Цельнозерновые макароны из полбы с повышенным содержанием пищевой клетчатки за счет побочных продуктов переработки хурмы
Автор: Меркурьев Н.В., Макаров А.Е., Нугманов А.Х., Алексанян И.Ю., Осмоловский П.Д., Бородулина К.А.
Журнал: Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий @vestnik-vsuet
Рубрика: Пищевые системы
Статья в выпуске: 2 (104) т.87, 2025 года.
Бесплатный доступ
Плоды хурмы являются одними из наиболее широко культивируемых плодовых культур во всем мире, они широко распространены в странах Азии и Европы, и их производство растет вместе со спросом потребителей, в том числе и в России. Хурма является хорошим источником питательных веществ и биоактивных соединений, особенно пищевых волокон, каротиноидов и фенольных соединений, среди других биоактивных фитохимических веществ. Хурма относится к фруктам, имеющих не только ограниченный срок хранения, но и значительные потери при сборе урожая, т. е. это сезонный скоропортящийся фрукт, который трудно хранить и транспортировать, вследствие чего почти пятая часть от всех выращенных плодов просто выбрасывается. В настоящее время наблюдается рост валоризации не пригодных к продаже и хранению плодов хурмы для создания возможностей их комплексной переработки и полноценного использования в различных отраслях пищевой промышленности. В данной статье рассматривается возможность потенциального использования сухого порошка из плодов хурмы, прошедших этап экстракционной обработки, при производстве цельнозерновых макарон из полбы для их обогащения пищевыми волокнами. Общеизвестно, что макаронные изделия считаются хорошими носителями биологически активных веществ, в связи с чем и была поставлена цель данного исследования, которая заключалась в совершенствовании технологии цельнозерновых макаронных изделий, имеющих повышенное содержание пищевых волокон вследствие использования в их рецептуре порошка из хурмы. Для достижения поставленной цели были проведены экспериментальные исследования как сушки полученного рафината из плодов хурмы, так и определения рациональной доли внесения полученного порошка в состав макаронного теста. Результат исследования подтвердил целесообразность использования сухого порошка из плодов хурмы в производстве цельнозерновых макарон из полбы, в том числе и за счет проведенного органолептического анализа полученных макаронных изделий как в исходном, так и отварном видах.
Макаронные изделия, плоды хурмы, полба, пищевые волокна, экстрагирование, обезвоживание, органолептические показатели
Короткий адрес: https://sciup.org/140312129
IDR: 140312129 | УДК: 664.71:634.132.1:633.13 | DOI: 10.20914/2310-1202-2025-2-58-70
Текст научной статьи Цельнозерновые макароны из полбы с повышенным содержанием пищевой клетчатки за счет побочных продуктов переработки хурмы
Общеизвестно, что в нашей стране макаронные изделия пользуются устойчивым спросом при сравнительно низкой стоимости, причем реализация полбы для цельнозерновых макаронных изделий повышает их качественные параметры, в частности, пищевую и биологическую значимость [1, 2]. Зерна полбы опережает пшеницу и рожь по сбалансированности питательных веществ, а принимая во внимание то, что ориентировочно третьей частью употребляемых человеком белковых комплексов являются белковые составляющие зерновых культур, понятна важность белковой доли в них и, как следствие в муке. Твердая оболочка зерна полбы защищает от различных заболеваний и вредителей, что, в свою очередь, позволяет значительно сократить использование химических удобрений. Целесообразность выработки муки из зерна полбы для макаронных изделий обоснована данными российских и иностранных ученых, однако на сегодняшний день потребление полбы и продукции из нее низкое, что обусловлено недостатком обоснованных технологий муки из зерна полбы и малым ассортиментом продуктов из нее [3, 4].
Несмотря на это, ассортимент здоровых продуктов, изготовленных из цельного зерна, постоянно расширяется, в частности, на рынке появляются цельнозерновые макаронные изделия, представляющие собой ценный диетический продукт. Это связано с тем, что такие макароны обладают приятным натуральным вкусом и имеют цвет, напоминающий некрепко заваренный чай. При правильном хранении в условиях комнатной температуры макароны, выработанные из цельного зерна полбы, могут сохранять свои полезные и органолептические свойства на протяжении двух лет [2, 3].
Для улучшения состава макаронных изделий перспективным также является использование ягодного или фруктового вторичного сырья, которое является побочным продуктом переработки в сфере производства соковой продукции, экстракции или переспевшее, т. е. неподлежащее к продаже. Побочные продукты агропромышленного производства являются ценными ресурсами, которые могут стать функциональными ингредиентами для производства макаронных изделий с добавленной стоимостью, тем самым снижая экологическую нагрузку [5, 6]. В частности, побочные материалы при экстрагировании могут быть использованы для выработки устойчивой фруктовой муки, обогащенной пищевыми волокнами, которую можно реализовать, к примеру, в производстве макаронных изделий. Рафинат из мякоти плодов хурмы, обогащенный пищевыми волокнами, служит основным побочным продуктом производства концентрированных экстрактов и может успешно использоваться в производстве макаронных изделий [7, 8, 9].
Плоды хурмы ( Diospyros kaki ) являются источником нерастворимых пищевых волокон, провитамина А, кальция, каротиноидов, витамина С и галловой кислоты, а также сахаров [10]. Мякоть плодов хурмы известна своей питательной ценностью, включающей 80% воды, менее 1% белка, 0,2% липидов, 18% углеводов и некоторых минералов (магний, железо, цинк, медь, марганец и т. д.) при этом, содержание пищевых волокон составляет порядка 1,5%. Содержание сахара в хурме выше (12,5 г/100 г) в хурме, чем в других широко потребляемых фруктах, таких как яблоки, персики, груши и апельсины [11, 12]. Все это говорит о пользу при регулярном употреблении мякоти плодов хурмы для исключения появления ряда патологий.
В последние годы возросло выращивание хурмы в России, что привело не только к росту потребления этих свежих фруктов, но и к их индустриализации в направлении производства соков, джемов или обезвоженных сухофруктов, которая, соответственно, привела к появлению большого количества побочных продуктов, состав и свойства которых могут сделать их функциональными ингредиентами, в том числе и для производства цельнозерновых макаронных изделий из зерна полбы [13, 14]. Следует отметить, что выбор на макаронные изделия пал не только вследствие их широкого потребления в нашей стране, но в основном, потому что они считаются одним из наиболее лучших носителей биологически активных веществ [15–17].
Общеизвестно, что прежде, чем использовать фруктовую муку для обогащения макаронного теста, следует оценить, насколько это целесообразно и эффективно. При этом, важно учитывать, как эта добавка повлияет на качество готовых макаронных изделий и на сам процесс производства, который, несомненно, изменится после внесения соответствующих изменений в рецептуру макаронного теста с необходимостью достижения не только рационального содержания биологически активных веществ в готовых изделиях, но и соответствующего добавке профилактического эффекта [18–20], то есть, добавки должны улучшить продукт, а не ухудшить его потребительские свойства. В целом, решение о применении обогатителей должно приниматься на основе комплексной оценки влияния на всей стадии жизненного цикла продукта – от производства до потребления [1, 2, 16, 18].
Выбор премиксов при выработке цельнозерновых макаронных изделий должен опираться на теоретические положения сбалансированного питания с учетом доли биологически активных компонентов при придании профилактических характеристик, кроме того, гарантии сохранения качественных показателей в процессах варки хранения и перевозки продукции. Представленная выше информация подтверждает потенциальную возможность использования сухого порошка из мякоти плодов хурмы, прошедших этап экстракционной обработки.
Цель работы – совершенствование технологии макаронных изделий из цельногозер-новой полбы с премиксом пищевых волокон за счет использования в их рецептуре порошка из мякоти плодов хурмы.
Материалы и методы
В качестве объекта исследования выбран плоды сорта хурмы «Королек», т. к., во-первых, это один из самых востребованных и продаваемых субтропических плодов на Российском рынке, а, во-вторых, помимо популярности у потребителей, обладают низкой терпкостью и, сравнительно, по отношению к другим видам хурмы, хорошей транспортабельностью. Внешне эта разновидность хурмы схожа с «шоколадной» хурмой, но отличается более крупным размером. Вес отдельных ягод достигает 200 г. и более, цвет от оранжевого до красного (рис. 1 ( а )). На вкус плоды сладкие и нежные даже до наступления полной зрелости. Кожица «королька» гладкая, упругая, остается неповрежденной при долгой перевозке. Мякоть коричневая, становится темнее по мере созревания [21, 22].
Плоды хурмы, для изучения, были взяты еще твердыми, полностью окрашенными при завершении срока хранения. Для хранения плоды хурмы размещали в лотки из дерева в один слой, где хранили либо при комнатной температуре ( Т ), при 1 °С, принимая во внимание то, что хранение плодов хурмы при низких Т в промышленных условиях более предпочтительно [21, 22].
Также в качестве объекта исследования выступали фигурные макаронные изделия «Саmраnеllе» (рисунок 1 ( б )), выработанные из макаронной крупки пшеницы сорта «Греммэ 2У», относящейся к полбе, которая была предоставлена Московским филиалом ФГБУ «Госсорткомиссия».
    (a)
Рисунок 1. Внешний вид объектов исследования: а – плоды хурмы сорта «Королек»; б – фигурные макаронные изделия «Саmраnеllе»
    (b)
Figure 1. Appearance of research objects: a – fruits of persimmon variety “Korolek”; b – shaped macaroni products “Samranelle”
Рациональные массовые доли твердой и жидкой сред в гидромодуле при экстракции выявлялись в 2-x стадийной опытной серии. На 1-ой стадии диспергированную мякоть плодов хурмы подвергают жидкотвердофазной экстракции (ЖТФЭ) нагретой дистиллированной водной средой при 95 °С в течение 30 минут постоянно перемешивая при варьировании гидромодуля и переносят суспензию, по истечению времени, в термостатирующую емкость, где выстаивают ее при температуре 70 °С и ежечасно взбалтывают (общее время 10 часов), принимая во внимание, что этой продолжительности хватит для установления равновесия в гидромодуле. Далее рафинат мякоти плодов хурмы извлекают от экстракта путем фильтрации. На 2-ой стадии экстракт обезвоживают при конвективном подводе тепла при температуре 50 °С и по сухому остатку выявляют долю экстрактивных компонентов.
Долю сухого остатка в мякоти плодов хурмы и влажность ( W ) рафината из мякоти плодов хурмы выявляют гравиметрическим способом, по которому проводят определение варьирования массы пробы при термообработке (температура 105 ºС) посредством термогравиметрического анализатора влажности MX-50 с галогенным радиационным излучателем.
Концентрация сухих растворимых веществ в экстракте определялась рефрактометрическим способом, используя прибор ИРФ-454Б2М, принцип работы которого основан на изменении преломления луча света в зависимости от концентрации исследуемого раствора.
Полученный рафинат, для выработки из него муки, обезвоживали при температуре 75 °C до относительной влажности 10%. Высушенные пробы диспергировали до порошкового состояния и разбивали на фракции посредством просеивания на ситовом полотне с перфорациями размером частиц 210 мкм. В результате мука из мякоти плодов хурмы была разделена на два две фпакции частиц (крупная (больше 210 мкм) и мелкая (меньше 210 мкм)).
Содержание пищевых волокон в муке из мякоти плодов хурмы определялось известным методом [25], основанным на очистке клетчатки от сопутствующих ей веществ (гемицеллюлоза, лигнин, пектин и др.) обработкой исследуемых плодов смесью крепкой уксусной и азотной кислот. Краткое описание метода: 1 г испытуемой пробы переносят в емкость объемом 300–400 см3, добавляют 100 см3 4 % раствора серной кислоты, предварительно нагретой до кипения, и тщательно перемешивают. Уровень жидкой среды в емкости фиксируют меткой на ней. Затем композицию перемешивают и кипятят при слабом нагреве в течение 10 мин. Далее, прекращая кипячение следят, чтобы уровень жидкой среды дошел до риски не превышая ее.
После этого добавляют 28 см3 раствора 20 % гидроксида калия и снова кипятят 10 мин. Полученную смесь отстаивают до образования осадка, а осветленную жидкую среду фильтруют. Осадок переносят на фильтр и промывают его дважды 1%-м раствором соляной кислоты в количестве 20 мл каждая промывка. Далее пищевые волокна трижды или четырежды промывают до нейтральной горячей водой, этиловым спиртом и диэтиловоч эфиром (по 20 мл каждый). Промытый осадок сушат при температуре 160 оС до неизменной массы. Долю пищевых волокон находят, как:
ПВ = a 100%, b ,
где a – масса полученной клетчатки, г;
b – величина навески исследуемого вещества, г.
Составление и расчет рецептуры макаронного теста, с учетом массовой доли внесенного, в него, порошка из мякоти плодов хурмы, проводился в следующей последовательности: задавались влажностью теста с учетом вида замеса – среднего типа ( W теста от 30 до 32 %) для коротких макаронных изделий, включая фигурные «Саmраnеllе». По W теста и муки находят нужный для замеса объем водной среды G В (л), как:
GB
WTWM
100- WT ’
где GM — доза муки, кг; WT, WM - влажность для теста и муки, %.
Макаронные изделия получали путем экструзии макаронного теста через соответствующую матрицу посредством макаронного пресса «Imperia and monferrina» S.p. A, модель «Dolly».
Органолептические и физико-химические показатели готовых макаронных изделий как в сыром, так и в отварном виде определяли согласно требованиям государственного стандарта ГОСТ 31964–2012 «Изделия макаронные. Правила приемки и определения качества».
Результаты и обсуждение
Отметим, что на эффективность экстрагирования влияет состав гидромодуля [23, 24]. Воздействие температуры и ее рациональное значение выявили в ранее проведенной опытной серии теоретическим анализом. Выявление состава гидромодуля проводилось экспериментально, опираясь на максимально приемлемый удельный выход экстракционных компонентов.
В таблице 1 и в форме гистограммы (рисунок 2) показаны опытные данные по выявлению рационального состава гидромодуля для мякоти плодов хурмы сорта «Королек». Откуда вытекает, что 4-ый вариант является рациональным.
Таблица 1.
Опытные данные по выявлению рационального состава гидромодуля для мякоти плодов хурмы сорта «Королек»
Experimental data on revealing of rational composition of hydromodule
Table 1.
for pulp of persimmon fruits of “Korolek” variety
| 
           Вариант Variant  | 
        
           Соотношение масс сырья и водной среды, г/г Ratio of masses of raw materials and aqueous medium, g/g  | 
        
           Масса экстракта, г Mass of extract, g  | 
        
           Масса сухого остатка, г Mass of dry residue, g  | 
        
           Доля сухого остатка в экстракте, % Proportion of dry residue in extract, %  | 
        
           Удельный выход, % Specific yield,%  | 
      
| 
           1  | 
        
           10/20  | 
        
           12,5640  | 
        
           0,5920  | 
        
           4,710  | 
        
           9,420  | 
      
| 
           2  | 
        
           10/30  | 
        
           12,0520  | 
        
           0,5470  | 
        
           4,540  | 
        
           13,620  | 
      
| 
           3  | 
        
           10/40  | 
        
           12,7710  | 
        
           0,5580  | 
        
           4,370  | 
        
           17,480  | 
      
| 
           4  | 
        
           10/50  | 
        
           12,6930  | 
        
           0,5290  | 
        
           4,170  | 
        
           20,850  | 
      
| 
           5  | 
        
           10/60  | 
        
           12,4520  | 
        
           0,4330  | 
        
           3,480  | 
        
           20,890  | 
      
    Рисунок 2. Гистограмма для выявления рационального состава гидромодуля для мякоти плодов хурмы сорта «Королек»
Figure 2. Histogram for identification of rational composition of hydromodule for pulp of persimmon fruits of “Korolek” variety
Для определения удельного выхода необходимо знать долю сухого остатка в сырьевом материале, которая приведена в таблице 2. В таблице 3 показаны данные по доле выделения водорастворимых компонентов.
Таблица 2.
Доля сухого остатка в МПХ «Королек»
Table 2.
Share of dry residue in Korolek MPA
| 
           1  | 
        
           2  | 
        
           3  | 
        
           4  | 
        
           5  | 
        
           Средняя величина Average  | 
      
| 
           34,510  | 
        
           29,840  | 
        
           32,520  | 
        
           30,120  | 
        
           30,210  | 
        
           31,44  | 
      
Таблица 3.
Доля выделения растворимых в воде компонентов
Table 3.
Release fraction of water-soluble components
| 
           Доля сухого остатка в мякоти плодов хурмы, % Share of dry residue in persimmon fruit pulp, %  | 
        
           Доля извл. компонентов из мякоти плодов хурмы, % Share of extracted components from persimmon fruit pulp, %  | 
        
           Доля извлечения, % Share of extraction, %  | 
      
| 
           31,440  | 
        
           20,850  | 
        
           66,320  | 
      
Сравнительный анализ долей извлечения переносимых компонентов приводит к выводу о том, что при определенных Т и составе гидромодуля выделяется до 66,32 % по отношению к массе сухого остатка в мякоти плодов хурмы, при этом, учитывая, что в экстракт переносятся сахара, кислоты органического типа и иные компоненты, а белковые, липидные и нерастворимые пектиновые и пигментные составляющие остаются в рафинате из мякоти плодов.
Контрольное экстрагирование проводилось дистиллированной водой, дробленной мякоти плодов хурмы «Королек», W которой составляет 62 %, при гидромодуле 1 к 5, Т = 98–100 ℃ и перемешивании до доли сухого остатка в экстракте не ниже 4 % (таблица 1). На рисунке 3 представлены кривые экстракции, на основе полученных результатов экспериментального исследования экстрагирования дистиллированной водой дробленной мякоти хурмы сорта «Королек».
    Рисунок 3. Результаты экспериментальных исследований процесса экстрагирования водорастворимых веществ из мякоти хурмы сорта «Королек»
Figure 3. Results of experimental studies of the process of extraction of water-soluble substances from persimmon pulp of “Korolek” variety
Анализ проведенных исследований, посвященных экстрагированию водорастворимых веществ из мякоти хурмы горячей водой (таблицы 1, 2 и 3; рисунки 2 и 3), показывает, что за рациональные режимы его проведения следует принять гидромодуль 1 к 5, а продолжительность
35 минут, соответственно при температуре экстракции близкой к кипению и постоянному механическому перемешиванию водно-фруктовой суспензии.
В ходе обработки мякоти плодов хурмы методом высокотемпературной экстракции [26] в рафинате из мякоти плодов хурмы остается большая доля пищевых волокон, однако для заданной степени набухания высушенного материала влагу из мякоти плодов хурмы надо отводить при Т <50 °C. Однако, для эффективного теплопереноса к высушиваемому материалу, Т теплоносителя должна превышать Т материала. Разница Т между фазами обусловлена интенсивностью и направлением перемещения теплового агента. С учетом [27, 28, 29, 30] эта разница составляет 15–20 градусов в конце операции сушки. По этой причине Т сушильного агента принимаем, равной 75 °C.
Обезвоживание рафината мякоти плодов хурмы планируется проводить в аппарате барабанного типа с прямоточным перемещением фаз. На выходе из данных аппарата [31, 32] интенсивность перемещения теплового агента ограничивается вероятностью пылеуноса. Данный предел составляет 2,5 м/с. В результате варьируется лишь коэффициент заполнения барабана (КЗБ) (1/3; 1/2; 2/3). Рациональное отношение его протяженности принимаем 4, причем при изменении условий и производительности процесса можно использовать масштабный переход к иным габаритам.
Изучение обезвоживания рафината мякоти плодов хурмы осуществляли на опытном стенде (рисунок 4), который скомпонован из: 1 – рабочего отсека; 2 – радиационного бесконтактный пирометра; 3 – термодатчика; 4 – калориферной установки; 5 – подставки; 6 – образца анализа; 7 – анемометра.
    Рисунок 4. Опытный стенд для обезвоживания мякоти плодов хурмы
Figure 4. Experimental stand for dehydration of persimmon fruit pulp
Здесь Т и влажность воздушной среды регистрируется посредством пирометра DT-9862. Интенсивность перемещения сушильного агента определяется с помощью анемометра Мегеон 11030, который позволяет фиксировать не только ее средние величины, но и скачки. В таблице 4 показаны, как переменный, так фиксированные показатели, влияющие на процесс удаления влаги.
Таблица 4.
Показатели режима обезвоживания рафината из мякоти плодов хурмы при перемещении теплоносителя параллельно поверхности слоя продукта
Table 4.
Indicators of the mode of dehydration of persimmon fruit pulp raffinate when the coolant is moved parallel to the surface of the product layer
| 
           Исходная W рафината из мякоти плодов хурмы, % Initial W of raffinate from persimmon pulp, %  | 
        
           Коэффициент заполнения барабана Drum filling factor  | 
        
           Т теплоносителя ℃ Heat carrier T ℃  | 
        
           Скорость сушильного агента, м/с Drying agent speed, m/s  | 
        
           Конечная W рафината из мякоти плодов хурмы, % Final W of raffinate from persimmon pulp, %  | 
      
| 
           62  | 
        
           1/3; 1/2; 2/3  | 
        
           75℃  | 
        
           2,5 м/с  | 
        
           10  | 
      
В результате проведенных экспериментальных исследований построены кривые конвективной сушки частичек рафината из мякоти плодов хурмы, которые представлены на рисунке 5.
Y = M , T V
Анализ Y приводит к выводу, что рациональный коэффициент заполненности барабана равен 1/2. При этом продолжительность операции составила 95 минут до W = 10 % и Y= 208 (кг/(м3·час)).
    Рисунок 5. Кривые обезвоживания рафината из мякоти плодов хурмы при Т теплового агента 75 ℃, его скорости 2,5 м/с и варьируемом коэффициенте заполненности барабана от 1/3 до 2/3
Figure 5. Dehydration curves of persimmon fruit pulp raffinate at a heat agent T of 75 ℃, its velocity of 2.5 m/s and varying drum filling ratio from 1/3 to 2/3
Одной из задач при изучении обезвоживания является выявление выхода высушенного материала Y, кг/(м3·ч), отнесенного к объему V зоны сушки и ее продолжительности τ :
Высушенные образцы рафината измельчали с помощью ножевой мельницы и полученный порошок с помощью сита с отверстием 210 мкм разделяли на две фракции. В итоге, были получены две фракции муки из хурмы: крупная (больше 210 мкм) и мелкая (меньше 210 мкм), в которых посредством экспериментального исследования были определены: общее содержание пищевых волокон, а также его распределение на растворимую нерастворимую части. Доступные углеводы рассчитывались по их разнице. Результаты этого этапа исследований представлены в таблице 5.
Таблица 5.
Данные по пищевым волокнам в муке из плодов хурмы сорта «Королек»
Table 5.
Data on dietary fiber in flour from persimmon fruits of “Korolek” variety
| 
           Размер частиц, мкм Particle size, microns  | 
        
           Содержание пищевых волокон, г/100г Dietary fiber content, g/100g  | 
        
           Содержание углеводов, г/100г Carbohydrate content, g/100g  | 
      ||
| 
           общее total  | 
        
           растворимых soluble  | 
        
           нерастворимых insoluble  | 
      ||
| 
           > 210  | 
        
           43,15  | 
        
           32,19  | 
        
           10,96  | 
        
           41,73  | 
      
| 
           < 210  | 
        
           40,22  | 
        
           31,67  | 
        
           8,55  | 
        
           44,00  | 
      
Очевидно, что высокое содержание углеводов в исследуемой муке из плодов хурмы (значения находились в пределах 40–43 г/100 г соответственно), связано с их большим количеством в используемой мякоти. В отношении содержания общего количества пищевых волокон и нерастворимой части (таблица 5), аналогичные значения были сообщены в работах [33, 34] для подобных порошковых продуктов из плодов хурмы. Усредненное значение нерастворимых пищевых волокон превышает усредненное содержание растворимых пищевых волокон для всех видов муки на 65 %, что не является особенным, т. к. об этом факте ранее сообщали другие авторы, в частности [33, 34]. Содержание нерастворимых пищевых волокон во всех видах муки практически не связано с размером частиц, при этом содержание пищевых волокон и растворимых пищевых волокон уже имеет выраженную взаимосвязь, чем больше размер частиц, тем выше содержание пищевых волокон. Таким образом важно подчеркнуть, что наименьшее содержание растворимых пищевых волокон было обнаружено для частиц наименьшего размера.
Компоновка рецептурного состава макаронных изделий из пшеничной крупки «Греммэ 2У», принимая во внимание массовую долю введения порошкового премикса их рафината плодов хурмы осуществлялась пошагово с интервалом 5 %, то есть контрольная проба и пробы с различной долей премикса (5; 10; 15 и 20 %). В таблице 6 представлены данные, необходимые для расчета рецептуры по уравнению (2), в котором параметр W будет соответствовать не только влажности муки для контрольного образца, но и влажности смеси двух видов муки, пшеничной и муки из плодов хурмы.
Таблица 6.
Данные для расчета рецептуры макаронного теста
Table 6.
Data for pasta dough recipe calculation
| 
           Образец | Sample  | 
        
           G М , кг  | 
        
           Wt , %  | 
        
           W M , %  | 
        
           Gb , л  | 
      
| 
           1. контрольный control  | 
        
           1  | 
        
           30  | 
        
           12,0  | 
        
           0,26  | 
      
| 
           2. добавка 5%  | 
        
           11,9  | 
      |||
| 
           3. добавка 10%  | 
        
           11,8  | 
      |||
| 
           4. добавка 15%  | 
        
           11,7  | 
      |||
| 
           5. добавка 20%  | 
        
           11,6  | 
      
Общеизвестно, что сырые макаронные изделия представляют собой хорошую среду для протекания различных микробиологических и биохимических процессов, поэтому одним из важнейших этапов в изготовлении макаронных изделий является их сушка. Для предотвращения этих процессов необходимо консервировать макаронные изделия путем их обезвоживания до конечной влажности не более 13 %. Правильность проведения процесса сушки оказывает большое влияние на ряд ключевых показателей качества готовой продукции, а именно – на прочность, кислотность и стекловидность излома [35, 36]. На рисунке 6 представлены фотографии макаронных изделий, полученных путем экструзии макаронного теста через соответствующую матрицу посредством макаронного пресса «Imperia and monferrina» S.p. A, модель «Dolly», на примере образца № 4 и высушенных при «мягком» режиме (таблица 7) [37].
Классический процесс сушки, используемый во многих современных технологиях, включает следующие стадии: предварительная сушка, отволаживание, окончательная сушка. Основные режимы сушки макаронных изделий представлены в таблице 7 [38]. Исследуемые образцы сушили при «мягком» режиме (таблица 7), используя сушильный шкаф.
    Рисунок 6. Фотографии макаронных изделий образца № 4
Figure 6. Photographs of pasta sample No. 4
Таблица 7.
Основные режимы сушки макаронных полуфабрикатов [38]
Table 7.
Main modes of drying of pasta semi-finished products [38]
| 
           Режим сушки Drying parameters  | 
        
           Параметры сушки  | 
      ||||
| 
           T предварительной сушки, °С Pre-drying T, °C  | 
        
           T окончательной сушки, °С Final drying T, °C  | 
        
           Продолжительность, ч Duration, h  | 
        
           Относительная влажность, % Relative humidity, %  | 
      ||
| 
           сушки drying  | 
        
           стабилизации stabilize  | 
      ||||
| 
           «мягкий» soft  | 
        
           50–56  | 
        
           38–56  | 
        
           24  | 
        
           –  | 
        
           68–74  | 
      
| 
           «средний» medium  | 
        
           55–67  | 
        
           60–82  | 
        
           11  | 
        
           2–3  | 
        
           66–80  | 
      
| 
           «жесткий» hard  | 
        
           свыше 95  | 
        
           85  | 
        
           4  | 
        
           3  | 
        
           85  | 
      
С целью выявления органолептических показателей макаронных изделий была сформирована экспертная группа из 5-ти человек, которые проводили оценку формы, внешнего вида, вкуса и аромата по 5-бальной шкале: 5 баллов (высокое качество), 4 балла (хорошее качество), 3 балла (удовлетворительное качество) и 2 балла (неудовлетворительное качество) с учетом поправок на органолептические характеристики, соответствующие полученной муки из хурмы. На рисунке 7 представлены фотографии сырых и отварных макаронных изделий на примере образца № 4.
Экспертная субъективная оценка при корректной организации приближается к физикохимическим способам, а порой служит единственным подходом [39]. На рисунке 8 представлен результат проведенного органолептического анализа сырых и отварных макаронных изделий, который, для лучшей наглядности выполнен в виде профилограмм. Профильный метод сенсорного анализа дает возможность проводить более наглядное и детальное сравнение вырабатываемых обогащенных макаронных изделий с контрольным образцом.
    (a)
    (b)
Рисунок 7. Фотографии макаронных изделий в сыром (a), а также и отварном (b) видах, на примере образца № 4
Figure 7. Photographs of pasta in raw (a) as well as boiled (b) forms, based on sample No. 4
    Рисунок 8. Результат органолептического анализа выработанных макаронныз изделий
Figure 8. Result of organoleptic analysis of pasta products produced
Органолептический анализ выработанных макаронных изделий из сорта пшеницы «Греммэ 2У» с добавлением муки из плодов хурмы показал, что практически все образцы макаронных изделий, кроме 5-го (таблица 6), могут быть рекомендованы в промышленное производство, при этом количество добавки в интервале от 5% до 15% необходимо выбирать в зависимости от желаемого обогащения пищевыми волокнами (таблица 5). Уровень обогащения пищевыми волокнами (г/100г) макаронных изделий в зависимости от массовой доли добавки ( к , %) учитывая проведенные исследования может быть рассчитан из линейного соотношения (4), представленного ниже.
Известно, что норма потребления пищевых волокон для здорового человека составляет от 25 до 30 г в сутки [20].
ПВ = 9,95 к + 0,333. (4)
Таким образом, проведенные исследования научно подтверждают, что муку из плодов хурмы вполне можно использовать в макаронной промышленности для выработки цельнозерновых обогащенных макаронных изделий, которые не только позволят расширить ассортимент выпускаемой продукции, но и благотворно повлиять на здоровье человека.
Заключение
В работе показана целесообразность использования фруктового вторичного сырья, на примере хурмы сорта «Королек», подвергшееся переработке в сфере производства безалкогольных напитков, а именно водных экстрактов или переспевшее, т. е. неподлежащее к розничной продаже. В итоге, побочные продукты агропромышленного производства становятся ценными ресурсами, которые могут стать функциональными ингредиентами для выработки цельнозерновых макаронных изделий, причем основным сырьевым материалом для макаронного теста целесообразно применить сорт пшеницу «Греммэ 2У», относящейся к полбе, так как у данного вида зерна полбы наблюдается голозерность, что обусловливает выработку макаронных изделий без замачивания, то есть заметно уменьшить предподготовку зерна для набухания и размягчения его оболочек, что необходимо для сохранения массы и качественных показателей клейковины, как структурообразователя при выработке готовых макаронных изделий.