воды на 8‑й неделе хранения. Увеличение температуры хранения пряников на 10 °С ускоряет рост плесеней, и пик их роста наступает на 2–3 недели раньше. Таким образом, процессы влагопереноса между изделием и окружающей средой, химический состав, толщина упаковочной пленки оказывают влияние на скорость микробиологиче‑ ских процессов порчи.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по прочим технологиям , автор научной работы — Руденко Оксана Сергеевна, Кондратьев Николай Борисович, Осипов Максим Владимирович, Баженова Алла Евгеньевна, Пестерев Михаил Алексеевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Assessment of factors influencing the risk of microbiological spoilage of gingerbread with filling

In gingerbread cookies with filling, the moisture is distributed unevenly over the volume of the whole product and therefore it moves between different parts. The effect of modified starch, storage temperature, film thickness on moisture transfer processes in raw gingerbread with fruit fillings packed in a polypropylene film was studied to assess the risk of microbiological damage. Moisture transfer processes occur much more intensively when acetylated dicrachmaladipate (E 1422) is used for the manufacture of fillings compared with hydroxypropyl dicramphosphate (E 1442). Hydroxypropyl dicramphosphate (E 1442) has higher waterholding properties compared to acetylated dicarch starch adipate (E 1422), which reduces the rate of moisture transfer. The microbiological spoilage of gingerbread is greatly influenced by the microbiological parameters of raw materials and semi-finished products. In flour, the content of microorganisms is not standardized, while a high mold content of 500 CFU / g was determined in the studied sample, which increases the risk of microbiological spoilage. The number of yeasts and molds was 2–3 times higher when using acetylated dicramadipate (E 1422) in the filling, which is due to the formation of favorable conditions for their development. The migration of moisture from the filling further into the baked semi-finished product and through the surface of the gingerbread to the environment above the surface of the gingerbread, limited by the packaging, creates favorable conditions for the growth of mold spores. When using E 1422 starch in the filling, a sharp increase in mold occurred at 8–10 weeks. This correlates with water activity data at 8 weeks of storage. An increase in the storage temperature of gingerbreads by 10 °C accelerates the growth of molds, and their growth peak occurs 2–3 weeks earlier. Thus, the processes of moisture transfer between the product and the environment, the chemical composition, the thickness of the packaging film affect the speed of microbiological damage processes.

Текст научной работы на тему «Оценка факторов, влияющих на риск микробиологической порчи пряников с начинкой»

УДК 663.1:664.667(045)

DOI: 10.24411/0235-2486-2019-10201

Оценка факторов, влияющих на риск микробиологической порчи пряников с начинкой

О.С. Руденко, канд. техн. наук; Н.Б. Кондратьев*, д-р техн. наук; М.В. Осипов, канд. техн. наук; А.Е. Баженова; М.А. Пестерев

ВНИИ кондитерской промышленности - филиал ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова РАН, Москва

В пряниках с начинкой влага распределена неравномерно по объему целого изделия, поэтому происходит ее движение между различными частями. Исследованы влияние модифицированного крахмала, температуры хранения, толщины пленки на процессы влагопереноса в пряниках сырцовых с фруктовыми начинками, упакованных в полипропиленовую пленку, для оценки риска микробиологической порчи. Процессы влагопереноса происходят значительно интенсивнее при использовании для изготовления начинки ацетилированного дикрахмаладипата (Е 1422) по сравнению с гидроксипропилдикрах-малфосфатом (Е 1442). Гидроксипропилдикрахмалфосфат (Е 1442) имеет более высокие влагоудерживающие свойства по сравнению с ацетилированным дикрахмаладипатом (Е 1422), что позволяет сократить скорость влагопереноса. На порчу пряников большое влияние оказывают микробиологические показатели сырья и полуфабрикатов. В муке содержание микроорганизмов не нормируется, при этом в исследованном образце было определено содержание плесеней 500 КОЕ/г, что повышает риск микробиологической порчи. Количество дрожжей и плесеней было выше в 2-3 раза при использовании в начинке ацетилированного дикрахмаладипата (Е 1422), что обусловлено формированием благоприятных условий для их развития. Миграция влаги из начинки далее в выпеченный полуфабрикат и через поверхность пряника в окружающую среду над поверхностью пряника, ограниченную упаковкой, создает благоприятные условия для прорастания спор плесени. При использовании в начинке крахмала Е 1422 резкий рост плесеней произошел на 8-10-й неделе. Это коррелирует с данными активности воды на 8-й неделе хранения. Увеличение температуры хранения пряников на 10 °С ускоряет рост плесеней, и пик их роста наступает на 2-3 недели раньше. Таким образом, процессы влагопереноса между изделием и окружающей средой, химический состав, толщина упаковочной пленки оказывают влияние на скорость микробиологических процессов порчи.

Ключевые слова

активность воды, дрожжи, кондитерские изделия, массовая доля влаги, микробиологические показатели, плесень, процессы влагопереноса, срок годности

Для цитирования

Руденко О.С., Кондратьев Н.Б., Осипов М.В., Баженова А.Е., Пестерев М.А. (2019) Оценка факторов, влияющих на риск микробиологической порчи пряников с начинкой // Пищевая промышленность. 2019. № 12. С 21-25.

Assessment of factors influencing the risk of microbiological spoilage of gingerbread with filling

O.S. Rudenko, Candidate of Technical Sciences; N.B. Kondratyev*, Doctor of Technical Sciences; M.V. Osipov, Candidate of Technical Sciences; A.E. Bajenova; M.A. Pesterev

All-Russian Scientific Research Institute of Confectionery Industry - Branch of V.M. Gorbatov Federal Research Center for Food Systems of RAS, Moscow

In gingerbread cookies with filling, the moisture is distributed unevenly over the volume of the whole product and therefore it moves between different parts. The effect of modified starch, storage temperature, film thickness on moisture transfer processes in raw gingerbread with fruit fillings packed in a polypropylene film was studied to assess the risk of microbiological damage. Moisture transfer processes occur much more intensively when acetylated dicrachmaladipate (E 1422) is used for the manufacture of fillings compared with hydroxypropyl dicramphosphate (E 1442). Hydroxypropyl dicramphosphate (E 1442) has higher waterholding properties compared to acetylated dicarch starch adipate (E 1422), which reduces the rate of moisture transfer. The microbiological spoilage of gingerbread is greatly influenced by the microbiological parameters of raw materials and semi-finished products. In flour, the content of microorganisms is not standardized, while a high mold content of 500 CFU/g was determined in the studied sample, which increases the risk of microbiological spoilage. The number of yeasts and molds was 2-3 times higher when using acetylated dicramadipate (E 1422) in the filling, which is due to the formation of favorable conditions for their development. The migration of moisture from the filling further into the baked semi-finished product and through the surface of the gingerbread to the environment above the surface of the gingerbread, limited by the packaging, creates favorable conditions for the growth of mold spores. When using E 1422 starch in the filling, a sharp increase in mold occurred at 8-10 weeks. This correlates with water activity data at 8 weeks of storage. An increase in the storage temperature of gingerbreads by 10 °C accelerates the growth of molds, and their growth peak occurs 2-3 weeks earlier. Thus, the processes of moisture transfer between the product and the environment, the chemical composition, the thickness of the packaging film affect the speed of microbiological damage processes.

confectionery, microbiological indicators, moisture transfer processes, mass fraction of moisture, water activity, shelf life, mold, yeasts For citation

Rudenko O.S., Kondratyev N.B., Osipov M.V., Bajenova A.E., Pesterev M.A. (2019) Assessment of factors influencing the risk of microbiological spoilage of gingerbread with filling // Food processing industry = Pischevaya promyshlennost'. 2019. No. 12. P. 21-25.

Дата поступления в редакцию 31.10.2019 Дата принятия в печать 28.12.2019

* conditerpromnbk@mail.ru

© Руденко О.С., Кондратьев Н.Б., Осипов М.В., Баженова А.Е., Пестерев М.А., 2019

Реферат

Received: Jctober 31, 2019 Accepted: December 28, 2019

* conditerpromnbk@mail.ru

© Rudenko O.S., Kondratyev N.B., Osipov M.V., Bajenova A.E., Pesterev M.A., 2019

Abstract

Key words

Введение. Современные условия продажи кондитерских изделий через крупные торговые сети, развитие экспорта кондитерских изделий обусловили рост производства мучных кондитерских изделий длительного хранения. Вопросы увеличения срока годности особенно актуальны для кондитерских изделий с промежуточной влажностью, которая составляет ориентировочно от 10 до 20% [1].

Известно, что все процессы, происходящие с пищевыми продуктами при их хранении, могут быть условно разделены на три основных типа: физические, химические и микробиологические. Для кондитерских изделий с промежуточной влажностью трудно прогнозировать срок годности и основную причину их порчи, поскольку для них характерны физические изменения, процессы микробиологической порчи, а также окислительные процессы, протекающие с меньшей скоростью. Изменения при хранении связаны как с изменениями жировой составляющей, так и с количеством и соотношением «свободной» и «связанной» влаги. скорость процессов порчи изделий также зависит от факторов окружающей среды, таких как температура, относительная влажность, освещенность, механическое напряжение и давление [2].

Анализ рынка кондитерских изделий в России в 2018 г. показал, что мучные кондитерские изделия длительных сроков хранения остаются самым востребованным видом сладкого у потребителей. Потребление печенья, вафель, пряников и тому подобных сладостей в 2018 г. достигло 9,7 кг в год на человека. При этом на фоне уменьшения потребления и перемещения потребительских интересов в сторону продуктов с меньшей стоимостью производство мучных кондитерских изделий короткого срока годности (пирожные, торты и т. д.) продолжило снижаться ( - 1,7%) [3].

Среди объемов производства мучных кондитерских изделий пряники занимают около 12% объема [4].

Потребительские свойства и технологические характеристики пряников с начинкой позволяют значительно расширить их ассортимент, что всегда положительно принимается потребителями. В таких изделиях влага распределена неравномерно по объему целого изделия, поэтому происходит ее движение между различными частями, прежде всего между начинкой и выпеченным полуфабрикатом, вследствие градиента массовой доли влаги и активности воды. Направление и скорость процессов влагопереноса зависят от активности воды и содержания влаги

отдельных частей целого изделия, свойств упаковки и относительной влажности окружающей среды.

Исследования пряников без начинки показали, что при обеспечении содержания влаги в них ниже 12-15% (что соответствует 60-64% относительной влажности окружающего воздуха) можно обеспечить длительный срок хранения этих продуктов [5]. При такой относительной влажности окружающего воздуха можно прогнозировать низкую скорость процессов влагопереноса и высокий срок годности пряников с учетом понижения риска микробиологической порчи. Использование консервантов, таких как бензоат, про-пионат и сорбат натрия, для выпеченных изделий не всегда является эффективным и зависит как от их концентрации, так и от рН и активности воды [6].

Использование влагоудерживающих гидроколлоидов при производстве пищевых продуктов, таких как пектин, модифицированный крахмал, позволяет замедлить процессы влагопереноса [7, 8]. Включение в рецептуру различных наименований модифицированного крахмала для изготовления фруктовых начинок приводит к усилению их структурно-механических свойств благодаря синергизму использованных гидроколлоидов. Это приводит к уменьшению скорости влагопереноса между частями целого изделия, изделием и окружающей средой и повышению сохранности кондитерских изделий с начинками [9, 10].

Цель работы - исследование влияния факторов на направление и скорость процессов влагопереноса в пряниках сырцовых с фруктовыми начинками для оценки риска микробиологической порчи. В состав начинки сырцовых пряников входили яблочное пюре, пектин, модифицированные крахмалы, обладающие свойствами гидроколлоидов.

Объекты и методы исследований.

Объектами исследования были выбраны пряники сырцовые, глазированные сахарной глазурью. Сырцовые пряники проще по технологии получения по сравнению с заварными пряниками и в процессе хранения быстро теряют влагу, что позволяет использовать их в качестве типичных представителей мучных кондитерских изделий с промежуточной влажностью. образцы пряников выпекали в лабораторных условиях. В исследованиях использовали классические рецептуру и технологию пряников

Пряники с фруктовой начинкой хранились в контролируемых условиях в клима-

тической камере «Climacell 404» при температуре 20 °С и 30 °С и относительной влажности окружающего воздуха 40 %. Изготавливали начинку следующего состава: 40% яблочного пюре, 24% модифицированного крахмала и 1 %% пектина. При изготовлении начинки использован модифицированный крахмал двух видов: гидроксипропилдикрахмалфосфат (Е 1442) и ацетилированный дикрахмалади-пат (Е 1422). Соотношение начинки и мучного полуфабриката составляло 1:4.

Готовые пряники упаковывались в полипропиленовую пленку толщиной 20 мкм и 40 мкм.

Проведены исследования массовой доли влаги, активности воды и микро-биоты образцов пряников с начинкой двух разных видов, упакованных в полипропиленовую пленку толщиной 20 и 40 мкм с периодичностью 1 неделя при хранении 14 недель в условиях: температура 20 °с и 30 °с. исследования проводили в средней пробе по слоям: верхний слой, начинка, нижний слой.

Массовую долю влаги определяли по ГОСТ 5900-2014. Активность воды определяли на приборе AquaLab.

Количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ) определяли по ГОСТ 10444.15-94, количество плесеней и дрожжей - по ГОСТ 10444.12-2013, количество спор мезофильных анаэробных бактерий - по ГОСТ 32012-2012. Математический анализ проводили в MS EXCEL 2010.

Результаты и обсуждение. При хранении кондитерских изделий, при изготовлении которых использованы два и более двух полуфабрикатов, в различных частях изделий происходят изменения массовой доли влаги и активности воды. Влага движется от частей изделия с большим значением активности воды в части с меньшим значением данного показателя. Факторы, влияющие на процессы влагопереноса -химический состав начинок, толщина упаковочной пленки, условия хранения (температура и равновесная относительная влажность окружающего воздуха), -также определяют сохранность органо-лептических и микробиологических показателей.

Сырцовые пряники являются типичным представителем кондитерских изделий с промежуточной влажностью. Они быстрее теряют влагу при хранении по сравнению с заварными пряниками и относительно недорогие при изготовлении. Это обусловило их выбор в качестве объекта исследования.

Результаты исследований микробиологических показателей в сырье для сырцового пряника

б

Рис. 1. Сырцовый пряник с фруктовой начинкой, глазированный сахарной глазурью: а - верхний слой с глазурью; б - начинка; в - выпеченный полуфабрикат

КMAФAнM, TOE/г СМАнБ* КОЕ/г Дрожжи, КОЕ/г Плесени, КОЕ/г

Сырье Экспериментально Норма** Экспериментально Норма** Экспериментально Норма** Экспериментально Норма**

Мука 8х102 Не норма 1,5 х102 Не норма 0 Не норма 5,0 х102 Не норма

Корица 1,1х104 2х106 1,8 х102 Не норма 0 Не норма 6,4 х102 104

Сахар 7x10 1х10З 0 Не норма 0 10 0 10

Начинка (крахмал Е1442) 1x10 5х10З 0 Не норма 0 50 0 50

Начинка (крахмал Е1422) 5x10 5х10З 1х10 Не норма 0 50 0 50

* Спорообразующие мезофильные анаэробные ** Норма по ТР ТС 021/2011 бактерии

а

Крахмал - ацетилированный Крахмал - гидр°ксипропил-

дикрахмаладипат (E 1422) дикрахмалф°сфат (E 1442)

Рис. 2. Изменение активности воды сырцового пряника с фруктовой начинкой с модифицированным крахмалом в процессе хранения при температуре 30 °С, относительной влажности 40%, упакованного в полипропиленовую пленку толщиной 40 мкм: 1 - верхний слой с глазурью, 2 - выпеченный полуфабрикат, 3 - начинка

Крахмал - ацетилированный Крахмал - гидроксипропил-

дикрахмаладипат (Е 1422) дикрахмалфосфат (Е 1442)

Рис. 3. изменение массовой доли влаги сырцового пряника с фруктовой начинкой с модифицированным крахмалом в процессе хранения при температуре 30 °С, относительной влажности 40%, упакованного в полипропиленовую пленку толщиной 40 мкм: 1 - верхний слой с глазурью, 2 - выпеченный полуфабрикат, 3 - начинка

На микробиологическую порчу пряников большое влияние оказывают микробиологические показатели сырья и полуфабрикатов. Термическая обработка при выпечке приводит к гибели только вегетативных клеток большинства бактерий и грибов, а споры, отличающиеся большой термоустойчивостью, при выпечке в основном сохраняются. Поэтому были проведены исследования микробиологических показателей используемого сырья и полуфабрикатов, в том числе по содержанию спорообразующих мезофиль-ных анаэробных бактерий (СМАнБ) -таблица.

В муке содержание микроорганизмов не нормируется, при этом в исследованном образце было определено плесеней 500 КОЕ/г, СМАнБ - 150 КОЕ/г. Образец корицы соответствовал нормам ТР ТС по содержанию микроорганизмов, но имел высокие показатели по содержанию плесени - 640 КОЕ/г, поскольку в соответствии с нормами для специй и пряностей допускается их высокое содержание. Это повышает риск высокого содержания микроорганизмов в готовом изделии.

Спорообразующие бактерии не нормируются, но будут оказывать влияние на изделие при хранении, так же как плесени. При наличии достаточной доступной влаги при хранении может происходить прорастание спор, что приведет к микробиологической порче.

Для оценки направления и скорости влагопереноса в целом прянике проведены исследования в различных частях целого изделия, отделены слой выпеченного полуфабриката (ориентировочно 2-3 мм толщиной), верхний слой выпеченного полуфабриката с глазурью (ориентировочно 2-3 мм толщиной) и начинка (рис. 1).

В соответствии с ГОСТ 15810-2014 «Изделия кондитерские. Изделия пряничные. Общие технические условия» массовая доля влаги в сырцовых пряниках должна быть в диапазоне от 11,0 до 16,0%. Массовая доля влаги средней пробы пряника (без учета фруктовой начинки) после вы-

печки и охлаждения составила 15-16%. Однако эта цифра малоинформативная и не позволяет с высокой вероятностью сделать прогноз процессов микробиологической порчи и других изменений,

поскольку не отражает количества воды, доступного для развития микроорганизмов и других процессов порчи.

Проведена оценка влияния свойств различных видов модифицированного крах-

мала на влагоудерживающую способность начинок и пряника в процессе хранения (рис. 2).

В верхнем слое с глазурью на 6-8-й неделе хранения происходит повышение активности воды, связанное, очевидно, с процессами ретроградации крахмала в выпеченном полуфабрикате. При этом активность воды различных частей выпеченного пряника не превышала 0,8 и понижалась при хранении пряников одновременно с уменьшением массовой доли влаги (рис. 3).

Процессы влагопереноса происходят значительно интенсивнее при использовании для изготовления начинки ацети-лированного дикрахмаладипата (Е 1422) по сравнению с гидроксипропилдикрах-малфосфатом (Е 1442). Относительная потеря влаги в начинке с использованием крахмала Е 1422 при хранении составила 35%, массовая доля влаги уменьшилась

с 28 до 18 %. Относительное снижение активности воды в такой начинке при хранении составило 8%.

Активность воды в начинке снижалась от 0,801 до 0,738, в верхнем слое с глазурью - от 0,775 до 0,679, значения которой не достигали порогового значения 0,6, при котором не может размножаться ни один из видов микроорганизмов [2]. При таких показателях сохраняется риск микробиологической порчи.

Массовая доля влаги и активность воды в различных частях пряников с начинкой, изготовленной на основе гидроксипро-пилдикрахмалфосфата (Е 1442), практически не изменялись при хранении. Уменьшение активности воды в начинке пряников, изготовленной с использованием крахмала Е 1442, при хранении составило 3%. Активность воды в начинке снизилась с 0,772 до 0,751, а в верхнем

слое с глазурью практически не изменилась.

Полученные данные можно объяснить химическим составом начинок. Гидрокси-пропилдикрахмалфосфат (Е 1442) имеет более высокие влагоудерживающие свойства по сравнению с ацетилированным дикрахмаладипатом (Е 1422), что позволяет сократить скорость влагопереноса и уменьшить изменение активности воды в начинке в 3 раза.

Для оценки риска микробиологической порчи исследовали динамику роста количества спорообразующих мезофильных анаэробных бактерий, дрожжей, плесеней в пряниках с начинкой с модифицированными крахмалами ацетилированный дикрахма-ладипат Е 1422 (рис. 4) и гидроксипро-пилдикрахмалфосфат Е 1442 (рис. 5) в процессе хранения в условиях изменения факторов, влияющих на скорость

о 2 4 6 S 10

Срок хранения, недели Толщина ПП 20 мкм, температура хранения 20 °С

- cnapaoGpa эукицие мезофильные ai I ;] ч pi>f>i I ыр бактерии, НОЁ/г

-Дрожжи, «ОС/г

-плесени, KOF/r

О

100 90 80 70

_ ;;>

Г

/

- 40 30 20 10 0

-

А А

W \ 1

- Спорплйрапуйи^иг: мезофильные анаэробные бактерии, КОЕ/Г

-Дрожжи, КОЕ/г

- Плесени, НОСА

1 Л 6 в 10 12

срок хранения, недели Толщина ПП 20 мкм, температура хранения 30 °С

0 2 1 6 8 10

срок хранения, недели

0 2 а 6 S 10 12

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

срок хранения, недели

Толщина ПП 40 мкм, температура Толщина ПП 40 мкм, температура хранения 20 °с хранения 30 °с

Рис. 4. Количество спорообразующих мезофильных анаэробных бактерий, дрожжей, плесеней в пряниках с начинкой с модифицированным крахмалом ацетилированный дикрахмаладипат (Е1422), упакованных в полипропиленовую пленку толщиной 20 и 40 мкм, в процессе хранения при температуре 20 и 30 °С

- Спорообра зующис-меэофильные нна j pu Li Ht.lt

бактерии, КО£/г

-дрожжи, КОЕ/г

-11лесениг not/r

- Сгюрообр агущщие M f юфи Л hH ЫР анаэробные бактерии, КОЕ/г

-Дрожжи, НОЕ/г

Пл^гони, KOF/r

0 2 4 6 8 10 H 0 2 4 6 S 10 12 О 2 4 6 S 1С 12 0246S10 12

Срок хранения, недели Срок хранения,недели Срок хранения,недели Срок хранения,недели

Толщина ПП 20 мкм, температура Толщина ПП 20 мкм, температура Толщина ПП 40 мкм, температура Толщина ПП 40 мкм, температура

хранения 20 °с хранения 30 °с хранения 20 °с хранения 30 °с

Рис. 5. Количество спорообразующих мезофильных анаэробных бактерий, дрожжей, плесеней в пряниках с начинкой с модифицированным крахмалом гидроксипропилдикрахмалфосфат (Е 1442), упакованных в полипропиленовую пленку толщиной 20 и 40 мкм, в процессе хранения при температуре 20 и 30 °С

Рис. 6. Микрофлора поверхности сырцового пряника с фруктовой начинкой, на которой образовались вегетативные тела плесени, и посев на питательную среду Сабуро в чашке Петри

1850

1300

1050

1000

-400

о 350

? ЗОО

1

<1

«

<

> 200

IM

IÍXJ

SO

О

v

1

1д Л

ж «Л-Jt

20мкм, 30 °С 40 м км, 30 °С 20мкм, 20°С ВД м им, 20 *С

0 2 4 6 8 10 3

Срок хранения,недели Модифицированный крахмал 1422 ацетилированный дикрахмаладипат Рис. 7. Динамика роста количества мезофильных аэробных и факультативно анаэробных микроорганизмов в пряниках с начинкой с модифицированным крахмалом, упакованных в полипропиленовую пленку толщиной 20 и 40 мкм, в процессе хранения при температуре 20 °С и 30 °С

О 2 4 6 8 10 12

Срок хранения, недели Модифицированный крахмал 1442 гидроксипропилдикрахмалфосфат

влагопереноса, а именно при различной толщине упаковочной полипропиленовой пленки - 20 и 40 мкм - и при температурах хранения 20 и 30 °С.

При повышении температуры хранения количество спорообразующих анаэробных бактерий, дрожжей, плесеней и КМАФАнМ в средней пробе пряников увеличивается.

Количество дрожжей и плесеней было выше в 2-3 раза при использовании в начинке ацетилированного дикрах-маладипата (Е 1422), что обусловлено формированием благоприятных условий для их развития.

На рост плесени наибольшее воздействие оказывает фактор выбора вида модифицированного крахмала. Так, при использовании крахмала Е 1422 резкий рост плесеней произошел на 8-10-й неделе, что связано с меньшей влагоудерживаю-щей способностью этого крахмала. Это коррелирует с ранее полученными данными о росте активности воды на 8-й неделе хранения.

Увеличение температуры хранения пряников на 10 °С ускоряет рост плесеней, и пик их роста наступает на 2-3 недели раньше.

Рост дрожжей в пряниках, упакованных в полипропиленовую пленку толщиной 20 мкм, наблюдался уже на 2-4-й неделе хранения.

Миграция влаги из начинки далее в выпеченный полуфабрикат и через поверхность пряника в окружающую среду над поверхностью пряника, ограниченную упаковкой, создает благоприятные условия для прорастания спор плесени. Поскольку распространение плесеней происходит очень быстро как с помощью многочисленных спорангиоспор, так и благодаря быстрому росту гиф, то микробиологические показатели в таком случае могут достигать высоких значений по содержанию плесеней - 103 КОЕ / г и более, что значительно превышает требования ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции» - не более 50 КОЕ/г [11]. При этом на поверхности пряника мо-

гут появляться вегетативные тела (таллом) плесени (рис. 6).

Исследование динамики содержания мезофильных аэробных и факультативно анаэробных микроорганизмов в пряниках показало значительное увеличение их содержания со 2-4-й недель хранения и затем на 8-й неделе хранения (рис. 7).

Резкий рост бактериальной микрофлоры КМАФАМ происходит на 2-й неделе в пряниках с начинкой с ацетилирован-ным дикрахмаладипатом (Е 1422) и на 1-2 недели позднее в пряниках с начинкой с гидроксипропилдикрахмалфосфатом (Е 1442). При этом рост КМАФАМ идет интенсивнее в 3-4 раза при толщине пленки 40 мкм по сравнению с пряниками с начинкой, упакованными в пленку толщиной 20 мкм.

Таким образом, процессы влагопереноса между изделием и окружающей средой, химический состав, толщина упаковочной пленки оказывают влияние на скорость микробиологических процессов порчи.

Различная толщина пленки обуславливает характер процессов влагопереноса из изделия в окружающую среду, что оказывает значительное влияние на направление и скорость движения влаги между отдельными частями (слоями) мучных кондитерских изделий, состоящих из одного, двух и более полуфабрикатов, и на влажность внешнего слоя изделий. Это обусловило различную скорость ре-троградации крахмала и высвобождения свободной влаги из пряников.

Увеличение толщины упаковочной пленки, обуславливающее уменьшение

скорости влагопереноса при хранении пряников, приводит к увеличению содержания свободной влаги в частях изделия, а также на границе соприкосновения глазури и выпеченного мучного полуфабриката. Увеличение содержания свободной влаги значительно повышает риск микробиологической порчи пряников в результате их плесневения.

Заключение. Добавление различных влагоудерживающих добавок в начинку пряников с заданным составом позволяет контролировать скорость процессов влагопереноса и тем самым управлять сроком годности изделий, снижая риск микробиологической порчи. Использование модифицированного крахмала гидроксипропилдикрахмалфосфат (Е 1442) в начинке позволило уменьшить содержание дрожжей и плесеней при хранении пряников в 2-3 раза по сравнению с ацетилированным дикрахмаладипатом (Е 1422).

Толщина пленки оказывает влияние на скорость процессов влагопереноса не только между пряником и окружающей средой, но и на скорость влагопереноса между частями целого изделия. Рост количества мезофильных аэробных и факультативно анаэробных микроорганизмов в пряниках с начинкой с модифицированным крахмалом, упакованных в полипропиленовую пленку, идет интенсивнее в 3-4 раза при толщине пленки 40 мкм по сравнению с пряниками с начинкой, упакованными в пленку толщиной 20 мкм.

На рост плесени наибольшее воздействие оказывает фактор выбора крахмала.

ISSN 0235-2486 ПИЩEBAЯ nPOMblimEHHOCTb 12/2019

25

При использовании в начинке ацетилиро-ванного дикрахмаладипата (Е 1422) происходит резкий рост плесеней на 8-10-й неделе, что обусловлено низкой влаго-удерживающей способностью этого крахмала. При этом увеличение температуры хранения на 10 °С ускоряет рост плесени, и пик роста наступает на 2-3 недели раньше.

Дальнейшие исследования направлены на распространение закономерностей, полученных для сырцовых пряников с фруктовой начинкой в процессе хранения, на другие кондитерские изделия с промежуточной влажностью.

ЛИТЕРАТУРА

1. Мошканова, И.А. Современное производство пряников/И.А. Мошканова, Е.С. Новожилова, В. А. Васькина // Кондитерское и хлебопекарное производство - 2017. -№ 1-2. - С. 44-47.

2. Срок годности пищевых продуктов. Расчет и испытание/под редакцией Р. Стеле, перевод с английского В. Широкова, под общей ред. Ю.Г. Базарновой. - СПб.: Профессия, 2008. - 480 с.

3. Никитин, Д. М. Анализ рынка кондитерских изделий в России/ Д. М. Никитин, Е.М. Бижанова // Тенденции развития науки и образования. - 2018. - № 39 (2). -С. 22-23. DOI: https: //doi.org/ 10.18411/ lj-06-2018-23

4. Исследования компании ID-Marketing // Российский рынок кондитерских изделий. -2019. - № 5.

5. Cervenka, L. Moisture adsorption characteristics of gingerbread, a traditional bakery product in Pardubice Czech Republic // L. Cervenka, S. Rezkova, J. Kralovsky [et al.] /Journal of Food Engineering. - 2008. -No. 84. - P. 601-607.

6. Guynot, M.E. Study of benzoate, propionate, and sorbate salts as mould spoilage inhibitors on intermediate moisture bakery products of low pH (4.5-5.5)/M. E. Guynot, A.J. Ramos, Sanchis A.J. [et al.] // International Journal of Food Microbiology. - 2005. - No. 101. -P. 161-168.

7. Соломин, Д. А. Инновации в производстве и применении модифицированных крахмалов/ Д.А. Соломин, Л.С. Соломина // Хранение и переработка сельхозсырья. -2014. - № 3. - С. 19-22.

8. Соломина, Л.С. Расширение ассортимента модифицированных крахмалов холодного набухания/ Л. С. Соломина, Д. А. Соломин, П. Ю. Варицев // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2016. - № 8. - С. 20-24.

9. Кондратьев, Н. Б. К вопросу оценки факторов сохранности пряников с фруктовой начинкой/ Н. Б. Кондратьев, К.В. Федорко, Э.Н. Крылова [и др.] // Техника и технология пищевых производств. - 2019. - Т. 49. № 3. -С. 397-405. DOI: https: //doi.org/10.21603/2 074-9414-2019-3-397-405.

10. Осипов, М.В. Влияние модифицированного крахмала на влагоудерживающую способность начинок в пряниках/М.В. Осипов, Н. Б. Кондратьев, Е. В. Казанцев [и др.] // Вестник российской сельскохозяйственной науки. - 2019. - № 3. - С. 59-62. DOI: https: // doi.org/10.30850/vrsn/2019/3/59-62.

11. Шлегель, Г. Общая микробиология (перевод с немецкого). - М.: Мир, 1987. -567 с.

REFERENCES

1. Moshkanova IA, Novozhilova YeS, Vas'kina VA. Sovremennoye proizvodstvo pryanikov [Modern production of gingerbread]. Konditerskoye i khlebopekarnoye proizvodstvo [Confectionery and bakery production]. 2017. No. 1-2. P. 44-47 (In Russ.).

2. Steele R. Understanding and measuring the shelf-life of food (ed. Bazarnova Yu G, Shirokova V. SPb.: Professiya; 2008. 480 p.) New York: Woodhead publishing limited, 2004. 480 p.

3. Nikitin DM, Bizhanova YeM. Analiz rynka konditerskikh izdeliy v Rossii [Analysis of confectionery market in Russia]. Tendentsii razvitiya nauki i obrazovaniya [General question of world science]. 2018. No 39 (2). P. 22-23 (In Russ.). DOI: https: //doi.org/10.18411/lj-06-2018-23

4. Issledovaniya kompanii ID-Marketing. Rossiyskiy rynok konditerskikh izdeliy [Russian

food & drinks market magazine]. 2019. No. 5 (In Russ.).

5. Cervenka L, Rezkova S, Kralovsky J. Moisture adsorption characteristics of gingerbread, a traditional bakery product in Pardubice Czech Republic. Journal of Food Engineering. 2008. No. 84. P. 601-607 (In Eng.).

6. Guynot ME, Ramos AJ, Sanchis V, Marin S. Study of benzoate, propionate, and sorbate salts as mould spoilage inhibitors on intermediate moisture bakery products of low pH (4.5-5.5). International Journal of Food Microbiology. 2005. No. 101. P. 161-168 (In Eng.).

7. Soiomin DA, Solomina LS. Innovatsii v proizvodstve i primenenii modifitsirovannykh krakhmaiov [Innovations in the production and application of modified starches]. Khraneniye i pererabotka selkhozsyr'ya [Storage and Processing of Farm Products]. 2014. No. 3. P. 19-22 (In Russ.).

8. Solomina LS, Soiomin DA, Varitsev PYu. Rasshireniye assortimenta modifitsirovannykh krakhmaiov khoiodnogo nabukhaniya [Expansion of the range of modified cold swelling starches]. Khraneniye i pererabotka selkhozsyr'ya [Storage and Processing of Farm Products]. 2016. No. 8. P. 20-24 (In Russ.).

9. Kondrat'yev NB, Fedorko KV, Kryiova EN, Pesterev MA, Osipov MV. K voprosu otsenki faktorov sokhrannosti pryanikov s fruktovoy nachinkoy [Gingerbread with Fruit Filling: Preservation Factor Assessment]. Tekhnika i tekhnologiya pishchevykh proizvodstv [Food Processing: Techniques and Technology]. 2019. Vol. 49. No. 3. P. 397-405 (In Russ.). DOI: https: //doi.org/10.21603/2074-9414-2019-3-397-405.

10. Osipov MV, Kondrat'yev NB, Kazantsev Ye V, Rudenko OS, Semenova PA. Viiyaniye modifitsirovannogo krakhmaia na viagouderzhivayushchuyu sposobnost' nachinok v pryanikakh [Effect of modified starch on the water-holding capacity of gingerbread fillings]. Vestnik rossiyskoy selskokhozyaystvennoy nauki [Vestnik of the Russian agricultural science]. 2019. No. 3. P. 59-62 (In Russ.).

11. Shiegei G. Allgemeine Mikrobiologie. Stuttgart: George Thieme Verlag, 1969. 655 p. (ed.: Aiekseeva LV. Moscow: Mir, 1987. 566 p.).

Авторы

Руденко Оксана Сергеевна, канд. техн. наук, Кондратьев Николай Борисович, д-р техн. наук, Осипов Максим Владимирович, канд. техн. наук, Баженова Алла Евгеньевна, Пестерев Михаил Алексеевич

ВНИИ кондитерской промышленности - филиал ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова РАН, 107023, Москва, ул. Электрозаводская, д. 20, стр. 3, oxana0910@mai1.ru, conditerpromnbk@mai1.ru, maxvosipov@yandex.ru, bajenova.a@mai1.ru, pesterevmisha@yandex.ru

Authors

Oxana S. Rudenko, Candidate of Technical Sciences, Nikolay B. Kondratyev, Doctor of Technical Sciences, Maxim V. Osipov, Candidate of Technical Sciences, Alla E. Bajenova, Michail A. Pesterev

All-Russian Scientific Research Institute of Confectionery Industry -Branch of V.M. Gorbatov Federal Research Center for Food Systems, 20, bid. 3, Electrozavodskaya str., Moscow, 107023, oxana0910@mai1.ru, conditerpromnbk@maii.ru, maxvosipov@yandex.ru, bajenova.a@maii.ru, pesterevmisha@yandex.ru

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.