Особенности сохранности витаминов в шоколаде

Сохранность шоколада и шоколадных изделий подразумевает не только высокие органолептические показатели, но гарантированное содержание биологически активных ингредиентов, в том числе витаминов, в течение всего срока годности.

Шоколад характеризуется высокой массовой долей жира, обычно до 35 %. Для таких изделий характерно высокое содержание жирорастворимых витаминов. Массовая доля жира в шоколаде с высоким содержанием какао-продуктов может достигать 55 %, что существенно повышает содержание токоферолов в изделиях.

Массовая доля жира регламентируется государственными стандартами и является важнейшим показателем качества шоколада. В соответствии с ГОСТ 31721-2012 "Шоколад. Общие технические условия" массовая доля масла какао для горького шоколада должна быть не менее 33 %, в темном и белом шоколаде – не менее 20 %, в молочном шоколаде массовая доля масла какао не регламентируется ¹ . Массовая доля общего жира для молочного шоколада составляет не менее 25 %.

Среди жирорастворимых витаминов особое место занимают токоферолы и токотриенолы, обладающие Е-витаминной активностью и уменьшающие скорость окислительных процессов жировой фракции изделий. Среди токоферолов наибольшей антиоксидантной активностью обладает δ-токоферол, наибольшей витаминной активностью – α-токоферол [1–3].

Шоколад содержит значительное количество суммы β- и γ-токоферолов с высокой антиокислительной активностью, что позволяет сохранять ненасыщенные жирные кислоты и биологически активные компоненты в течение длительного срока годности.

Массовая доля общего сухого остатка какао находится в широком диапазоне и для некоторых образцов достигает 99 %. Высокое содержание водорастворимых веществ какао-продуктов обусловливает высокое содержание водорастворимых витаминов, среди которых особое место занимают витамины группы В.

При хранении шоколада и шоколадных изделий происходят потери витаминов в результате их окисления и перехода в более устойчивые формы. Нестабильная и повышенная температура хранения приводят не только к ухудшению органолептических показателей, но и значительному снижению содержания витаминов.

Необходимо отметить, что для различных витаминов окислительные процессы происходят с различной скоростью.

Содержание витаминов В 1 и В 2 ряда образцов кондитерских изделий не всегда совпадает с маркировкой, что вызывает несоответствие желаемого и фактического потребления этих витаминов.

Согласно Техническому регламенту Таможенного союза 022/2011 "Пищевая продукция в части ее маркировки" суточная потребность в витамине В 1 для взрослых составляет от 1,4 до 2,4 мг ² . Содержание витамина В ₁ в различных пищевых продуктах составляет от 0,01 до 0,11 мг/100 г.

Суточная потребность в витамине В ₂ – 1,5–3,0 мг. Источником витамина В ₂ являются молоко или молочные продукты, которые используются в производстве молочного и белого шоколада ³ [4]. Недостаток потребления витаминов в питании восполняется правильным составлением рациона и использованием витаминов и витаминных премиксов при изготовлении пищевых продуктов, в том числе различных групп кондитерских изделий.

В соответствии с ТР ТС 022/2011 для классификации изделий как "источник" они должны содержать не менее 0,21 мг витамина В 1 и не менее 0,24 мг витамина В 2 . Состав шоколада регламентируется государственными стандартами ГОСТ Р 53041-2008 "Изделия кондитерские и полуфабрикаты кондитерского производства. Термины и определения" и ГОСТ 31721-2012 "Шоколад. Общие технические условия" ⁴ .

Цель работы – исследование массовой доли витаминов при изготовлении и хранении различных наименований шоколада. Результатом работы является разработка методологии оценки сохранности витаминов в кондитерских изделиях, которая необходима для подтверждения соответствия маркированию кондитерских изделий в соответствии с Техническим регламентом Таможенного союза 022/2011.

Материалы и методы

Объектами исследования явились образцы горького, молочного и белого шоколада. Массовая доля жира в горьком шоколаде составила от 32 % до 55 %, в молочном – от 29 % до 36 %, в белом – от 27 % до 40 %. Массовая доля общего сухого остатка какао в горьком шоколаде находилась в диапазоне от 55 % до 99 %. Срок годности различных наименований шоколада составляет 1 год.

Витамины В 1 и В 2 определены с использованием флуориметра Флюорат-02-1 (Люмэкс, Россия). Определение массовой доли витамина В 1 и витамина В 2 проводится по ранее разработанным методикам МВИ 48–00334675–2016, МВИ 49–00334675–2016, сущность которых заключается в кислотном и ферментативном гидролизе, экстракционной очистке полученного гидролизата от соединений и определении массовой доли тиамина и рибофлавина либо с помощью флуориметра, либо методом капиллярного электрофореза с использованием концентрирования методом твердофазной экстракцией или без него [4–6].

Система капиллярного электрофореза Prince 770 CEC (Нидерланды) и твердофазной экстракции SPE Vacuum Manifolds (CША) использована для одновременного определения водорастворимых витаминов (фосфатный буфер, эффективная длина капилляра 50 см, внутренний диаметр – 75 мкм, ввод пробы гидродинамический 100 мбар, 0,1 мин, напряжение на концах капилляра 20 кВ, детектирование при 254 нм, температура термостата капилляра 20 °С).

Исследование токоферолов проведено с использованием системы жидкостной хроматографии (насос Gilson 302 (Англия) с флуориметрическим детектором после щелочного гидролиза образцов (колонка 80 × 2 мм, Силасорб 600, 5 мкм)); для построения градуировочного графика использован УФ спектрофотометр Specord M40 (ГДР).

Стандарты витаминов – тиамин гидрохлорид, рибофлавин, никотинамид, пиридоксин, кислота фолиевая, амилаза (Sigma).

Результаты и обсуждение

Проведены исследования массовой доли витаминов В 1 и В 2 в различных видах шоколада. Содержание витаминов зависит от состава рецептуры, используемых добавлений, продолжительности и условий хранения изделий (табл. 1–3).

Корреляция между массовой доли жира, общего сухого остатка какао и содержанием витаминов для исследованных образцов шоколада не установлена.

Содержание α-токоферола для различных наименований горького шоколада находилось в диапазоне 0,6–2,9 мг/100 г, а сумма β+γ токоферолов – в диапазоне от 4,6 до 16,7 мг/100 г.

Различные добавления в белый шоколад не оказывают существенного влияния на содержание исследованных витаминов.

Таблица 1. Массовая доля жира, витаминов В 1 и В 2 горького шоколада Table 1. Mass fraction of fat, vitamins B 1 and B 2 of bitter chocolate

Массовая доля общего сухого остатка какао	Массовая доля жира, %	Массовая доля витаминов, мг/100 г
		В 1	В 2
55 %	32,5–37,6	0,01–0,06	0,04–0,16
55 % с фундуком	37,5	0,10	0,08
65 %	38,3	0,03	0,06
70 %	33,4–41,0	0,01–0,09	0,05–0,08
73 %	38,0	0,09	0,03
75 %	33,5–42,3	0,02	0,04–0,05
80 %	34,5	0,07	0,05
85 %	44,5	0,04	0,04
99 %	55,0	0,03	0,11

Таблица 2. Массовая доля жира, витаминов В 1 и В 2 молочного шоколада Table 2. Mass fraction of fat, vitamins B 1 and B 2 of milk chocolate

Образец	Массовая доля жира, %	Массовая доля витаминов, мг/100 г
		В 1	В 2
1	29,4	0,02	0,04
2 с кусочками малины	29,8	0,02	0,01
3	31,4	0,01	0,03
4	32,5	0,05	0,07
5 со сливками	32,6	0,08	0,08
6	33,4	0,02	0,03
7	33,8	0,05	0,08
8	34,2	0,04	0,05
9	34,3	0,01	0,04
10	35,2	0,01	0,07
11	35,7	0,01	0,05

Однако фактические диапазоны содержания этих витаминов в горьком и молочном шоколаде практически совпадают. Это свидетельствует о необходимости контроля качества используемых молочных продуктов и повышения окислительной стабильности жировой фракции молочного шоколада с целью увеличения содержания указанных витаминов.

Таблица 3. Массовая доля жира, витаминов В ₁ и В ₂ белого шоколада Table 3. Mass fraction of fat, vitamins B ₁ and B ₂ of white chocolate

Образец	Массовая доля жира, %	Массовая доля витаминов, мг/100 г
		В 1	В 2
1	27,1	0,01	0,03
2	30,5	0,08	0,05
3 с бисквитом	31,7	0,06	0,05
4	31,8	0,06	0,05
5 с молоком	32,5	0,02	0,01
6	32,5	0,06	0,05
7 с клубникой	33,6	0,03	0,02
8 с абрикосом	34,0	0,07	0,03
9 с ванилью	34,8	0,08	0,07
10 с миндалем и кокосом	35,0	0,05	0,03
11 с орехом лещины	39,7	0,02	0,04

Для обеспечения заданного потребления витаминов нужно обеспечить их необходимое содержание в кондитерских изделиях, что возможно реализовать в витаминизированных продуктах. При этом необходимо учитывать потери витаминов при их введении и дальнейшем хранении различных кондитерских изделий.

Для определения потерь витаминов при введении изготовлены модельные образцы молочного шоколада с использованием в качестве жирового компонента масла какао. Рецептура содержит 19,3 % масла какао, 21,8 % какао тертого, 16,7 % сухого молока, 42,2 % сахарной пудры [5]. Использована смесь витаминов, содержащая никотинамид (В5) – 0,625 г, пиридоксин (В6) – 0,156 г, тиамин (В1) – 0,625 г, рибофлавин (В2) – 0,625 г, кислоту фолиевую (Вс) – 0,125 г.

Модельные образцы молочного шоколада помещены в условия традиционного хранения при температуре 25 °С и "ускоренного старения" при температуре 50 °С (рис. 1, 2).

Содержание витаминов, %

Исходная Шоколад Хранение 1

смесь месяц

□ Никотинамид

• □    Пиридоксин

• □    Рибофлавин

• □    Тиамин

• □    Фолиевая кислота

Фолиевая кислота

Тиамин

Рибофлавин

Пиридоксин

Никотинамид

Рис. 1. Содержание витаминов в модельном образце шоколада в условиях традиционного хранения при температуре 20 °С Fig. 1. The content of vitamins in a model chocolate sample under traditional storage conditions at the temperature of 20 °C

При введении витаминов в шоколад наибольшие потери выявлены для никотинамида и фолиевой кислоты. Меньшие потери установлены для тиамина (В ₁ ) и рибофлавина (В ₂ ).

Для прогнозирования срока годности пищевых продуктов с низкой влажностью используют методику "ускоренного старения". В процессе хранения образца шоколада при повышенной до 50 °С температуре витамины разрушаются со значительно большей скоростью (рис. 2).

Содержание витаминов, %

Исходная смесь

Шоколад Хранение 1 месяц

• □    Никотинамид

• □    Пиридоксин

• □    Рибофлавин

• □    Тиамин

• □    Фолиевая кислота

Фолиевая кислота

Тиамин

Рибофлавин

Пиридоксин

Никотинамид

Рис. 2. Содержание витаминов в модельном образце шоколада в условиях "ускоренного старения" при температуре 50 °С Fig. 2. The content of vitamins in a model sample of chocolate under conditions of "accelerated aging" at the temperature of 50 °C

Скорость изменения содержания различных витаминов увеличивается в 3–4 раза при повышении температуры хранения изделий до 50 °С. Условия "ускоренного старения" можно использовать для прогнозирования содержания витаминов в процессе длительного хранения и при транспортировке кондитерских изделий в неблагоприятных условиях.

Таким образом, различные наименования шоколада характеризуются широкими диапазонами содержания витаминов В ₁ , В ₂ и жирорастворимых токоферолов, способствующих уменьшению скорости окислительных процессов и потери витаминов (табл. 4).

Таблица 4. Диапазоны массовой доли витаминов в шоколаде Table 4. Mass ranges of vitamins in chocolate

Шоколад	Массовая доля витаминов, мг/100 г
	В 1	В 2	Токоферолы
			α	β+γ	δ
Горький	0,01–0,10	0,03–0,16	0,6–2,9	4,6–16,7	0,4–6,6
Молочный	0,01–0,08	0,01–0,08	0,3–0,4	6,9–10,3	0,5–1,3
Белый	0,01–0,08	0,01–0,07	0,6–1,1	10,8–18,7	0,5–1,4

Заключение

Массовая доля витамина В ₁ для различных наименований шоколада находится в диапазоне от 0,01 до 0,10 мг/100 г, массовая доля витамина В ₂ – от 0,01 до 0,16 мг/100 г. Потери различных витаминов при производстве шоколада составляют 10–15 %. Один месяц хранения при температуре 20 °С уменьшает содержание водорастворимых витаминов В ₁ и В ₂ на 5–15 %. При повышении температуры хранения скорость разрушения витаминов существенно увеличивается.

В результате проведенных исследований получены фактические диапазоны содержания витаминов, установлены закономерности изменения их содержания при производстве и хранении горького, молочного и белого шоколада. Методология оценки сохранности витаминов в кондитерских изделиях, включающая методики определения и закономерности изменения содержания витаминов в процессе производства и хранения, позволит обосновывать требования к параметрам технологии и качеству сырья для гарантирования заданных показателей качества изделий в течение заданного срока годности.