Разработка и исследование качества помадной начинки с железосодержащим комплексом

Введение. Актуальность исследования вопросов железодефицитного состояния человека в современном обществе определяется несбалансированностью рациона питания.

Анемия, вызванная дефицитом железа в крови, является лишь одним из множества последствий, связанных с нехваткой данного микроэлемента. Нехватка железа может привести к различным нарушениям в работе организма даже при отсутствии анемии. Основной причиной является не только снижение уровня железа, но и воспалительные процессы, влияющие на его задержку в крови. Проблема недостатка железа и связанной с ним анемии признана мировым здравоохранением как глобальная, и борьба с ней стоит в первоочередных задачах [1].

В зависимости от степени дефицита железа в организме, начиная от прелатентного и заканчивая явной анемией, предлагаются различные методы лечения. Это могут быть как натуральные продукты, богатые железом, так и специальные добавки или медикаменты, включая препараты для приема внутрь или инъекции [2].

Был проведен анализ, который подчеркнул частоту и значимость синдрома дефицита железа среди женщин в период их детородных лет. Обеспечение своевременной коррекции железо-дефицита вносит значительный вклад в уменьшение рисков, связанных с осложнениями во время беременности, кроме того, снижает уровень заболеваемости среди новорожденных [3].

Исследования показывают, что железодефицитная анемия – распространенное заболевание среди лиц, страдающих избыточным весом. В группе обследованных людей с ожирением 31,23 % столкнулись с железодефицитной анемией, а у 34,18 % был выявлен железодефицит без анемии, суммарно это составляет 65,41 % [4].

Снижение потребления железа влияет на обменные процессы тканей. Несмотря на то, что уровень гемоглобина может оставаться прежним, выработка железа начинает уменьшаться [5]. При приеме беременными и кормящими препаратов железа с замедленным высвобождением, обогащенных фолиевой кислотой, создается возможность формирования у новорожденных увеличенных запасов этого элемента [6].

Термин «биодоступность железа» описывает процент металла, взятого организмом через кишечник из пищи, который активно включается в различные физиологические процессы, включая формирование крови. Хелатбисглицинат – это форма, за которой будущее, в его структуре ион Fe2+ сочетается с парой молекул глицина, образуя хелаты [7].

Пищевое железо всасывается через стенку кишечника в виде гемового железа (из источников животной пищи) и негемового железа

(из источников животной и растительной пищи). Гемовое железо обладает высокой биодоступностью по сравнению с негемовым железом; его всасывание более эффективно, тогда как на биодоступность негемового железа существенно влияют другие компоненты рациона. Негемовое железо в основном присутствует в окружающей среде и рационе в виде нерастворимой трехвалентной (Fe3+ ) формы железа, но транспортируется через стенку кишечника в двухвалентной (Fe2+) форме [8].

Ученые разработали множество методов для решения проблемы нехватки железа, среди которых выделяются различные источники этого элемента. К традиционным вариантам можно отнести сульфат железа, который содержит 20 % данного минерала [9].

В соответствии с нормами Всемирной организации здравоохранения рекомендованная дозировка железа составляет 120 мг в день для лечения анемии и 60 мг в день для ее профилактики. При этом используются как препараты, содержащие двухвалентное железо, так и трехвалентное [10].

Кроме фармацевтических средств важная роль в борьбе с дефицитом железа отводится сбалансированному питанию. Рациональное питание, включающее в себя достаточное количество железа, важно как для взрослых (10,0– 18,0 мг/сут), так и для детей (4,0–18,0 мг/сут в зависимости от возраста). Включение в рацион микроэлементов в наноразмерных солях и порошках может способствовать эффективной терапии недостатка железа [11].

Современная кондитерская промышленность активно использует технологии, позволяющие производить конфеты, способ создания которых включает в себя процесс растворения сахарных кристаллов и удаление излишков воды из сливок.

Особенностью рецептуры этих кондитерских изделий является высокое содержание сахара и жиров при ограниченном присутствии компонентов с биологической активностью. Продолжительность этого этапа напрямую влияет на твердость помадки. По мере постепенного испарения воды сахар концентрируется, и температура смеси поднимается выше 100 °C (212 °F). При интенсивном испарении, когда время приготовления более длительное, помадная масса будет слишком твердой.

При охлаждении сахара при постоянном перемешивании образуются мелкие кристаллы, превращающие его в белую липкую массу. Количество воды оказывает большое влияние на текстуру. Низкие уровни используются в формованных изделиях, в то время как более высокое содержание воды дает кремовые начинки. Роль жира аналогична жирам, используемым в ирисе. Он может сгладить текстуру и придать кремообразность помадке. Основная причина использования жира – его функция в качестве носителя вкуса. Поскольку жир смешивается во время процесса взбивания, его окислительная стабильность имеет решающее значение, чтобы избежать неприятного привкуса.

Известно обогащение помадных конфет β-каротином путем замены в рецептуре искусственного красителя тартразина (Е102) на β-каро-тин с последующей органолептической оценкой полученных конфет [12].

Изучена возможность применения кавитационного воздействия на помадные конфеты для доведения инверсии сахарозы до 100 %. Установлено оптимальное количество тыквенной подварки, равное 7,2 г на 100 г готового продукта для внедрения нетрадиционного сырья, повышающего высокую пищевую и биологическую ценность [13].

Цель исследования – оценка качества помадной начинки функционального назначения.

Объекты и методы. Исследование сосредоточено на анализе традиционно производимой помадной начинки и помадной начинки с добавлением нетрадиционного сырья. Среди изучаемых компонентов можно выделить альбумин пищевой природы, экстракт люцерны посевной.

Экстракт люцерны посевной представляет собой сочетание высокомолекулярных соединений с активными компонентами, которые оказывают многогранное воздействие на здоровье человека. Этот препарат включает такие элементы, как флавоноиды, липиды и фосфолипиды; белки в его составе состоят из 20 аминокислот, из которых 8 являются незаменимыми. В сухой массе люцерны в среднем содержится 20 % сырого протеина [14].

Организация эксперимента включила в себя создание контрольной и трех опытных групп для исследования образцов. Рецептура одной из них разработана для помадной начинки, обога- щенной альбумином черным пищевым, тогда как в рецептуру второй группы дополнительно введен экстракт люцерны посевной.

В процессе проведенных исследований были установлены органолептические характеристики согласно ГОСТ 4570-2014 «Конфеты. Общие технические условия».

Результаты и их обсуждение. Выполнялись исследования, в результате которых была разработана технологическая схема получения помадной начинки (рис.)

Технология получения контрольного образца помадной начинки

Technology for obtaining a control sample of the fondant filling

В ходе подготовки начинки для помадных конфет в качестве сырья в состав вошли такие ингредиенты, как сгущенное молоко с сахаром, карамельная патока, кристаллический сахар и вода.

В отличие от контрольного в опытные образцы были дополнительно введены следующие компоненты: альбумин черный пищевой, экстракт люцерны посевной.

Технология получения опытных образцов включает в себя следующие этапы: на первом этапе подготовлена основа – сахар-песок, сгущенное молоко, вода, патока карамельная, на втором этапе – для 1-й, 2-й и 3-й группы опытных образцов введен альбумин черный пищевой, для 2-й и 3-й группы опытных образцов дополнительно введен экстракт люцерны посевной, на третьем этапе происходит смешивание компонентов и уваривание, на заключительном этапе – розлив в формы.

Анализ включал оценку органолептических показателей согласно ГОСТ 4270-2014.

Цвет полученных образцов был следующий: контрольный образец кремового цвета, опытный образец № 1 – светло-коричневого, опытные образцы № 2, 3 – темно-коричневого.

При оценке органолептических характеристик образцов было выявлено, что контрольный образец отличается слегка уловимым молочным ароматом сгущенки. В то время как у опытных образцов № 1 и № 2 наблюдается неярко выраженное присутствие вкусовых нот альбумина пищевого черного и экстракта из люцерны посевной, опытный образец № 3 демонстрирует насыщенные вкус и аромат, характерные для альбумина черного пищевого и экстракта люцерны посевной.

По показателям структуры, консистенции, поверхности и формы все образцы соответствуют требованиям ГОСТ 4270-20.

Выявилась достоверность содержания белка, жиров, а также железа в анализируемом продукте, что подтвердили результаты, представленные в таблице.

Исследование пищевой ценности образцов помадной начинки в соответствии с суточной потребностью

Investigation of the nutritional value of the fondant filling samples in accordance with the daily requirement

Показатель	Минимальная физиологическая потребность (муж/жен.)	Контрольный образец	Опытный образец
			№ 1	№ 2	№ 3
Железо, мг	10/18	0,52	4,11	5,25	6,21
Белок, %	75/60	2,16	5,56	6,51	7,47
Жиры, %	72/57	2,64	2,89	2,67	2,68
Углеводы, %	301/238	75,10	70,49	68,26	66,40
Вода, %	–	19,45	20,25	21,7	22,56
Зола, %	–	0,65	0,81	0,86	0,89
Энергетическая ценность, ккал	2150/1700	324,5	330,1	325,8	321,3
Витамины: Ретинол А, мкг	900/800	–	4,50	4,50	4,50
Пантотеновая кислота В 5 , мг	5,0	–	–	–	0,80
Рибофлавин В 2 , м г	1,8	0,13	–	0,16	0,20
α-токоферол Е, мг	15,0	–	0,01	0,01	0,10

Были получены данные, указывающие на необходимость потребления помадной начинки с экстрактом люцерны посевной и альбумином пищевой природы: мужчинам – 19,0 г для удовлетворения суточной потребности в железе и 34,3 г помадной начинки женщинам при суточной потребности 10 и 18 мг/100 г без учета потребления других продуктов.

Покрытие метаболических нужд в железе обеспечивается за счет следующих ингредиентов: экстракта люцерны посевной, альбумина черного пищевого. Согласно проведенным анализам, содержание белка в опытном образце № 1 находится на уровне 5,56 %, № 2 – 6,51, № 3 – 7,47 %. Эти показатели превышают уровень, зафиксированный в контрольном образце, где белок составляет только 2,16 %.

Опытный образец № 3 покрывает суточную потребность в жире для мужчин и женщин на 3,72 и 4,70 % соответственно. В отличие от этого опытный образец № 1 с альбумином черным пищевым обеспечил покрытие суточной потребности в жире для мужчин и женщин на 4,01 и 5,07 % соответственно. В отличие от опытных образцов № 1 и 3 в образце № 2 покрытие суточной потребности в жире составляет 3,70 и 4,68 % для мужчин и женщи соответственно.

Жирорастворимые витамины также подверглись анализу в опытных образцах. В опытном образце № 1, опытном образце № 2 и в опытном образце № 3 видно, что содержание вита- мина Е перекрывает суточную норму в 0,06 % соответственно. Содержание витамина В2 в образцах с экстрактом люцерны посевной и альбумина черного пищевого достигло 16,00 %. Содержание витамина В5 в образцах с экстрактом люцерны посевной и альбумина черного пищевого достигло 11,32 %.

Заключение

• 1.    Использование компонентов с высоким содержанием железа, в т. ч. таких, как альбумин черный пищевой и экстракт люцерны посевной, является эффективным для обеспечения ежедневной потребности человека в данном веществе.

• 2.    Для достижения необходимого уровня потребления железа взрослым мужчинам и женщинам рекомендуется употреблять помадную начинку, обогащенную экстрактом люцерны посевной и альбумином черным пищевым, в количестве 19,0 и 34,3 г соответственно.

• 3.    Включение добавок функционального назначения обеспечивает эффективное решение проблемы недостатка железа в готовом продукте.

• 4.    Разработанная помадная начинка может использоваться как самостоятельный продукт и в кондитерском производстве для наполнения конфет типа: «Ромашка», «Ласточка», «Муза Сибирская» и т. д.