Функциональные рыбные изделия с топинамбуром

Рыба, обладая исключительно высокими пищевыми качествами, занимает важное место в питании человека. Рыба – идеальное сырье для производства продуктов функционального питания, так как она содержит незаменимые аминокислоты, в том числе лизин и лейцин, незаменимые жирные кислоты, включая уникальные эйкозапентаеновую и докозогексаеновую, жирорастворимые витамины, микро- и макроэлементы в благоприятных для организма соотношениях [12]. Следует отметить, что все большей популярностью у потребителей пользуются быстро замороженные кулинарные продукты – рыбные котлеты, биточки, фрикадельки и прочее. Рыбные продукты широко используются в повседневном рационе, в диетическом и детском питании, т. к. являются источником полноценного животного белка. Формовой рыбный продукт – это продукт заданной формы и размеров, приготовленный из рыбного филе или фарша с различными добавками [14].

Разработка композиции рыбных полуфабрикатов заключается в сохранении полезных свойств исходных компонентов рыбных котлет и введением таких растительных добавок, которые гарантируют получение рыбного продукта функциональной направленности [1, 2, 16].

В настоящее время ассортимент рыбных полуфабрикатов, отвечающих современным медикобиологическим и физиологическим нормам, предназначенных для всех категорий людей, практически не сформирован [18]. В сложившейся структуре питания как взрослого, так и детского населения России выявлен недостаток животного белка и микронутриентов – витаминов и минеральных веществ. Широкие исследования показали, что нарушения в структуре питания и пищевом статусе приводят к отклонениям: нарушения в сбалансированности рационов; снижение показателей физического развития. Особенно серьезной проблемой является дефицит ряда микронутриентов [3].

В настоящее время рыбные полуфабрикаты пользуются повышенным спросом на отечественном рынке потребителей. В связи с этим производители ищут и разрабатывают технологии и рецептуры ассортимента рыбного сырья с целью увеличения объема их производства [19].

Среди рыбных полуфабрикатов особой популярностью пользуются котлетные массы, а именно рыбные котлеты. Однако предоставляемый ассортимент обычно ограничен. Аналитический обзор литературы и патентный поиск показали, что при приготовлении рыбных полуфабрикатов применяется в основном рыбным фарш, пшеничный хлеб, яйцо [17].

Исследования технологии и ассортимента слоеных изделий отражены в работах таких ученых, как: Антипова Л.В., Бражная И.Э., Бессонова Л.П., Васюкова А.Т., Войтенко О.С., Войтенко Л.Г., Куликова А.С., Нечепорук А.Г., Титова И.М., Тифанюк А.В., Третьякова Е.Н., Ушакова Е.Н., и др.

Увеличение производимых полуфабрикатов можно реализовать за счет использования других видов загустителей котлетной массы. Известны исследования Турчинской А.В (2016), посвященные применению различным растительным загустителям в технологии продукции повышенной пищевой ценности [4].

Цель работы – получение обогащенных модельных композиций для изготовления индустриальным способом функциональных фаршевых изделий высокого качества.

Материалы и методы

Определение физико-химических показателей эффективных добавок – стабилизаторов, структурообразователей, загустителей проводили с помощью методик, опубликованных в «Руководствах по методам исследований» [8]. Математическую обработку результатов исследований проводили, используя программный пакет Curve Expert Ver. 1.34. Методом подбора компонентов были выявлены перспективные сочетания для обогащения традиционных рецептур растительными компонентами пищи и методом планирования эксперимента созданы модельные структуры, на основании которых изготовлены функциональные продукты. Результаты исследования и обсуждение: разработаны новые вкусовые качества котлет, как с добавлением БАД, таких как топинамбура, лука, моркови, томата, паприки, укропа, базилика. В качестве контроля были котлеты, приготовленные по традиционной рецептуре. Все исследуемые образцы готовились в пароконвектомате на режиме «пар», «конвекция», «конвекция + жар». Получено: что все полуфабрикаты соответствуют доброкачественной продукции из рыбного фарша, изготавливаемого в предприятиях общественного питания – ТУ 10.20.25–040–35749547–2020 Рыбные полуфабрикаты. Установлено, проектируемая рецептура отвечает оптимальным показателям при концентрации БАД от 1 до 3 %.

Органолептическую оценку проводили профильным методом по разработанной системе дескрипторов, которые включают: поверхность, вид на разрезе, вкус, цвет, запах. Пищевую и энергетическую ценность образцов характеризовали расчетным методом по справочным таблицам содержания основных пищевых веществ и энергетической ценности пищевых продуктов. Все анализы проводили не менее чем в трех параллельных опытах.

Для написания данной научной статьи были изучены материалы на русском и английском языках таких баз данных как Google Scholar, Web of Science, Elibrary.ru, Google Академия. Поиск был ограничен временным периодом с 2010 до 2022 года, также был задан минимальный порог цитирования – 5. В центре внимания были статьи, опубликованные в научных журналах, для обеспечения точности данных. Во время поиска материала использовались ключевые слова: «рыбные полуфабрикаты», «рациональное питание», «котлетные массы», «загустители», «технологии и рецептуры».

Результаты и обсуждение

Создавая функциональный специализированный продукт, с содержанием натуральных экстрактов, было рассмотрено большое количество сырья в различных пропорциях [1]. Наилучшее качество суспензии соответствует оптимальным структурно-механическим свойствам, полученным при экспериментальных значениях, которые приходятся на конец первого и начало второго периодов интенсивного перемешивания составных компонентов рецептуры до получения однородной среды. Установлено, что для перемешивания рыбных вязких фракций целесообразно использовать лопастной рабочий орган с углом наклона лопатки к оси вращения 20 – 30° или шнековый с меняющими направление перемещения винтами. Перемешивание фарша в фаршемешалке на минимальном количестве оборотов приводило к получению вязкого фарша [20].

Однако, для разработки рецептуры обогащенного рыбного модельного фарша необходимо выбрать требуемое овощное, плодовое или пряно-ароматическое сырье, удовлетворяющее физиологии питания населения и рациональному использованию пищевых продуктов [18].

В результате исследования было установлено, что овощные порошки содержат белка в пределах 1,2…14,0 %, жира – 0,1…12,9 %, углеводов – 3,0…49,2 %, пищевых волокон – 0,6…34,9 %, из минеральных веществ больше всего калия 2288 мг в паприке. В значительных количествах содержится натрий, калий, кальций, магний, фосфор и железо (в паприке). Из микроэлементов можно отметить железо, концентрация которого в овощах – 0,4…21,14 мг, а в яблоках – 2,23 мг. Из витаминов большая концентрация аскорбиновой кислоты – 0,9…200 мг и β-каротина – 0,012…40 мг [13].

Реализуемый полуфабрикат предназначен для включения его ежедневный рацион питания всеми возрастными группами населения, функциональный состав которого обогатит приемы пищи человека витаминами, микро-и макронутриентами, минеральными веществами. [5–8].

Использование загустителей, входящих в состав рыбных котлет, способствует расширению спектра функциональных свойств продукта, а именно – улучшению вкусовых и пищевых свойств, благотворному влиянию на физиологические аспекты здоровья людей, улучшению структуры питания населения и как следствие повышению потребительского спроса на подобную продукцию [21].

Актуальной задачей в области гигиены питания является выявление путей, которые позволили бы обеспечить потребление веществ, играющих важную роль в физиологических процессах организма, т. е. пищевых волокон, которые ценятся свойством стимулировать перистальтику кишечника, выводить из организма радионуклиды, тяжелые металлы, нормализовать состав микроорганизмов, находящихся в кишечнике, обеспечивать образование витаминов группы В, нормализовать холестерин. Использование овощей, специй и различной муки в производстве рыбных полуфабрикатов позволяет частично решить и эту задачу [13].

Употребление в питании натуральных продуктов имеет ряд преимуществ.

Как правило, в состав этих продуктов помимо белковых веществ входят витамины, минеральные соли, органические кислоты, пищевые волокна и другие ценные компоненты, причем находятся они в виде природных соединений, в той форме, которая лучше усваивается организмом [12].

В качестве добавок из растительного сырья выбраны сушеный базилик-томат-паприка, сушеный укроп, мука из топинамбура.

Сушеный базилик является незаменимым продуктом для питания людей, которые находятся на реабилитации после тяжелого продолжительного заболевания. Богатый витаминноминеральный комплекс, флавоноиды, фитонциды в составе растения определяет полезные свойства сушеного базилика. Целебные воздействия, оказываемые пряной травой на организм человека, которые снимают воспаления миндалин при ангине, повышенную температуру, заживляет раны, сглаживает последствия стрессов, успокаивает, борется с бессонницей, снижает внутричерепное давление, стимулирует развитие интеллекта, устраняет метеоризм, вялое пищеварение, повышает показатель гемоглобина в крови, очищает дыхательные пути, предупреждает образование, развитие раковых клеток, положительно влияет на сосуды, предотвращая образование тромбов [9].

Томаты – кладезь полезнейших веществ, которые также способствуют оздоровлению человека от различных болезней. Сушеные томаты являются защитником сердечной мышцы

Васюкова А.Т. и др. Вестник ВГУИТ, 2022, Т. 84, №. 2, С. 62-70 в связи с тем, что в ягодах есть ликопин, благотворно воздействующий на сердце. Ликопин эффективен при защите организма от клеток рака, то есть, ежедневное потребление томатов снижает риск возникновения раковой болезни.

Бета-каротин, преобразующийся под воздействием сушки в томатах, в витамин А, обеспечивает комплексную поддержку здоровья кожи, ногтей, волос, зубной эмали и слизистой у человека. Витамин Е составляет антиоксидантную поддержку человеческого организма [16]. Укрепление иммунитета происходит благодаря воздействию витамина С. Наличие микроэлемента «калий» способствует предупреждению болезней системы сердца и сосудов, снижению артериального давления и инсульта. Помимо этого, калий защищает организм от потери ткани в мышцах, уменьшает возможность образования камней в почках, а также защищает скелет от остеопороза. Благодаря высокому процентному соотношению между водой и клетчаткой, томат способствует правильной гидратации в организме, снижает риск запоров, и эффективно удаляет токсичные вещества из организма [22]. Кормящим матерям томаты нужны потому, что обладают способностью повышать лактацию (выработку молока в грудях), а также поднимают содержание ликопина в крови, благодаря чему организм быстрее восстанавливается. Благодаря сушке, они становятся концентрированным источником полезных веществ. В связи с этим употребление в период авитаминоза позволит насытить организм необходимыми витаминами [10].

Укроп – уникальное растительное сырье, которое имеет сильный пряный освежающий вкус и запах, богатый состав и благотворно воздействует на многие системы организма.

Сухой укроп сохраняет практически все минералы, микро- и макроэлементы, полезные для организма. В его составе обнаружены флавоноиды. Диетологи рекомендуют добавлять укроп в пищу тем, кто желает похудеть или следит за весом. Растительная клетчатка, содержащаяся в составе, очищает организм от шлаков и токсином, стимулирует обмен веществ, ускоряет процесс расщепления жиров, обеспечивает быстрое и длительное чувство насыщения, благодаря чему уменьшается объем порций, отпадает необходимость в дополнительных перекусах [17].

Усиливает иммунную защиту, препятствует укреплению и размножению болезнетворных микроорганизмов на слизистых дыхательных путях, предупреждает хронические заболевания органов дыхания, служит профилактикой гриппа, ОРВИ, ОРЗ [11].

Состав муки из топинамбура уникален. Топинамбур богат клетчаткой, пектином, органическими кислотами, незаменимыми аминокислотами и микроэлементами. Особенно высоко в нем содержание кремния и калия, железа. Комплекс микроэлементов, которые содержатся в топинамбуре укрепляет сердце и сосуды. Вполне заменяет препараты из аптеки – калиево-магниевый комплекс. Топинамбур отличается от других овощей повышенным содержанием белка и большим количеством природного аналога инсулина – инулина, который легко усваивается организмом [23].

Включение в рацион топинамбура благотворно воздействует на обмен веществ при сахарном диабете.

В результате работы проведены комплексные исследования технологических операций производства рыбного полуфабриката, направленные на оптимизацию влагоудерживающих свойств, pH-среды и плотность котлетной массы, приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Комплексные показатели технологических операций производства рыбного полуфабриката

Table 1.

Complex indicators of technological operations for the production of semi-finished fish

Показатель | Indicator	Контроль | Control	1	2	3	4
рН полуфабриката | pH of the semi-fabricate	6,0	6,0	6,0	6,0	6,0
рН готовых рыбных котлет | pH of cooked fish cutlet	6,0	6,0	7,0	6,0	7,0
Плотность полуфабриката | Semi-finished product density	1,04	1,11	1,02	1,01	1,1
Плотность готовых рыбных котлет | Density of cooked fish cutlet	0,59	0,63	0,55	0,6	0,57
Влагоудерживающая способность полуфабриката Moisture retention capacity of the semi-finished product	94,5	56,7	62,4	63,1	55,5
Влагоудерживающая способность готовых рыбных котлет Moisture retention capacity of cooked fish cutlet	32,2	31,3	32,9	33,1	34,2

Анализ полученных данных показывает, что тепловая обработка приводит к повышению рН среды в нейтральную сторону. При этом снижается соответственно влагоудерживающая способность готового блюда

Таким образом, теоретически обосновано и экспериментально подтверждена возможность использования сухих растительных компонентов в технологии нового пищевого функционального продукта.

Разработанный полуфабрикат является натуральным, входящие в состав компоненты (сушеные базилик, томат, паприка, сушеный укроп, мука из топинамбура) также являются натуральными и природными, что позволяет расширить круг потребителей. По вкусовым свойствам разрабатываемый продукт будет превосходить контроль.

Функциональный состав полуфабриката будет благотворительно влиять на состояние здоровья населения, так как обогащен витаминами, биологически активными и минеральными веществами.

Практическая значимость заключается в получении рыбных котлет с новыми вкусовыми характеристиками, выявленными на основе сочетаемости входящих в рецептуру компонентов и оптимизации этих показателей.

Обоснованы рецептурные соотношения биологически активных компонентов, загустителей в рецептурах котлетной массы с концентрацией биоактивных добавок до 4 %. Образцы новых видов рыбных полуфабрикатов показаны на рисунке 1.

Поэтому, методом подбора компонентов были выбраны перспективные ингредиенты для обогащения традиционных рецептур котлет. Установлено, что в качестве рационального сырья применимы мука из топинамбура, лук репчатый, укроп сушеный, морковь, томат (сушеный), паприка, базилик (сушеный) и яйцо куриное [14, 15].

Рисунок 1. Образцы рыбных полуфабрикатов: К – контроль, 1 – с добавлением базилика и яйца куриного, 2 – с добавлением лука репчатого, сушеной смеси томат / паприка / укроп и яйца куриного, 3 – с добавлением моркови, яйца куриного и муки из топинамбура, 4 – с добавлением лука репчатого, моркови, сушеной смеси томат / паприка / укроп и куриного яйца

Figure 1. Samples of ready-to-cook fish: K – control, 1 – with basil and chicken egg, 2 – with onion, dried tomato/paprika/ dill mixture and chicken egg, 3 – with carrot, chicken egg and flour from jerusalem artichoke, 4 – with onion, carrot, dried tomato/paprika/ dill mixture and chicken egg

Таким образом, на основании органолептических и физико-химических исследований для производства рыбных котлет выбраны смесь томат (сушеный), паприка, укроп (сушеный), мука из топинамбура, базилик, лук репчатый, яйцо куриное и морковь. В результате математического планирования задачи составлена оптимальная рецептура рыбных котлет, приведенная в таблице 4.

Таблица 2.

Сравнительный анализ пищевой ценности растительного сырья, традиционного и рекомендованного для разрабатываемых рецептур рыбных котлет с добавлением муки из топинамбура, базилика (сушеный), укропа (сушеный) и моркови, г/100г

Table 2.

Comparative analysis of the nutritional value of vegetable raw materials, traditional and recommended for the formulation of fish cutlet with topinambour flour, basil (dried), dill (dried) and carrots, g / 100g

Вещество Substances	Минтай pollock	Мука из топинамбура Flour from jerusalem artichoke		Базилик (сушеный) Basil (dried)		Укроп (сушеный) Dill (dried)		Морковь Carrot
		содержание content	отклонение deviation	содержание content	отклонение deviation	содержание content	отклонение deviation	содержание content	отклонение deviation
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Влажность Humidity	82,0	6,0	– 76,0	10,0	– 72,0	7,0	– 75,0	1,4	– 80,6
Белок Protein	15,9	4,7	– 11,2	23,0	– 7,1	20,0	+ 4,1	7,8	– 8,1
Жир | Fat	0,9	2,2	+ 1,3	4,1	+ 3,2	4,4	+ 3,5	0,6	– 0,3

Продолжение таблицы 2 | Continuation of table 2

1	2	3	4	5	6	7
Углеводы общие Carbohydrates General	0,0	73,1	+ 73,1	10,1	+ 10,1	42,2	+42,2	49,2	+49,2
Пищевые волокна Food Fiber	0,0	8,0	+ 8,0	37,7	+ 37,7	13,6	+13,6	7,2	+ 7,2
Органические кислоты Organic acids	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,8	+ 0,8
Зола | Ash	1,41	2,54	+ 1,13	14,85	+ 13,44	12,56	+ 11,15	3	+ 1,59
Na	40,0	4,0	– 36,0	76,0	+ 36,0	208,0	+ 168,0	967	+ 927,0
K	420,0	429,0	+ 9,0	2630,0	+ 2210,0	3308,0	+ 2888,0	59	– 361,0
Ca	40,0	78,0	+ 38,0	2240,0	+ 2200,0	1784,0	+ 1748,0	105	+ 65,0
Mg	55,0	35,0	– 20,0	711,0	+ 656,0	451,0	+ 396,0	56	+ 1,0
P	240,0	78,0	– 162	274,0	+ 34,0	543,0	+ 340,0	294	+ 54,0
Fe	0,8	10,0	+ 9,2	89,8	+ 89,0	48,78	+ 47,98	3	+ 2,2
β-каротин β-carotene	0,0	0,06	+ 0,06	0,378	+3,78	0,0	0,0	40	+ 40,0
B 1	0,11	1,0	+ 0,89	0,08	– 0,03	0,418	+ 0,308	0,12	+ 0,1
B 2	0,11	0,06	– 0,05	1,2	+ 1,09	0,284	+ 0,138	0,3	+ 0,19
PP	4,6	1,3	– 3,3	4,9	+ 0,3	2,807	– 1,793	2,6	+ 2,0
C	40	20,0	– 20,0	0,8	– 39,2	50,0	+ 10,0	10	– 30,0
ЭЦ, ккал EC, kcal	72,0	340,0	– 268,0	233,0	+ 161,0	253,0	+ 183	226	+ 154,0

Таблица 3.

Сравнительный анализ пищевой ценности растительного сырья, традиционного и рекомендованного для разрабатываемых рецептур рыбных котлет с добавлением томата (сушеный), паприки, лука репчатого и яйца куриного, г/100г

Table 3.

Comparative analysis of the nutritional value of vegetable raw materials, traditional and recommended for the formulation of fish balles fish cutlet with tomato (dried), paprika, onion onions and chicken egg, g / 100g

Вещество Substances	Минтай pollock	Томат (сушеный) Tomato (dried)		Паприка Paprika		Лук репчатый Оnion		Яйцо куриное Сhicken egg
		содержание content	отклонение deviation	содержание content	отклонение deviation	содержание content	отклонение deviation	содержание content	отклонение deviation
Влажность Humidity	82,0	0,0	+ 82,0	11	– 71,0	86,0	+ 4,0	74,0	– 8,0
Белок Protein	15,9	3,0	– 12,9	14,1	– 1,8	1,4	– 14,5	12,7	– 3,2
Жир Fat	0,9	4,4	+ 3,5	12,9	+ 12,0	0,2	– 0,7	11,5	+ 10,6
Углеводы общие Carbohydrates General	0,0	4,7	+ 4,7	19,1	+ 19,1	8,2	+8,2	0,7	+ 0,7
Пищевые волокна Food Fiber	0,0	0,0	0,0	34,9	+ 34,9	3,0	+ 3,0	0,0	0,0
Органические кислоты Organic acids	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,2	+0,2	0,0	0,0
Зола /ash	1,41	12,6	+ 11,19	7,74	+ 6,33	0,35	– 1,06	1,06	0,35
Na	40,0	0,0	– 40,0	68	+ 28,0	4,0	– 36,0	134,0	+ 94,0
K	420,0	0,0	– 420,0	2280	+ 1860,0	175,0	– 275	140,0	– 280,0
Ca	40,0	0,0	– 40,0	229	+ 189,0	31,0	– 9,0	55,0	+ 15,0
Mg	55,0	0,0	– 55,0	178	+ 123,0	14,0	– 41,0	12,0	– 43,0
P	240,0	0,0	– 240,0	314	+ 74,0	58,0	– 182,0	192,0	– 48,0
Fe	0,8	0,0	– 0,8	21,14	+ 20,34	0,8	0,0	2,5	+ 1,7
β-каротин β-carotene	0,0	0,0	0,0	26,16	+ 26,16	0,001	+ 0,001	0,06	+ 0,06
B 1	0,11	0,0	– 0,11	0,33	+ 0,22	0,05	– 0,06	0,07	– 0,04
B 2	0,11	0,0	– 0,11	1,3	+ 1,19	0,02	– 0,09	0,44	+ 0,33
PP	4,6	0,0	– 4,6	10,06	+ 5,46	0,5	– 4,1	3,6	– 1,0
C	40	0,0	– 40	0,9	+ 39,1	10,0	– 30,0	55,0	+ 15,0
ЭЦ, ккал EC, kcal	72,0	70,0	– 2,0	282,0	+ 210,0	41,0	– 31,0	157,0	+85,0

Таблица 4.

Оптимизированная рецептура обогащенных рыбных котлет

Анализ таблицы 4 показывает, что в процессе разработки рецептуры котлет определены минимальные и максимальные концентрации составных компонентов рецептуры, которые наилучшим способом будут отвечать пищевой ценности самого продукта и максимально приближено к потребностям населения.

Методом компьютерного моделирования и планирования рецептур получены оптимальные значения, которые соответствуют реологическим показателям рыбной котлетной массы, что позволяет формовать и доводить до готовности на промышленной линии по изготовлению котлет. Эта технология даст возможность использовать разработанные полуфабрикаты различной степени готовности, а также применять их для

изготовления рыбных кулинарных изделий широкого ассортимента с использованием растительного и пряно-ароматического сырья.

Установлено, по органолептическим и микробиологическим показателям котлеты соответствуют ТУ 10.20.25–040–35749547–2020 Рыбные полуфабрикаты.

Заключение

Оптимизированная рецептура обогащенного рыбного модельного фарша по ингредиентному составу максимально будет приближаться к контрольному образцу, составляющему нормативной документации, а по пищевой и энергетической ценности соответствует функциональным рыбным продуктам.

Table 4.

Optimized formulation of enriched fish balls

Продукт Product	Содержание компонентов | Content of components		Оптимально, г/ Optimal, g
	min	max
Минтай | Pollock	32,5	32,5	32,5
Молоко | Milk	12,5	12,5	12,5
Сухари | Breadcrumbs	5,0	5,0	5,0
Перец молотый | Ground pepper	0,025	0,025	0,025
Масло растительное | Vegetable oil	4,0	4,0	4,0
Лук репчатый | Onion	4,5	4,5	4,5
Морковь | Carrot	3,0	3,0	3,0
Базилик | Basil	0,1	0,1	0,1
Смесь томат (сушеный), паприка, укроп (сушеный) Mix of tomato (dried), paprika, dill (dried)	0,2	0,5	0,35
Яйцо куриное | Сhicken egg	7,0	2,5	4,75
Мука из топинамбура Flour from jerusalem artichoke	0,2	0,2	0,2
Соль | Salt	0,5	0,5	0,5
Итого | Total	70,0	65,0	67,0