Разработка и оценка качества бисквитного рулета специализированного назначения

Введение. Число людей, страдающих целиакией, пожизненной непереносимостью фракции глиадина пшеницы, проламинов ржи (секалинов), ячменя (гордеинов) и чувствительностью к глютену, увеличивается с каждым годом во всем мире. Выделяются три фактора в качестве причины данного состояния, такие как генетическая предрасположенность, экологические причины и иммуногенное воспаление. У пациентов наблюдается повреждение слизистой оболочки кишечника, которое приводит к нарушению всасывания питательных веществ, таких как железо, фолиевая кислота, кальций и жирорастворимые витамины [1–3].

Наиболее распространенным методом лечения людей является пожизненная безглютено-вая диета, которая исключает продукты, приготовленные из содержащих глютен злаков.

В настоящее время многие люди, не страдающие целиакией, придерживаются строгой безглютеновой диеты, считая исключение глютена из своего рациона питания привычкой, обусловленной пользой для здоровья, или способом предотвращения возникновения целиакии [4].

В питательном отношении безглютеновые продукты обычно характеризуются высоким содержанием углеводов, низким содержанием белка и высокой калорийностью. Кроме того, безглютеновые продукты часто ассоциируются с высоким прогнозируемым гликемическим индексом из-за высокой гликемической нагрузки за счет их состава на основе крахмала, что может быть связано с серьезными метаболическими проблемами, такими как ожирение и диабет. Учитывая высокий гликемический индекс, связанный с безглютеновыми продуктами, использование меда, известного своими многочисленными полезными для здоровья свойствами, может служить оптимальной альтернативой сахарозе [5]. Мед, как естественный источник глюко-зооксидазы, представляет собой многообещающую альтернативу очищенным ферментам для выпечки и может способствовать приданию тесту хороших хлебопекарных свойств [6].

Использование меда в бисквитах обеспечивает увеличение питательных компонентов, таких как минералы, витамины и фенольные соединения, следовательно, обогащает пищевую ценность продуктов, одновременно способствуя продлению срока годности и улучшению сенсорных свойств. Однако также известно, что мед содержит большое количество редуцирующих сахаров, а применение термической обработки к продуктам с высоким содержанием редуцирующих сахаров может увеличить образование загрязняющих веществ термического процесса, таких как акриламид в конечном продукте. Акриламид является нейротоксином для людей и жи- вотных и может вызывать опухоли в различных органах, а высокие дозы акриламида влияют на репродуктивную и нервную системы. Турецкими исследователями были определены концентрации акриламида, а также качественные характеристики бисквитов и печенья, содержащие пек-мез и мед в качестве заменителей сахара. Уровни акриламида в образцах медового бисквита оставались ниже предела обнаружения [7].

Анализ литературы показал, что в последние пять лет количество исследований по повышению технологических и питательных качеств безглютеновых хлебобулочных изделий за счет все более широкого использования цельнозерновых, псевдозерновых и бобовых для повышения содержания в них белка и клетчатки и снижения содержания легкоусвояемых углеводов увеличилось [8].

Поиск по ключевым словам «безглютеновая продукция» в Google Академии выдает 26 200 публикаций за последние 10 лет, 20 200 из которых – за последние пять лет. Из них 18 200 посвящены вопросам производства безглюте-нового хлеба, и значительно меньшее количество научных статей связано с производством безглютеновых мучных кондитерских изделий, таких как печенье, торты, кексы, крекеры. Производство безглютеновых рулетов рассматривалось лишь в одной работе [9].

Количество продуктов, предназначенных для безглютеновой диеты, в России пока невелико, в основном представлено импортной продукцией, которая стоит дорого. Основным способом производства безглютеновой продукции является полная замена клейковинсодержащего сырья. Глютен представляет собой белковый ингредиент первостепенной важности для производства различных изделий из-за его вязкоупругих свойств, которые особенно актуальны для хлебобулочных изделий, где он отвечает за конечную пористую структуру. Основная фракция глютена (глютенин и глиадин) играет решающую роль в формировании технологических свойств, которые определяют водопоглощающую способность теста, вязкость и эластичность. Следовательно, удаление глютена представляет серьезную проблему для производителей. Основная задача – найти подходящую замену глютену [10].

Рис является одним из основных продуктов питания, потребляемых во всем мире. Рисовая мука известна как хороший ингредиент для производства безглютеновых продуктов из-за низкого уровня проламинов [11]. Она имеет нейтральный вкус и легкую текстуру, а благодаря низкому содержанию натрия, высокой усвояемости и гипоаллергенному профилю белка рисовая мука является перспективной заменой пшеничной муки при разработке безглютеновых продуктов питания [12, 13]. Кукуруза служит источником углеводов и занимает третье место среди основных продуктов питания после риса и пшеницы. Кукурузная мука тоже не содержит глютен и рекомендуется для производства продуктов питания нового поколения для отдельных групп населения, выбирающих безглютеновую диету по собственному выбору или вследствие непереносимости глютена, а именно целиакии [14].

На основании результатов анализа литературных данных установлено, что рациональное соотношение кукурузной и рисовой муки при производстве безглютеновых хлебобулочных изделий составляет 80 : 20. Такое соотношение обеспечивает получение надлежащих физикохимических показателей и высокие органолептические показатели готовой продукции. Установлено, что изготовленные безглютеновые хлебобулочные изделия превосходят контрольный образец по физико-химическим показателям, а именно: пористости, кислотности, фор-моустойчивости и влажности мякиша [15].

Следует объединять два-три вида безглюте-нового сырья для повышения пищевой ценности изделий либо использовать нетрадиционное местное сырье, богатое незаменимыми аминокислотами, витаминами, минеральными веществами и пищевыми волокнами, для обеспечения нормализации обмена веществ и, в частности, функций пищеварительной системы в организме больных целиакией.

Учитывая ограниченное предложение без-глютеновых продуктов, предлагаемых по доступной цене и хорошим органолептическим характеристикам, считаем данное направление исследования актуальным.

Цель исследования – пополнение ассортимента мучных кондитерских изделий специализированной направленности путем разработки безглютеновых бисквитных рулетов без сахара на основе рисовой и кукурузной муки.

Задачи: экспериментальное определение оптимальных соотношений рецептурных ингредиентов, в т. ч. количественных соотношений аглютеновых видов муки; исследование качественных характеристик модельных образцов с различным соотношением рецептурных ингредиентов для выявления лучшего образца; расчет пищевой ценности.

Объекты и методы . Объекты исследования – модельные образцы бисквитных рулетов, приготовленные в лабораторных условиях кафедры биотехнологий и производства продуктов питания Кузбасского ГАУ, используемое сырье. Модельные образцы готовили с заменой муки пшеничной на аглютеновые виды и с заменой сахара на мед, контрольный образец готовили из муки пшеничной хлебопекарной по традиционной рецептуре [16].

Изготовлены следующие модельные образцы бисквитного рулета с полной заменой сахара на мед:

• –    образец № 1 – на основе рисовой и кукурузной муки (60 : 40);

• –    образец № 2 – на основе рисовой муки;

• –    образец № 3 – на основе рисовой и кукурузной муки (50 : 50);

• –    образец № 4 – на основе рисовой и кукурузной муки (30 : 70).

Тесто для модельных образцов готовили в лабораторных условиях. Его замешивали влажностью 39–41 % путем сбивания яиц с сахаром до однородной массы и добавления в нее муки пшеничной и соды, затем тесто толщиной 5–6 мм выливали на лист, выстланный пергаментной бумагой, и выпекали в духовом шкафу при температуре 190–210 °С в течение 15 мин.

В работе применяли общепринятые методы испытаний согласно требованиям ГОСТ 1462178. Органолептические и физико-химические показатели качества оценивали по ГОСТ 14621-78. Влажность изделий определяли по ГОСТ 59002014 высушиванием в сушильном шкафу при температуре 130 °С в течение 40 мин. Массовую долю сахара по сахарозе – по ГОСТ 5903-89. Дегустационную оценку проводили с применением разработанной 10-балльной шкалы, согласно которой оценивали форму и состояние поверхности, вкус и запах, вид в разрезе. В оценке качества принимали участие пять независимых экспертов. При этом, если образец набирал от 10 до 8 баллов, он оценивался на отлично, от 7,9 до 6,0 баллов – хорошо, от 5,9 до 5,0 баллов – удовлетворительно, менее 5 баллов – неудовлетворительно [17].

В работе использовали следующее сырье: мука пшеничная хлебопекарная высшего сорта – по ГОСТ 26574-2017 (производитель – «Алейка», Алтайский край, ЗАО «Алейскзернопродукт», Россия); мука рисовая (производитель – ООО «Хлебзернопродукт», ТМ «С. Пудовъ», Таганрог, Россия); мука кукурузная тонкого помола, выработанная по СТО 53548590-018-2013 ООО «Хлебзернопродукт» (Москва, Россия); сахар белый – по ГОСТ 33222-2015; меланж – по ГОСТ 30363-2013 (изготовитель – Любинский район, р.п. Красный Яр, Омская обл., Россия); мед натуральный – по ГОСТ 19792-2017 (производитель – ООО «ТД Воял», Новосибирск, ул. Петухова, 79). Статистическую обработку экспериментальных данных, полученных в результате трехкратной повторности, проводили с применением стандартной программы MS Excel.

Результаты и их обсуждение. На первом этапе проанализировали показатели качества применяемых видов муки, в результате выявили, что они соответствуют нормам ГОСТ и могут использоваться в эксперименте.

На следующем этапе при разработке рецептуры учитывали вкусовые характеристики готового продукта и соответствие показателей качества нормируемым значениям. Определяли оптимальные соотношения аглютеновых видов муки, так как именно соотношение муки влияет на вкусовые характеристики, а также на консистенцию теста и формирование пласта рулета.

На рисунке 1 представлены графики зависимости вида в разрезе, формы и состояния поверхности (А), вкуса и запаха, общего балла (Б) от соотношения аглютеновых видов муки.

В результате анализа полученных данных выявлены лучшие образцы по значимым для потребителей вкусовым характеристикам продукта. Выявлено отрицательное влияние большего количества муки кукурузной (50 %) образца № 3 на вкусовые свойства рулета. При доминировании муки кукурузной появляется специфический сладковато-крахмальный привкус, который повлиял на общую (удовлетворительную) оценку экспертов. Образец № 1 с соотношением муки рисовой и кукурузной 60 : 40 и образец № 2 с полной заменой пшеничной муки на муку рисовую были оценены экспертами на отлично. Эти образцы характеризовались приятным вкусом и запахом, бисквитный полуфабрикат имел развитую пористость, без следов не-промеса, был хорошо пропеченным и равномерным по толщине, не крошился.

А

Б

Рис. 1. Графики зависимости органолептических показателей качества от количественных соотношений муки рисовой и кукурузной

Graphs of the dependence of organoleptic quality indicators on the quantitative ratios of rice and corn flour

При разработке рецептур отмечена возможность снижения количества меда на 2 % при использовании в составе только рисовой муки. Очевидно, это связано с большим содержанием углеводов в рисовой муке по сравнению с мукой кукурузной.

Таблица 1

Характеристика физико-химических показателей качества образцов рулетов бисквитных Characteristics of physical and chemical quality indicators of biscuit roll samples

Показатель	Требования ГОСТ 14621	Образец
		Контроль	№ 1	№ 2
Влажность, %	16,0–24,0	19,2±0,5	20,2±0,5	18,0±0,5
Массовая доля общего сахара (по сахарозе) в пересчете на сухое вещество, %	В соответствии с рецептурой	21,3±1,0	2,3±1,0	2,4±1,0
Толщина пласта выпеченного полуфабриката, мм	6,0–9,0	7,3	7,2	7,0

Анализ табличных данных свидетельствует о соответствии разработанных образцов рулета бисквитного по показателю «влажность и толщина рулета». Содержание сахарозы снизилось

Результаты исследования физико-химических показателей отобранных образцов и сравнение их с контрольным образцом приведены в таблице 1.

в среднем на 19 %. Фотографии полученных образцов приведены на рисунке 2. Определен выход готовой продукции (рис. 3).

№ 1

№ 2

Рис. 2. Образцы рулетов Photos of roll samples

■ Образец № 2

■ Образец № 1 ■ Контроль

Рис. 3. Выход готовой продукции Output of finished products

Установлено, что образец № 1 имеет наибольший выход по сравнению с контрольным образцом и образцом № 2, что связано с повышенной влагоудерживающей способностью кукурузной муки по сравнению с пшеничной и рисовой [18, 19].

Таким образом, применение муки рисовой, а также рисовой и кукурузной в соотношении 60:40, исключение из рецептуры сахара и заме- на его на мед в производстве рулетов бисквитных позволят расширить ассортимент безглю-теновой мучной продукции.

Расчет пищевой ценности показал, что разработанные рулеты отличаются от контрольного образца наличием пищевых волокон в количестве 0,9 и 0,75 г/100 г у образцов № 1 и № 2 соответственно (табл. 2).

Таблица 2

Пищевые вещества	Образцы
	Контроль	Образец № 1	Образец № 2
Белки, г	7,6	6,3	6,0
Жиры, г	4,2	4,1	4,1
Углеводы, г	62,0	50,7	50,8
Пищевые волокна, г	0	0,9	0,75
Энергетическая ценность, ккал	316,0	265,0	263,0

Пищевая и энергетическая ценность рулетов на 100 г

Nutritional and energy value of rolls per 100g

Заключение. Экспериментально определены соотношения рисовой и кукурузной муки в рецептуре рулетов бисквитных, показана возможность замены сахара белого в рецептуре на мед, что позволяет снизить уровень сахарозы на 19 %. Энергетическая ценность разработанных рулетов без сахара на основе рисовой и кукурузной муки и на основе рисовой муки составляет 265 и 263 ккал/100 г, что на 16 % ниже традиционного бисквитного рулета.