Разработка и оценка качества отделочного полуфабриката с плодово-ягодным сырьем

Irina Yu. Reznichenko

Kemerovo State University, head of the chair of quality management, doctor of technical sciences, professor, Russia, Kemerovo

Marina I. Gutova

Kemerovo State University, magistrate student of the chair of quality management, Russia, Kemerovo

Igor A. Bakin

Kemerovo State University, professor of the chair of technological design of food productions, doctor of technical sciences, associate professor, Russia, Kemerovo

Anna S. Mustafina

Kemerovo State University, associate professor of regional and branch economy, candidate of technical sciences, associate professor, Russia, Kemerovo

Alexander N. Tabatorovich

Siberian University of Consumer Cooperation, associate professor of the chair of merchandizing and examination of goods, candidate of technical sciences, associate professor, Russia, Novosibirsk

THE DEVELOPMENT AND QUALITY ASSESSMENT OF SEMI-FINISHED FINISHING PRODUCTS WITH FRUIT AND BERRY RAW MATERIALS

The lack of vitamins in the diet has an adverse effect on the development, health and well-being of a person, reduces the duration of an active working life. This problem can be solved by developing and implementing food technologies including biologically valuable substances of natural plant raw materials. The trend of new technologies is bio-enrichment of natural additives of fruit and berry raw materials. Pastry flour products are popular and available to a wide segment of consumers, including those with low incomes. An urgent task is to study the technology of mass food products for the enrichment with functional ingredients. The study presents the results of developing and evaluating the quality of semi-finished finishing products based on sea buckthorn fruits. The technology is offered for flour confectionery products of high nutritional value. The work was carried out on the basis of Kemerovo State University, at the Department of Quality Management of the Institute of Engineering Technologies. The objects of the research were model samples of jam prepared with sea buckthorn puree, applesauce, pectin and sugar syrup in various proportions. The measurement and organoleptic research methods were used in accordance with the requirements of the current regulatory documentation. Optimal compounding proportions of raw materials were determined basing on the analysis of organoleptic and physical and chemical quality indicators. The recipe of the sample with the content of applesauce (19 %), of apple pectin (3 %) and sea buckthorn (36 %) was characterized by optimal organoleptic characteristics, characterized by thick dense and uniform consistency was developed. Nutritional value was calculated, and positive effect of sea buckthorn on the quality and nutritional value of the finished jam was shown. Using of semi-finished finishing products with sea buckthorn fruits for flour products will prevent the lack of functional ingredients and increase consumer demand.

Введение. Разработка усовершенствованных рецептур отделочных полуфабрикатов для мучных кондитерских изделий с применением доступного натурального сырья для их обогащения и повышения пищевой ценности являет- ся решением задач Доктрины продовольственной безопасности и современной концепции здорового питания. Актуальным для рыночных реалий является выпуск продукции с добавками, улучшающими баланс питания. Сегмент рынка кондитерских мучных изделий со статусом продуктов здорового питания динамично развивается. Стандарты потребления, под влиянием глобальных трендов, изменяются в сторону развития здорового образа жизни. Характер спроса направлен на пищевые продукты, восполняющие нехватку активных питательных веществ в организме.

Исследования Института питания и региональных учреждений научно-медицинского профиля [1, 2] показали проблему недостатка полезных и избыток токсических веществ в продуктах питания. Вследствие этого возникает задача поиска технологий продукции с функциональными ингредиентами, доступной для широкого сегмента потребителей, в том числе с низким уровнем доходов. Решением может являться технология обогащения продуктов массового питания, содержащих так называемые рафинированные углеводы, функциональными ингредиентами. Трендом новых технологий изделий с повышенной пищевой ценностью является биообогащение натуральными добавками плодовоягодного сырья [7]. Девальвация и общее подорожание импортного сырья обуславливают поиск ресурсов на внутреннем рынке и внедрение новых технологий с продуктами переработки местного произрастания, в т.ч. дикорастущего сырья [3–10]. Использование в рецептуре изделий плодов и ягод обеспечивает профилактику недостатка функциональных ингредиентов и увеличение потребительского спроса [3, 4].

Согласно ГОСТ Р 53041-2008 «Изделия кондитерские и полуфабрикаты кондитерского производства. Термины и определения», отделочный полуфабрикат – это кондитерский полуфабрикат, используемый для отделки и (или) прослаивания, и (или) наполнения кондитерского изделия или полуфабриката. Виды отделочных полуфабрикатов, используемые в технологиях мучных кондитерских изделий, разнообразны и представлены широким внутривидовым ассортиментом: желе, кремы, сиропы, фруктово-ягодные полуфабрикаты, помадки, глазури. Наиболее популярными с точки зрения пищевой ценности являются фруктовоягодные полуфабрикаты, используемые в качестве отделки тестовых полуфабрикатов и изделий, а также обеспечивающие привлекательный внешний вид.

Основные технологические тренды кондитерской отрасли направлены на выпуск продукции повышенной пищевой ценности и антиоксидантной активности, совершенствование ассортимента путем модификации рецептур изделий и включения в их состав плодов, ягод, продуктов их переработки [11–15].

На территории Сибирского федерального округа имеются значительные биологические запасы региональных ресурсов плодоводства, промышленного садоводства и традиционных местных ресурсов. Особое внимание привлекают плоды облепихи как доступное отечественное сырье с высокой биологической ценностью. Исследование биохимического состава некоторых отечественных сортов облепихи показало, что содержание органических кислот находится в пределах от 1,6 до 2,4 % в пересчете на яблочную кислоту, общее содержание пищевых волокон составляет 0,3–0,4 %, аскорбиновой кислоты – в пределах 105–240 мг%, токоферолов 10,9–42,4 мг% [16]. Содержание флавоноидов (флавонолов в пересчете на рутин) в 9 сортах облепихи российской селекции, предоставленных ВНИИ генетики и селекции плодовых растений им. И.В. Мичурина, ВНИИ садоводства им. И.В. Мичурина и Мичуринского государственного аграрного университета, составляет 65,1±5,8 мг на 100 г съедобной части. Показано, что в среднем 100 г плодов облепихи обеспечивает поступление 26 % от рекомендуемого суточного потребления флавоноидов [17].

Благодаря содержанию в плодах облепихи (Hippophae) набора ценных биологически активных веществ, макро- и микроэлементов, витаминов, низкому содержанию сахаров (от 3,0 до 6,0 %), она является привлекательным сырьем в производстве мучных кондитерских изделий. Показано, что применение порошка из выжимок облепихи в технологии мучных изделий позволяет обогатить готовое изделие пищевыми волокнами, придать им антиоксидантные свойства и улучшить органолептические показатели [18]. Установлено положительное влияние каротиноидов облепихи на цвет кексов и увеличение их пищевой ценности. Содержание насыщенных жирных кислот увеличивается на 53 %, витамина Е на 97 % [19]. Разработана рецептура драже с припасом из облепихи. Припас из облепихи добавляли в изделие на стадии приготовления по- луфабриката для дражирования, заменяя яблочную подварку. Установлено, что в готовых драже с добавлением припаса облепихи появляется оранжевая окраска, что исключает использование химического красителя, при этом увеличивается количество кальция и магния, а также значительно возрастает содержание витаминов В1, В2, РР и С [20]. Разработаны рецептуры сахаристых кондитерских изделий на основе сиропа облепихи, установлено положительное влияние на показатели качества и пищевую ценность готовых карамельных изделий [21]. Рассмотрен вопрос безопасности применения растительных добавок в технологии продуктов питания. В результате проведенных исследований установлено, что введение в рацион подопытных животных пищевых продуктов с добавлением плодов свежей облепихи оказывает положительное влияние на поведенческие реакции крыс, способствует усилению аппетита и более быстрому росту животных. С учетом клинического состояния животных сделан вывод о положительном физиологическом эффекте применения растительных добавок в технологии продуктов питания [22].

Цель работы. Разработка технологии плодово-ягодного джема с плодами облепихи в качестве отделочного полуфабриката для мучных кондитерских изделий с повышенной пищевой ценностью.

Задачи исследования : определение оптимальных дозировок рецептурных ингредиентов для приготовления плодово-ягодного полуфабриката; оценка качества модельных образцов полуфабриката по органолептическим и физикохимическим показателям для выявления лучшего; разработка состава плодово-ягодного полуфабриката и оценка его качества; расчет пищевой ценности нового полуфабриката – джема облепихового.

Объекты и методы исследования. Объектами исследований являлись модельные образцы джема, приготовленные с различной дозировкой плодов облепихи. В состав рецептуры входило сырье: облепиха протертая, яблочное пюре, сахарный сироп, яблочный пектин. Модельные образцы готовились с различным соотношением облепихи протертой и яблочного пюре. В исследованиях применялись плоды облепихи ( Hippophae rhamnoides L . ) сорта Превосходная, яблоки сорта Сувенир Алтая урожая 2019 г.

Технология приготовления пюре предусматривала подготовку сырья, измельчение яблок на кубики (2 см), протирание через сито (0,8–1,0 мм) плодов облепихи, термообработку (50–70 °С, 2–3 минуты), гомогенизацию до однородной пюреобразной массы блендером, внесение желирующих агентов (яблочного пектина, 1,5–3 % от общей массы готового изделия), уваривание при непрерывном помешивании, охлаждение до 18–20 °С.

При проведении экспериментов применялись измерительные и эмпирические методы анализа. Определялись органолептические и физикохимические показатели: кислотность титруемая, массовая доля сухих веществ (ГОСТ 317122012 «Джемы. Общие технические условия»). Определение органолептических показателей проводили по ГОСТ 8756.1. Массовую долю растворимых сухих веществ находили по ГОСТ 28562, массовую долю титруемых кислот – по ГОСТ 25555.0.

Результаты и их обсуждение. Основополагающей органолептической характеристикой для отделочных полуфабрикатов является консистенция, потому как отделочный полуфабрикат должен быть достаточно густым для того, чтобы не переходить в мучное кондитерское изделие, не изменять его органолептические и физико-химические характеристики.

На первом этапе готовились и изучались 10 модельных образцов с различным содержанием облепихи протертой, яблочного пюре и сахарного сиропа. В образцах с увеличением количества вводимой добавки облепихи уменьшали количество яблочного пюре, при этом в образцах № 9 и 10 яблочное пюре отсутствовало. Доля пектина в рецептуре составляла от 3 до 1,5 %, сахарного сиропа от 42 до 41 %. Содержание облепихи изменялось от 35 до 56 %, при этом содержание яблочного пюре снижалось от 19 до 9 %. Исходя из результатов органолептической оценки, для дальнейшего исследования были выбраны образцы № 1, 2, 3 и 4, так как они имели наиболее плотную консистенцию, предпочтительную для отделки печенья, приятный вкус и аромат. Органолептические и физико-химические показатели качества полученных джемов представлены в таблице 1.

Органолептические показатели качества образцов

Таблица 1

Показатель	По ГОСТ 31712 2012	Образец №1	Образец №2	Образец №3	Образец №4
Внешний вид и консистенция	Мажущаяся масса, обладающая желейной консистенцией с равномерно распределенными в ней фруктами и/или овощами или их частями. Не допускается засахаривание	Густая, однородная плотная желеобразная масса без посторонних включений и следов засахаривания	Густая, однородная желеобразная масса без посторонних включений и засахаривания	Мажущая однородная масса	Мажущая масса, без посторонних включений и следов засахаривания
Вкус и запах	Вкус и запах хорошо выраженные. Вкус и запах свойственные соответствующим фруктам (овощам), из которых изготовлен джем. Допускаются слабо-выраженные вкус и запах. Посторонние привкус и запах не допускаются	Сладковатый, свойственный облепихе, без посторонних привкусов и запахов	Кисловатосладкий, свойственный облепихе, без посторонних привкусов и запахов	Кисловатосладкий, ярко выраженный облепиховый вкус и аромат, без посторонних привкусов и запахов	Кисловатый, ярко выраженный, свойственный облепихе, без посторонних привкусов и запахов
Цвет	Свойственный цвету фруктов или овощей, из которых изготовлен джем	Оранжевый

Из анализа данных таблицы 1 следует, что все образцы джема по органолептическим показателям соответствуют требованиям ГОСТ 31712-2012 «Джемы. Общие технические условия». При этом образцы № 1 и 2 имеют более густую консистенцию. Объясняется это тем, что в рецептуре образца № 1 было включено яблочное пюре (19 %), 3% яблочного пектина; а в образце № 2 доля пектина составляла 1,5 %, яблочного пюре 20 %.

Результаты анализа физико-химических показателей представлены на рисунках 1, 2.

Рис. 1. Массовая доля титруемых кислот в образцах джема, %

Рис. 2. Массовая доля сухих веществ, %

Из данных рисунков 1 и 2 следует, что массовая доля титруемых кислот и растворимых сухих веществ всех образцов соответствует требованиям нормативного документа.

Таким образом, в результате проведенного исследования установлено, что рецептура образца № 1 (табл. 2) является наиболее предпочтительной, потому как данный образец облепихового джема характеризуется густой плотной и однородной консистенцией, обладает оп- тимальными органолептическими характеристиками, а также соответствует требованиям ГОСТ 31712-2012 по физико-химическим показателям и может в полной мере удовлетворять запросы потребителей. В таблице 3 представлены физико-химические показатели.

На следующем этапе исследований рассчитывалась пищевая ценность разработанного джема (табл. 4).

Состав джема облепихового, г

Таблица 2

Сырье	Количество
Облепиха протертая	37,0
Пюре яблочное	18,0
Сахарный сироп	42,0
Пектин	3
Выход	100

Физико-химические показатели джема облепихового, %

Таблица 3

Показатель	Значение показателя
Массовая доля фруктовой части	55,0
Массовая доля растворимых сухих веществ	84,0
Массовая доля титруемых кислот (в расчете на яблочную кислоту)	1,69
Посторонние примеси	Не обнаружены

Пищевая ценность разработанного продукта

Таблица 4

Пищевое вещество	Содержание в облепиховом джеме	Процент удовлетворения ФНП
Белки, г/100г	0,15	0,2
Жиры, г/100г	0,58	0,6
Углеводы, г/100г	11,7	3,0
Пищевые волокна, г/100г	1,3	6,5
Витамин А, мкг	150	21,4
β-каротин, мг	1,0	16,6
Калий, мг	115,8	5,7
Магний, мг	18,0	6,0
Железо , мг	0,84	6,4
Калорийность, ккал	53	2,0

Данные таблицы 4 показывают, что для исследованного образца облепихового джема удовлетворение суточной физиологической нормы потребления (ФНП) в пищевых волокнах составляет 6,5 %, в витамине А – 21 %, в бета-каротине 16,6 %. Анализируя пищевую ценность продукта, можно рекомендовать его как продукт пониженной энергетической ценности, являющийся источником витамина А и бета-каротина (ТР ТС 022/2011).

Выводы. По результатам проведенных исследований выявлены оптимальные соотношения рецептурных ингредиентов в плодовоягодном джеме с плодами облепихи, используемом в качестве отделочного полуфабриката для мучных кондитерских изделий, обеспечивающем повышение пищевой ценности продукта. Определены показатели качества разработанного джема, показано, что они соответствуют регламентированным показателям. Рецептура образца с содержанием яблочного пюре 19 %, яблочного пектина 3 % и плодов облепихи 36 % характеризуется оптимальными органолептическими характеристиками, густой плотной и однородной консистенцией. Пищевая ценность джема с плодами облепихи отличается повышенным содержанием витамина А (21 % от суточной физиологической нормы потребления), бета-каротина (16,6 %), пищевых волокон (6,5 %).