Изучение влияния функциональных ингредиентов на витаминный состав иммуностимулирующих пастиломармеладных изделий

UDK664.1                               

Обоснование выбора темы, цели и задачи

В связи с ухудшением экологической ситуации страны, загрязнением сырьевых ресурсов, также с ухудшением эпидемиологической ситуации человеку необходимо усиливать здоровье и питание. Необходимо разрабатывать и находить новые продукты питания которые обеспечивают защиту от внешних раздражителей и поднимают иммунитет организма. В связи с этим разработка продуктов с важными свойствами функциональной направленности является одним из развивающихся в настоящее время направлений отрасли производства пищевых продуктов. На рынке пищевых производств разработка и выпуск кондитерских изделий терпит высокую конкуренцию. Так как на рынке Казахстана корндитерские изделие представлены в большей части зарубежными производителями. В связи с этим, для развития и реализации деятельности в условиях конкуренции современным предприятиям необходимо развивать и находить новые ресурсы и способы которые будут способствовать увеличению свойств предлагаемой продукции. В связи с чем, необходимы новые научные идеи, исследования в области создания кондитерских изделий обладающих повышенной биологической и пищевой ценностью, которые в то же время способствуют удовлетворению потребности рынка, конечного потребителя [1, 2].

Важную роль играет применение нетрадиционных видов сырья, их правильное применение с учетом технических характеристик и качества как сырья, так и готовых продуктов.

В исследовательских работах авторов сырьем для изготовления мармелада служат: плодово-ягодное пюре свежеприготовленное, стерилизованное, быстрозамороженное или консервированное химическими консервантами; пектин и др. [3]. Например, известна технология получения фруктово-желейного мармелада на основе натурального растительного сырья - пюре калины обыкновенной и апельсина. Определены показатели качества, а также антиоксидантная емкость полученных образцов [4].

Учеными представлена технологическая схема производства фруктового мармелада для здорового, функционального питания из местного плодово-ягодного сырья [6]. Многими авторами [5-9] обоснованы целесообразность использования плодов, семян облепихи в свежем, обработанном виде для производства кондитерских изделий пастильной группы, кексов и других мучных кондитерских изделий. В зависимости от различия сортов, экологической среды зрелые плоды облепихи отличаются по вкусовым качествам, по разнообразию и накоплению полезных биологически активных веществ, в том числе витаминов. Из антиоксидантов количество витамина С варьируется от 84,0 до 281,2 мг%. Учеными выявлено накопление в плодах облепихи соединений каротина, находящихся в прямой зависимости от содержания сухих веществ и в обратной -от массы плода. В основном они содержат большее количество минеральных элементов, таких как калий, натрий, фосфор, железо, медъ, цинк, молибден, йод и др. Также, наиболее активные соединения, которые входят в состав плодов облепихи это флавонойды, которые варьируются от 100 до более 200 мг% [10-11].

Экстрагированное масло из семян расторопши богато незаменимыми жирными кислотами, стеролами и витамином Е и может быть привлекательным сырьем для использования в приготовлении пищи в комплексе с другими растительными маслами или отдельно [12].

Однако отсутствуют обоснованные подходы к использованию лекарственных трав и продуктов из них с целью обогащения функциональными свойствами, в том числе водорастворимыми витаминами, в производстве кондитерских изделий. В связи с чем, разработка и исследование таких кондитерских изделий является актуальной.

Авторами был изучен витаминный состав некоторых лекарственных трав, обладающих иммуностимулирующими свойствам, в рамках которого были отобраны следующие растения: трава зверобоя и листья облепихи, как перспективное сырье для придания иммуностимулирующего действия пастиломармеладным изделиям [13].

Цель работы-изучение влияния функциональных ингридиентов на изменение состава водорастворимых витаминов в разработанных пастиломармеладных изделиях.

Задачи исследований:

• -    исследование и сравнение витаминного состава образцов пастиломармеладных изделий с добавлением различных концентраций трав зверобоя и облепихи;

• -    исследование и сравнение витаминного состава в образцах пастиломармеладных изделий с добавлением различных масел функционального назначения.

Материалы и методы исследований

При проведении исследований физикохимических показателей новых диетических иммуностимулирующих пастиломармеладных изделий объектами исследования являлись:

• Образец №1. Контрольный. Пастиломармеладное изделие без добавок;

Образец №2. Пастиломармеладное изделие с содержанием зверобоя0,7%;

Образец №3. Пастиломармеладное изделие с содержанием зверобоя 1,3%;

Образец №4. Пастиломармеладное изделие с содержанием зверобоя 1% (время обработки 27 минут);

Образец №5. Пастиломармеладное изделие с содержанием зверобоя 0,33%, травы облепихи 0,66%, ягоды облепихи 5,3%;

Образец №6. Пастиломармеладное изделие с содержанием зверобоя 0,5%, травы облепихи 0,5%, ягоды облепихи 2,66%;

Образец №7. Пастиломармеладное изделие с содержанием зверобоя 0,33%, травы облепихи 0,33%, ягоды облепихи 10%;

Образец №8. Пастиломармеладное изделие с содержанием зверобоя 1% (время обработки 20 минут);

Образец №9. Пастиломармеладное изделие с содержанием масла облепихи 2,33% (аптечная);

Образец №10. Пастиломармеладное изделие с содержанием масла облепихи 2,66%;

Образец №11. Пастиломармеладное изделие с содержанием масла зверобоя 2,46%;

Образец №12. Пастиломармеладное изделие с содержанием масла расторопши2,53%;

Образец №13. Пастиломармеладное изделие с содержанием масла облепихи 1,66% (аптечная);

Образец №14. Пастиломармеладное изделие с содержанием масла облепихи 1,66%;

Образец №15. Пастиломармеладное изделие с содержанием масла зверобоя 1,66%;

Образец №16. Пастиломармеладное изделие с содержанием масла грецкого ореха 1,66%;

Образец №17. Пастиломармеладное изделие с содержанием масла расторопши2,0%.

Количественное определение массовой доли водорастворимых витаминов группы В проводилось методом капиллярного электрофореза на приборе «Капель- 105М» («Люмэкс», РФ). Методика определения основывается на миграции и разделении свободных форм анализируемых водорастворимых витаминов под действием электрического поля с регистрацией при длине волны 200 нм их электрофоретической подвижности[14].

Результаты и их обсуждение

В таблице 1 приведены результаты по определению содержания водорастворимых витаминов в образцах пастиломармеладных изделий. Из данных таблицы видно, что из представленных изделий больше всего тиа-минхлорида (витамин Ві) содержится в образцах № 7 и 8 (0,075 мг/100г), на 79-84% больше по сравнению с образцами №2, 5 и 6 (0,0120,016 мг/100г) и 0,066 мг/100г в образце №3, что в 2 раза больше, чем в образце №4 (0,032 мг/100г), в образце №1 данный витамин не обнаружен. Витамин Ві играет важную роль в углеводном, белковом и жировом обмене. Наряду с этим, западные ученые в своих научных трудах рассмотрели положительную динамику при исследовании содержания тиаминхлорида в составе выпечки из разных видов муки [15]. Это свидетельствует о наличии в составе зверобоя данного витамина и показывает возможность его применения для обогащения функциональных продуктов.

В образцах с добавлением различных масел функционального назначения и в контрольном образце тиаминхлорида не обнаружено.

Высокое содержание рибофлавина (витамин В 2 ) обнаружено образце № 8 - 0,65 мг/100г, однако, в образце № 4 его содержание показало в 2 раза больше, что было равно 0,11 мг/100г. В образцах № 2, 5 и 6 рибофлавин обнаружен в пределах 0,09-0,095, что в 2 раза превышает показатели образцов № 3и 7. Витамин В 2 играет важную роль в поддержании здоровья человека, в особенности нервной системы.

Таблица 1 - Содержание водорастворимых витаминов в исследуемых образцах диетических иммуностимулирующих пастиломармеладных изделий

Наименование витаминов	Образцы мармеладных изделий
	№1	№ 2	№ 3	№ 4	№ 5	№ 6	№ 7	№ 8	№9	№10	№11	№12	№13	№14	№15	№16	№17
тиамин-хлорид, мг/100г	*	0,016	0,066	0,032	0,012	0,014	0,075	0,075	*	*	*	*	*	*	*	*	*
рибофлавин, мг/100г	0,00 66	0,09	0,044	0,11	0,09	0,095	0,055	0,65	0,037	0,059	0,066	0,055	0,068	0,042	0,048	0,04	0,035
никоти новая кислота, мг/100г	0,00 57	0,39	0,343	0,36	0,336	0,43	0,397	1,21	0,008	0,009	0,011	0,011	0,009	0,009	0,005	0,005	0,004
пантотеновая кислота, мг/100г	0,00 17	0,059	0,019	0,071	0,036	0,040	0,069	0,20	0,130	0,034	0,124	0,102	0,028	0,022	0,024	0,043	0,015
пиридоксин, мг/100г	0,00 9	0,072	0,055	0,068	0,066	0,073	0,046	0,48	0,077	0,090	0,095	0,106	0,158	0,087	0,07	0,08	0,088
фолиевая кислота, мг/100г	0,00 82	0,029	0,027	0,025	0,051	0,018	0,017	0,083	0,005	0,004	0,005	0,004	0,008	0,003	0,005	0,009	0,002
аскорбиновая кислота, мг/100г	0,00 08	0,004 2	*	0,007 8	*	0,009	*	0,31	0,056	0,077	0,078	0,081	0,015 3	0,101	0,063	0,145	0,067

Примечание: *-не обнаружено

Также рядом ученых были проведены более глубокие исследования влияния витамина на здоровье растущего поколения [16-19].

В образцах мармелада с добавлением масел содержание рибофлавина варьировалось от 0,035 мг/100г до 0,068 мг/100г. Его содержание увеличено в 5,8 и 11,3 раза по сравнению с контрольным образцом. Результаты исследований показывают, что на увеличение рибофлавина в образцах влияет наличие в них трав зверобоя.

Никотиновая кислота участвует в метаболизме жиров и нормализирует концентрацию липопротеинов крови. Также учеными исследовано ингибирующее действие никотиновой кислоты при приготовлении кондитерского изделия из зерновых культур [20]. Самое высокое содержание никотиновой кислоты (витамин Вз) по результатам исследований образцов с добавлением трав зверобоя обнаружено в образце № 8 5 в количестве 1,21 мг / 100 г что составляет 6,05 % от адекватного уровня потребления [21], в образцах №2-7 его содержание в три раза меньше, в образце № 11 витамин Вз был обнаружен на 99,5% меньше (0,0057 мг/100г), чем в образце № 8 . В образцах мармелада с добавлением масел от 0,004 до 0,011 I мг/ 1 0 0 г. максимальное количество витамина наблюдалось в образце с добавлением масла из зверобоя (2,46%), в то же время по сравнению с добавлением трав зверобоя ( 1 %) меньше в 1 1 0 раз.

Пантотеновой кислоты (витамин В 5 ) содержалось больше всего в образце № 8 5 - 0,20 мг/100г, в образцах №2, 4 и 7 его содержание было в пределах 0,059-0,071 мг/100г. В образцах № 5 и 6 содержание данной кислоты превышало образец № 3 в 2 раза и составило 0,036 и 0,040 соответственно. В образце с добавлением трав зверобоя была обнаружена наивысшая концентрация, которая составляет 4 % от адекватного уровня потребления [21]. В образцах с добавлением масел данный витамин варьировался от 0,015 до 0,130 мг/100г. На приблизительно одинаковом уровне пантате-новой кислоты обнаружено в образцах с добавлением масел облепихи (0,13 мг/100г), зверобоя (0,124 мг/100г) и расторопши (0,102 мг/100г). Пантотеновая кислота требуется для синтеза жизненно важных жирных кислот, холестерина, гистамина и гемоглобина. В связи с чем, учеными уделяется особое внимание изучению витамина В 5 в составе пищевых продуктов [ 2 2 ].

В исследуемых образцах № 2 и 6 определено самое высокое содержание пиридоксина (Витамин Вб) - 0,072 и 0,073 мг/100г. Образцы № 3-5 также показали большое количество данного витамина (0,55-0,068 мг/100г). В образцах № 7 и 8 обнаружено схожее содержание витамина Вб, что соответствует 0,046 и 0,048 мг/100г. В образцах с маслом преобладал образец с добавлением масла расторопши 0,158 мг/100г, 7,9 % отадекватного уровня потребления пиридоксина [21]. Витамин Вб способствует улучшению памяти, настроения и работоспособности мозга. Дополнительно учеными зарубежных стран изучены свойства данного витамина в составе пищевых добавок [23].

Фолиевая кислота (витамин В 9 ) была обнаружена в количестве 0,017-0,018 мг/100г в образцах № 6-7 и 0,025-0,027 мг/100г в образцах № 2-4, однако, ее наибольшее содержание было определено в образцах № 8 (0,083 мг/100г) и № 5 (0,051 мг/100г). В образце № 11 6 с добавлением масла зверобоя так же обнаружено большее количество фолиевой кислоты (0,009 мг/100г) среди образцов пастиломармеладных изделий с добавками масел, что составило 2,25 % от адекватного уровня потребления [21]. Витамин В 9 играет существенную роль в формировании органов, тканей и восстановлении иммунитета. В связи с чем, учеными проведены исследования биодоступности данного витамина в детском питании на основе молока [24].

Содержание аскорбиновой кислоты (витамин С) не обнаружено в некоторых образцах, № 3,5,7 однако в образце № 8 его количество составило 0,31 мг/100г, тогда как в образцах 6 , 4, 2 и 1 его содержание было меньше на 97%-99% по сравнению с образцом № 8 . Среди образцов с добавлением масел концентрация аскорбиновой кислоты была больше в мармеладе с добавлением масла грецкого ореха 0,145 мг/ 1 0 0 г, в остальных образцах было примерно на одном уровне. Витамин С относится к мощным антиоксидантам и является ключевым элементом процессов, происходящих в организме. Также, в работах зарубежных ученых уделено большое внимание изучению аскорбиновой кислоты в составе пектина [25].

Заключение, выводы

В результате экспериментальных исследований определено содержание водорастворимых витаминов в образцах пастиломармеладных изделий с добавлением различных концен- траций трав зверобоя. Проведено сравнение их витаминного состава. По тиаминхлориду: во всех образцах с добавлением трав зверобоя был обнаружен витамин В1. Большая концентрация рибофлавина, никотиновой кислоты, пантотеновой кислоты, фолиевой и аскорбиновых кислот, пиридоксина наблюдалась в образце с добавлением 1% трав зверобоя. В том числе рибофлавина обнаружено 0,65 мг/100 г. По количеству никотиновой кислоты также преобладал образец с 1% трав зверобоя, достигло 6% от адекватного уровня потребления, т.е. 1,21 мг/100г. Пантотеновой кислоты было 0,2 мг/100 г. Количество пиридоксина также преобладало в образце с 1 % зверобоя и составило 0,48 мг/100г. Обнаружено фолиевой кислоты 0,08 мг/100г, аскорбиновой кислоты 0,31 мг/100 г. Исходя из полученных данных, видно, что из всех пастиломармеладных издели, самое большее количество витаминов, полифенолов и антиоксидантов обнаружено в образце №8, затем можно отметить образцы № 7, 6 и т.д., что связано с тем, что высокое содержание данных веществ в отобранном для исследования лекарственной травы (зверобой) образце обеспечило оптимальное содержание биологически активных веществ в конечных продуктах при производстве функциональных иммуностимулирующих кондитерских изделий.

Определен витаминный состава образцов пастиломармеладных изделий с добавлением различных масел функционального назначения. В этих образцах также как в контрольном образце тиаминхлорида не обнаружено, возможно при технологических операциях проводимых при получении масел (отжиме и экстракции и т.д.) в продукт не переходит данный витамин. По содержанию рибофлавина, никотиновой кислоты и пантотеновых кислот преобладал образец с маслом грецкого ореха, соответствовало 0,06, 0,011 и 0,12 мг/100 г. В образце с маслом зверобоя больше обнаружено 0,011 мг/100 г никотиновой кислоты и 0,1 мг/100 г пантотеновой кислоты. В образце с маслом из расторопши больше обнаружено рибофлавина 0,068 мг/100 г, пиридоксина 0,158 мг/100 г, фолиевой кислоты 0,08 мг/100 г. Аскорбиновой кислоты было больше в образце с добавлением масла зверобоя и составило 0,145 мг/100 г.

Разработанные образцы пастиломармеладных изделий с применением растительного сырья способствуют расширению ассортимента иммуностимулирующих кондитерских из- делий не только для специального и лечебнопрофилактического назначения, но и для массового потребления. Выбранные ингредиенты, ввиду богатого на витаминого состава, могут повысить функциональность разработанных пастиломармеладных изделий. По результатам сравнительного анализа водорастворимых витаминов, можно рекомендовать для применения в приготовлении мармеладных изделий: зверобоя в виде травяного компонента, в том числе в комплексе с надземными частями облепихи; использованные масла растений также способствовали обогащению готовых продуктов, водорастворимыми витаминами, кроме тиаминхлорида.