Разработка научно-обоснованной рецептуры и технологии обогащенных экструдированных продуктов

Автор: Н.А. Грибова, Л.Г. Елисеева

Журнал: Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий @vestnik-vsuet

Статья в выпуске: 3 (89), 2021 года.

Бесплатный доступ

Научные исследования посвящены обогащению сухих зерновых завтраков ягодным компонентом полученные путем с помощью технологии осмотического обезвоживания и конвективной сушки. Сухими завтраками называют готовые к употреблению продукты специальной переработки зерен кукурузы, пшеницы и риса в виде хлопьев или воздушных зерен. Сухие зерновые завтраки представляют собой продукты, уже готовые к употреблению без дополнительной тепловой обработки. Традиционное их употребление с молоком, но также употребляют и со сливками, сметаной, с кисломолочной продукцией, с фруктовыми, овощными или ягодными соками, компотами, киселями, медом, вареньем. Сухие зерновые завтраки часто сочетают со свежими фруктами, ягодами или сухофруктами и орехами. Целью наших исследований являлось обогащение зерновых завтраков с высокой пищевой ценностью функциональным плодово-ягодным компонентом по структуре схожего с основными ингредиентами. Готовые зерновые обогащенные завтраки оценивались по органолептическим, физико-химическим и микробиологическим показателям. Усовершенствована рецептура обогащенных сухих зерновых завтраков, по органолептическим показателям выявлено, что наиболее предпочтительнее по вкусовым качествам и наиболее выраженному запаху явился зерновой завтрак с земляникой и черникой. По физико-химическим показателям установлено, что обогащенные сухие зерновые завтраки содержат биологически активные вещества, обогащены витамином С на 100%, больше всего его содержится в обогащенном завтраке с добавлением земляники (38,5 мг%/100 г), содержание кальция увеличилось до 30%, железа и калия до 10%, пищевые волокна в 2,8–3,1 раза, массовая доля сахарозы увеличилась незначительно до 0,2–0,7%, массовая доля влаги соответствует контрольному образцу, показатели активности воды ягодного компонента (0,329–0,339) относится к продукту с низкой влажностью, что соответствует базовому компоненту, рекомендуемый срок хранения составил 12 месяцев.

Еще

Ягодный компонент, хлопья кукурузные, хлопья пшеничные, осмо-обезвоженные ягоды, земляника, черника

Короткий адрес: https://sciup.org/140259873

IDR: 140259873 | DOI: 10.20914/2310-1202-2021-3-135-140

Текст научной статьи Разработка научно-обоснованной рецептуры и технологии обогащенных экструдированных продуктов

На сегодняшний день как у взрослого контингента, так и у детей большой популярностью в сфере общественного питания и в домашних условиях пользуются зерновые сухие завтраки не требующие варки «Мюсли», «Гранола» за счет быстрого приготовления и высокой питательной ценностью. Их часто сочетают со свежими фруктами, ягодами или сухофруктами.

Сухие зерновые завтраки представляют собой продукты, уже готовые к употреблению без дополнительной тепловой обработки [1–8]. Традиционное их употребление с молоком, но также употребляют и со сливками, сметаной, с кисломолочной продукцией, с фруктовыми, овощными или ягодными соками, компотами, киселями, медом, вареньем. Сухими завтраками называют готовые к употреблению продукты специальной переработки зерен кукурузы, пшеницы и риса в виде хлопьев или воздушных зерен [1–4].

This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution 4.0 International License

Ингредиентами сухих завтраков могут являться различные злаки в виде кукурузных, пшеничных, овсяных, ячменных, гречневых хлопьев, воздушной пшеницы и риса как в отдельности или в комбинации [3–5]. Благодаря наличию во всех этих изделиях белков, витаминов, жиров и минеральных веществ они считаются весьма ценными в пищевом отношении продуктами, а способ их приготовления облегчает усваивание, что дает возможность использовать данные продукты переработки зерна для диетического и детского питания [6–8].

Их часто сочетают со свежими фруктами, ягодами или сухофруктами, целью наших исследований являлось обогащение зерновых завтраков (каши) функциональным плодовоягодным компонентом с высокой пищевой ценностью по структуре схожего с основными ингредиентами [9–12]. Для обогащения был взят ягодный компонент – осмо-обезвоженная сушеная черника и земляника садовая. Научные исследования показали, что осмо-обезвоженные ягоды имеют высокую пищевую ценность по сравнению с традиционной сушеной продукцией и с цукатами [14–21].

Объектами исследований явились осмо-обезвоженные сушеные ягоды черники и земляники садовой с низкой влажностью, хлопья кукурузные и пшеничные. Методами исследований явились усовершенствование рецептуры, технологической схемы, изучение органолептических свойств готового продукта, определение физико-химических, микробиологических показателей качества безопасности продукции.

Результаты и обсуждение

Нами была усовершенствована рецептура обогащенных сухих зерновых завтраков (таблица 1), контролем служил сухой зерновой завтрак с базовыми компонентами – кукурузные и пшеничные хлопья. Основными базовыми компонентами на 300 г. готового продукта являлись кукурузные (115 г.) и пшеничные глазированные хлопья (125 г.) в сочетании с осмо-обезвоженными сушеными ягодами с низкой влажностью: первая рецептура обогащена черникой (60 г.), вторая земляникой садовой (кубик 60 г.), а третья черникой (30 г.) и земляникой садовой (кубик 30 г.).

Таблица 1.

Усовершенствованная рецептура обогащенных сухих зерновых завтраков

Рисунок 1. Органолептическая оценка обогащенных зерновых завтраков

Figure 1. Organoleptic evaluation of fortified cereal breakfasts

Готовые обогащенные зерновые завтраки оценивались по органолептическим, физикохимическим и микробиологическим показателям качества.

По органолептическим показателям установлено, что наиболее предпочтительнее по вкусовым качествам и наиболее выраженному запаху явился зерновой завтрак с земляникой и черникой, максимальная балльная оценка составила 5,0 баллов (рисунок 1).

Результаты исследований физикохимических показателей (таблица 2) свидетельствуют, что обогащенные сухие зерновые завтраки содержат биологически активные вещества, обогащены витамином С на 100%, больше всего его содержится в обогащенном

Table 1.

Improved formulation of enriched cereal breakfast cereals

Наименование сырья Name of raw materials	Контроль Control	Моделируемые компоненты рецептуры Simulated components of the formulation
Наименование сырья Name of raw materials	Контроль Control	№ 1	№ 2	№ 3
Хлопья кукурузные, г \| Corn flakes, g	140	115	115	115
Хлопья пшеничные, г \| Wheat flakes, g	160	125	125	125
Осмо-обезвоженная сушеная черника с низкой влажностью, г Osmo-dehydrated dried blueberries with low humidity, g	–	60	–	30
Осмо-обезвоженная сушеная земляника садовая с низкой влажностью, г Osmo-dehydrated dried strawberries with low humidity, g	–	–	60	30
Итого, г \| This, g	300	300	300	300

Грибова Н.А. и др. Вестник ВГУИТ, 2021, Т. 83, №. 3, С. 135-140 завтраке с добавлением земляники (38,5 мг%), содержание кальция увеличилось до 30%, железа и калия до 10%, пищевые волокна в 2,8–3,1 раза, массовая доля сахарозы увеличилась незначительно до 0,2–0,7%, массовая доля влаги соответствует контрольному образцу. По результатам показателя активности воды ягодный компонент (0,329–0,339) относится к продукту с низкой влажностью, что соответствует базовому компоненту.

Сухие обогащенные зерновые завтраки удовлетворяют суточную потребность (таблица 3) в белках на 8,6%, жирах на 1,2%, углеводах на 32,6%, калорийности на 18,3%.

Удовлетворение суточной потребности в витамине С сухие зерновые завтраки с черникой восполняют на 8,8%, с земляникой садовой на 64,1% и с черникой и земляникой садовой на 44,6%, калием примерно до 8%, кальцием до 10%, железом до 40%.

Таблица 2.

Физико-химический состав сухих обогащенных зерновых завтраков

Table 2.

Physico-chemical composition of dry enriched cereal breakfasts

Показатели Indicators	Сухие зерновые завтраки \| Dry cereal breakfasts
Показатели Indicators	контроль \| control	№ 1	№ 2	№ 3
Белки, г \| Proteins, g	6,54	6,54	6,55	6,56
Жиры, г \| Fats, g	0,71	0,71	0,72	0,72
Углеводы, г \| Carbohydrates, g	68,32	68,51	68,84	69,01
Энергетическая ценность, ккал/кДж Energy value, kcal/kJ	306/1281	307/1286	308/1230	309/1294
Массовая доля сахарозы, % Mass fraction of sucrose, %	28,46	28,93	28,62	29,13
Массовая доля влаги, % Mass fraction of moisture, %	4,71	4,83	4,87	4,92
Массовая доля мелочи% Mass fraction of change%	0,15	0,08	0,09	0,09
Пищевые волокна, г \| Dietary fiber, g	1,72	4,78	5,36	5,02
Активность воды \| Water activity	0,321	0,337	0,329	0,339
Витамин С, мг \| Vitamin C, mg	–	5,29	38,46	26,73
К, мг \| К, mg	254,12	269,31	280,57	275,46
Са, мг \| Ca, mg	65,77	74,25	93,75	86,21
Fe, мг \| Fe, mg	4,85	5,12	5,39	5,27

Таблица 3.

Химический состав обогащенных сухих зерновых завтраков с физиологической потребностью

Вкус обогащенных сухих завтраков выраженный сладкий, свойственный поджаренным глазированным хлопьям и входящим в состав ягод для черники или земляники садовой, посторенний привкус не выявлен. Цвет соответствует данным видам входящих в их состав ингредиентов, запах хорошо выражен свойственным поджаренным хлопьям с ягодными компонентами, без постороннего. Внешний вид кукурузных и пшеничных хлопьев тонкий, разной формы, поджаренные, на поверхности

имеют сахарную глазурь и пузырчатые вздутия, форма ягод земляники садовой мелкий кубик, черники целые круглые. Консистенция хрупкая, плотная, пористая свойственная входящая в состав данным видам продуктов (таблица 4). Следовательно, органолептическая оценка обогащенных сухих зерновых завтраков соответствует требованиям ГОСТ Р 50365–95 «Завтраки сухие. Хлопья кукурузные и пшеничные. Общие технические условия».

Table 3.

The chemical composition of enriched cereal cereals with physiological needs

Показатели Indicators	Содержание в 100 г. Content in 100 g			Суточная потребность Daily requirement	Удовлетворение суточной потребности, % Satisfaction of daily needs, %
Показатели Indicators	№ 1	№ 2	№ 3	Суточная потребность Daily requirement
Белки, г \| Proteins, g	6,54	6,55	6,56	76	8,6
Жиры, г \| Fats, g	0,71	0,72	0,72	60	1,2
Углеводы, г Carbohydrates, g	68,51	68,84	69,01	211	32,6
Калорийность, ккал Caloric content, kcal	307	308	309	1684	18,3
Витамин С, мг% \| Vitamin C, mg%	5,29	38,46	26,73	60	8,8 / 64,1 / 44,6
К, мг% \| К, mg%	269,31	280,57	275,46	3500	7,8 / 8,0 / 7,9
Са, мг% \| Ca, mg%	74,25	93,75	86,21	1000	7,4 / 9,4 / 8,6
Fe, мг% \| Fe, mg%	5,12	5,39	5,27	14	36,6 / 38,5 / 37,6

Таблица 4.

Органолептическая оценка обогащенных сухих зерновых завтраков

Обогащенные сухие зерновые завтраки герметично упаковывали массой по 300 г. в полиэтиленовые пакеты, и хранили при температуре 18–22 °C с влажностью 60–70% в течении 18 месяцев. В результате выявлено, что в течении 6 и 12 месяцев хранения количество мезофильных аэробных и факультативно анаэробных микроорганизмов, КОЕ не выявлено, через 18 месяцев выявлено 2×101 при норме не более 1×104. Бактерии группы кишечных палочек (коли-формы) на протяжении 18 месяцев хранения не обнаружено, а плесени КОЕ

более 10 г., но в допустимой норме (не более 50 г.), рекомендуемый срок хранения составил 12 месяцев (таблица 5).

Заключение

Обогащенные сухие зерновые завтраки с осмо-обезвоженной сушеной черникой и земляникой садовой с низкой влажностью по физико-химическим, органолептическим и микробиологическим показателям безопасности удовлетворяют требованиям действующей в РФ нормативной документацией.

Table 4.

Organoleptic evaluation of enriched cereal cereals

Показатели качества Quality indicators	Характеристика Characteristic	Соответствие с ГОСТ Р 50365–95 Respond GOST R 50365–95
Вкус Taste	Свойственный поджаренным хлопьям и входящим в состав ягод (черники, земляники садовой), сладкий, без постороннего привкуса. \| Characteristic of toasted flakes and berries included in the composition (blueberries, strawberries), sweet, without an extraneous taste.	Соответствует Respond
Цвет Color	Свойственный данному виду продукту кремово-желтый с ярко красными (для земляники садовой) или темно синими (для черники) вкраплениями. \| Characteristic of this type of product is creamy yellow with bright red (for strawberries) or dark blue (for blueberries) inclusions.
Запах Smell	Выраженный, свойственный поджаренным хлопьям с ягодными добавками, без постороннего запаха. \| Pronounced, characteristic of toasted flakes with berry additives, without foreign smell.
Внешний вид Appearance	Тонкие, разной формы хлопья, поджаренные, на поверхности имеют пузырчатые вздутия, форма ягод мелкий кубик (земляника садовая), целые круглые (черника). \| Thin, differently shaped flakes, toasted, have bubbly blisters on the surface, the shape of berries is a small cube (strawberry garden), round (blueberries).
Консистенция Consistency	Хрупкая, плотная, пористая свойственная входящая в состав данным видам продуктов. \| Brittle, dense, porous characteristic of these types of products.

Таблица 5.

Микробиологические показатели безопасности обогащенных сухих зерновых завтраков в процессе хранения Table 5.

Microbiological safety indicators of fortified cereal cereals during storage

Наименование показателя The name of the indicator		Требования ТР ТС 021/2011 Requirements TR CU 021/2011	Хранение, мес. Storage, month
			0	6	12	18
КМАФАнМ, КОЕ/г QМАFАnМ / g		не более 1 • 10⁴no more 1 • 10⁴	не обнаружено not detected		следы footprints	2 • 10¹
Масса продукта (г), в которой не допускается The mass of the product (g) in which it is not allowed	БГКП, коли-формы coliform bacteria	1,0	не обнаружено not detected
Плесени, КОЕ/г, не более Mildew / g, no more		50	не обнаружено not detected			<10

Список литературы Разработка научно-обоснованной рецептуры и технологии обогащенных экструдированных продуктов

Бахчевников О.Н., Брагинец С.В. Экструдирование растительного сырья для продуктов питания (обзор) // Техника и технология пищевых производств. 2020. Т. 50. № 4. С. 690-706.
Касьянов Г.И., Ольховатов Е.А., Сакибаев К.Ш. Инновации в технологии производства сухих завтраков // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2017. Т. 130. С. 922-933.
Сакибаев К.Ш., Касьянов Г.И., Шипулин В.И. Разработка технологии сухих завтраков с использованием бобового и орехового сырья // Вестник Северо-Кавказского федерального университета. 2018. № 1(64). С. 33-39.
Добровольский В.Ф., Королёв А.А., Доронин А.Ф., Бакуменко О.Е., Лисова А.П. Разработка обогащенных зерновых экструдированных продуктов // Пищевая промышленность. 2012. № 5. С. 20-21.
Мартиросян В.В., Саленко Р.Н., Жиркова Е.В., Малкина В.Д. Обогащение экструзионных продуктов инулином // Пищевая промышленность. 2012. № 9. С. 42-44.
Рудась П.Г., Семыкин Д.В., Петергов А.И., Степанов В.И. Экструдированные пищевые изделия сложных форм и разнообразных вкусов // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2011. № 9. С. 292-298.
Курочкин А.А., Воронина П.К., Шабурова Г.В., Фролов Д.И. Экструдаты из растительного сырья с повышенным содержанием липидов и пищевых волокон // Техника и технология пищевых производств. 2016. Т. 42. № 3. С. 104-111.
Wani S.A., Kumar P. Fenugreek enriched extruded product: optimization of ingredients using response surface methodology // International Food Research Journal. 2016. V. 23. №. 1. P. 18.
Грибова Н.А., Беркетова Л.В. Осмотическая дегидратация ягод: изучение параметров массопереноса // Вестник ВГУИТ. 2018. Т. 80. № 2. С. 30-37. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2018-2-30-37
Gribova N.A., Eliseeva L.G., Berketova L.V, Evdokimova O.V. et al. Formation and development of consumer properties of berry products with added nutrition value // International Journal of Advanced Science and Technologythis link is disabled. 2020. V. 29. № 3. Р. 3782-3791.
Shaimerdenova D., Chakanova, Z.M., Sultanova M.Z., Borovsky A.Y. et al. Instant cereals enriched with carboxylates // International Journal of Engineering and Technology (UAE). 2018. V. 7. Р. 140-144.
Chavan U.D., Amarowicz R. Osmotic Dehydration Process for Preservation of Fruits and Vegetables // Journal of Food Research. 2012. V. 1. № 2. Р. 202-209. https://doi.org/10.5539/jfr.v1n2p202.
Georgieva A.V. Development of technology for obtaining functional products based on grain enriched with mashed pumpkin and beet mixture. // EESJ. 2016. V. 7. Р. 26-31.
Nahemiah D., Nkama I., Mamudu H.B. Application of Response Surface Methodology (RSM) for the Production and Optimization of Extruded Instant Porridge from Broken Rice Fractions Blended with Cowpea // International Journal of Nutrition and Food Sciences. 2016. V. 5. № 2. P. 105-116. https://doi.org/10.11648/j.ijnfs.20160502.13.
Atzler J.J., Sahin A.W., Gallagher E. et al. Investigation of different dietary-fibre-ingredients for the design of a fibre enriched bread formulation low in FODMAPs based on wheat starch and vital gluten // Eur Food Res Technol. 2021. V. 247. Р. 1939-1957. https://doi.org/10.1007/s00217-021-03762-6
Oliveira D.M. et al. Sensory analysis and chemical characterization of cereal enriched with grape peel and seed flour // Acta Scientiarum-technology. 2013. V. 35. Р. 427-431.
Petrulakova M., Val?k L. Development of New Cereal-, Pseudocereal-, and Cereal-Leguminous-Based Probiotic Foods // Czech Journal of Food Sciences. 2014. V. 32. Р. 391-397.
Bozkir H. et al. Ultrasonics-Sonochemistry Influence of ultrasound and osmotic dehydration pre-treatments on drying and quality properties of persimmon fruit // Ultrason. Sonochem. 2019. V. 54. Р. 135-141.
Francisco X.O.G. et al. Evaluation of osmotic dehydration as a tool for enrichment with bioactive compounds in apple // Revista Mexicana Ciencias Agr?colas. 2019. V. 10. № 5. Р. 1151-1156.
Rasc?n M.P. et al. Osmotic dehydration assisted impregnation of Lactobacillus rhamnosus in banana and effect of water activity on the storage stability of probiotic in the freeze-dried product. // LWT. 2018. V. 92. № 3. Р. 490-496.
Jim?nez-Hern?ndez J. Osmotic dehydration of mango with impregnation of inulin and piquin-pepper oleoresin // LWT. Food Sci. Technol. 2017. V. 79. № 1. Р. 609-515.

Еще

Статья научная