Разработка и оценка качества дрожжевого кекса с пектином древесной зелени сосны обыкновенной

Развитие сегмента рынка обогащенных функциональных мучных кондитерских изделий требует постоянного поиска новых источников получения и использования функциональных ингредиентов [1]. В связи с этим особую актуальность приобретают вопросы научного и практического применения регионального нетрадиционного хвойного сырья в качестве источника физиологически функционального ингредиента - пектина древесной зелени сосны обыкновенной, а также разработка с его использованием обогащенных мучных кондитерских изделий.

В результате комплексной переработки сосны обыкновенной из древесной зелени вырабатывают товарный продукт - пектин. Исследование органолептических, аналитических, физикохимических показателей качества пектина древесной зелени сосны обыкновенной свидетельствует, что он может стать альтернативой традиционным видам (яблочному, цитрусовому) импортного производства. По объемам реализации на потребительском рынке г. Красноярска преобладает пектин из Китая и Чили. Кроме того, пектин древесной зелени отличают от импортных аналогов хорошие потребительские и функциональные свойства [2].

Введение в состав рецептуры сдобного булочного изделия нетрадиционного вида пектина сопровождается изменением пищевой ценности и регламентируемых показателей качества. При этом возникает необходимость научного обоснования и практического подтверждения возможности применения функционального ингредиента из нетрадиционного сырья.

Цель исследований . Разработка дрожжевого кекса с пектином древесной зелени сосны обыкновенной и оценка качества по органолептическим, физико-химическим, структурномеханическим показателям.

Задачи исследований . Установить оптимальную дозировку пектина древесной зелени в рецептуре дрожжевого кекса с учетом органолептических и физико-химических показателей; разработать ингредиентный состав рецептуры кекса с пектином; провести оценку качества нового вида кекса с использованием пектина древесной зелени.

Объекты и методы исследований . В качестве объектов исследований использовали пектин древесной зелени сосны обыкновенной (ТУ 9169-012-02067876-2013) [3]; контрольный образец – кекс «Майский», приготовленный по рецептуре № 90 [4]; разработанный кекс с пектином древесной зелени сосны обыкновенной. При проведении исследований применяли общепринятые стандартные методики для изучения показателей качества мучных кондитерских изделий. Показатели качества кексов с пектином, кексом «Майский» определяли в соответствии с требованиями ГОСТ 15052-96. Все сырье, применяемое для приготовления кексов, соответствовало требованиям ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции». Исследования проводили в 3-, 5-кратной повторности. Математическая обработка данных проводилась методом регрессионного анализа в прикладной программе Statistica.

Результаты исследований и их обсуждение . При подборе рецептурных ингредиентов для дрожжевого кекса учитывались принципы создания обогащенных продуктов: безопасность, вкусовая совместимость компонентов, физиологическая норма потребления пектина, технологическая и научная обоснованность. Для установления оптимального количества пектина древесной зелени в рецептуре сдобного булочного изделия из пшеничной муки высшего сорта исследовали его влияние на качество кекса. Использовали безопарный способ изготовления теста. При отработке технологии приготовления кекса установили, что оптимальным способом внесения пектина древесной зелени сосны обыкновенной в тесто является смесь пектина в сухом виде с пшеничной мукой. С целью оптимизации дозировки пектина древесной зелени были проведены серии пробных лабораторных выпечек кексов с различным количеством введенного пектина от 0,2–1,0 % от массы муки. Изделия выпекали формовыми массой 200 г. Качество готовых изделий оценивали по совокупности органолептических, физико-химических и структурно-механических показателей. Органолептическую оценку осуществляли с помощью балльной системы оценки качества. Опытные образцы кексов дегустировали и оценивали по 5-балльной шкале независимые эксперты в области кондитерского производства с учетом коэффициентов весомости. Для этой цели использовали разработанную шкалу органолептической оценки качества кекса [5].

Анализ данных по органолептическим показателям контрольного и опытных образцов показывает, что хорошее качество кекса достигается при внесении пектина в количестве 0,4–0,6 % от массы муки (табл.).

Органолептическая оценка качества кекса с пектином древесной зелени сосны обыкновенной

Показатель	Дозировка пектина, % от массы муки
	0	0,2	0,4	0,6	0,8	1,0
Форма	Круглая, правильная, свойственная данному наименованию изделия
Характеристика поверхности	Гладкая, без вмятин и вздутий, с небольшими трещинами		Гладкая, без вмятин и вздутий		Шероховатая, без вмятин и вздутий
Структура пористости	Средная, равномерная, средней толщины		Мелкая, равномерная, тонкостенная		Мелкая, недостаточно равномерная, средней толщины
Вид на разрезе	Пропеченное изделие без закала и следов непромеса, равномерно распределен изюм
Текстура	Мягкая		Нежная, слегка рассыпчатая		Рассыпчатая
Цвет поверхности	Светло-коричневый		Коричневый		Темно-коричневый
Цвет мякиша	Золотисто-коричневый
Запах	Свойственный данному изделию, без постороннего запаха
Вкус	Свойственный данному изделию, без постороннего привкуса

В результате проведенных исследований установлено, что образцы с пектином имеют различные уровни качества. Комплексная оценка кекса с 0,6 %-й добавкой пектина составляет 99,2 балла, 0,4 %-й – 97,0 баллов, что выше, чем в контроле, на 26,2 и 24 балла соответственно (рис. 1). Дозировка более 0,8 % пектина в рецептуре кекса приводит к снижению суммарной оценки качества на 6 баллов по сравнению с контрольным образцом.

Дозировка пектина, %

Рис. 1. Влияние дозировки пектина на комплексную оценку органолептических показателей кекса

Проведение органолептической оценки качества выявило, что кекс с 0,6 %-й добавкой пектина превосходит изделие с 0,4 %-й дозировкой по показателям: характеристика поверхности, цвет поверхности и мякиша, запах, вкус от 0,1 до 1,6 баллов, а контрольный образец имеет более низкие значения по таким критериям, как характеристика, цвет поверхности, структура пористость и текстура от 1,7 до 9,6 баллов (рис. 2).

Вкус

Запах

Цвет мякиша

Характеристика

Структура пористости

Вид на разрезе

—♦— 0%

-■- 0,20%

—л— 0,40%

0,60%

0,80%

—•- 1%

Цвет поверхности

Рис. 2. Профилограмма влияния дозировки пектина древесной зелени на органолептические показатели кексов

При дозировке пектина древесной зелени 0,6 % в рецептуре кекс имеет правильную круглую форму, гладкую без трещин и шероховатостей поверхность, равномерную тонкостенную пористость, нежную слегка рассыпчатую текстуру, приятный вкус и аромат.

Полученные результаты исследования влияния пектина на качество готовых видов кексов свидетельствуют, что с увеличением дозировки пектина влажность изделий несколько повышается, что можно объяснить составом и строением макромолекулы пектина, обладающего гидрофильными свойствами полисахарида. Установлено, что кислотность мякиша образцов с пектином соответствует требованиям сборника рецептур [4], за исключением двух проб с 0,8–1,0 %-й добавкой пектина. Выявлено, что внесение пектина приводит к увеличению удельного объема, пористости структурно-механических свойств изделий по сравнению с контролем.

Были получены математические модели, описывающие зависимость результирующего параметра Y 1 (кислотность, пористость, удельный объем, сжимаемость мякиша) от исследуемого фактора Х (дозировка пектина) (рис. 3–6). В качестве зависимых переменных были определены показатели качества готовых кексов, независимая переменная – дозировка пектина.

Уравнение регрессии для функции отклика Y 1 имеет вид:

Y 1 = 0,914Х + 2,409 R²=0,923.

♦ Кислотность, град

Линейная (Кислотность, град)

х, дозировка пектина, %

1,5

Рис. 3. Зависимость кислотности от дозировки пектина древесной зелени сосны обыкновенной в рецептуре дрожжевого кекса

Кислотность изделий повышается с увеличением дозы внесения пектина и при достижении в рецептуре количества 0,8 % и более, изучаемый показатель превышает нормативный уровень 2,9.

Уравнение регрессии для функции отклика Y2 (удельный объем) имеет следующий вид:

Y 2 = 259,02-84,15Х² + 104,71Х R²=0,851.

На рис. 4 показана зависимость Y2 удельного объема от Х дозировки пектина древесной зелени сосны обыкновенной.

Рис. 4. Зависимость удельного объема от дозировки пектина древесной зелени сосны обыкновенной в рецептуре дрожжевого кекса

Введение пектина в рецептуру кекса приводит к повышению от 3 до 14 % удельного объема и пористости от 5 до 15 % в зависимости от дозировки функционального ингредиента. Установленную закономерность можно объяснить укреплением структуры клейковины. Снижение удельного объема кексов происходит с увеличением дозировки пектина более 0,6 %.

Уравнение регрессии для функции отклика Y3 (пористость) имеет вид:

Y 3 = 69,04 -29,33Х² + 33,91Х                    (3)

R2=0,856.

На рис. 5 показана зависимость Y3 пористости от Х дозировки пектина древесной зелени сосны обыкновенной.

Рис. 5. Зависимость пористости от дозировки пектина древесной зелени сосны обыкновенной в рецептуре дрожжевого кекса

Изменение показателей пористости мякиша кекса с пектином подчиняется той же закономерности, которая установлена для показателей удельного объема. Наибольшей пористостью обладают изделия с дозировкой пектина 0,6 %, а наименьшей – 1,0 %.

Уравнение регрессии для функции отклика Y4 (сжимаемость мякиша Н общ ) имеет следующий вид:

Y 4 = 68,625-47,45Х² + 59,28Х                                (4)

R2=0,956.

На рис. 6 показана зависимость Y4 (сжимаемость мякиша Н общ ) от Х дозировки пектина древесной зелени сосны обыкновенной.

Рис. 6. Зависимость сжимаемости мякиша от дозировки пектина древесной зелени сосны обыкновенной в рецептуре дрожжевого кекса

Увеличение показателя сжимаемости мякиша Н общ от 12 до 29 % экспериментальных образцов свидетельствует о том, что добавление пектина в указанных дозах может замедлить процесс черствения кексов, что можно объяснить присутствием гидрофильных компонентов, повышающих влагоудерживающую способность изделия и повышающих долю капиллярно и адсорбционно связанной влаги.

На рис. 3–6 представлены результаты обработки экспериментальных данных программой Statistica, которые свидетельствуют о том, что из выбранных показателей статистически значима сжимаемость мякиша. Оценка регрессионной зависимости по достоверности производится по показателю коэффициента корреляции R2=0,956, величина которого близка к единице, что означает точное описание полученных экспериментальных данных регрессией полиномиального вида.

Заключение . Таким образом, в результате проведенных исследований разработана техническая документацию на кекс «Бодрость» с пектином древесной зелени сосны обыкновенной, произведена оценка качества готового изделия. Исходя из полученных экспериментальных данных по органолептическим, физико-химическим и структурно-механическим показателям готового кекса с использованием пектина древесной зелени сосны обыкновенной, установлено повышение пористости, удельного объема, структурно-механических характеристик мякиша изделия при введении в рецептуру 0,6 % пектина от массы муки.

Разработанный новый вид сдобного булочного изделия с использованием пектина древесной зелени сосны обыкновенной адаптирован к технологическому процессу и оборудованию, установленному на действующих предприятиях пищевой промышленности и общественного питания, специализирующихся на выпуске мучных кондитерских изделий, и не требуют дополнительных ресурсов.