Разработка рецептур мучных изделий с увеличенным сроком хранения и повышенной пищевой ценностью

Введение . Одной из основных тенденций глобального рынка продовольствия в последние несколько лет является растущий спрос на продукты здорового питания. Так, «Стратегия развития пищевой и перерабатывающей промышленности Российской Федерации на период до 2020 года» в долгосрочной перспективе включает обязательную «переработку новых видов сырья, полученных с использованием инновационных биотехнологий».

Потребители становятся все более разборчивыми и уделяют больше внимания качественному составу приобретаемой продукции. Растет объем потребления функциональных и обогащенных продуктов [1].

Создание функциональных мучных кондитерских изделий невозможно без введения в их рецептуры фруктов, овощей, лекарственно-технического сырья и/или продуктов их переработки, содержащих комплекс биологически активных веществ (БАВ) в оптимальных для организма человека соотношениях. Пищевые волокна фруктов и овощей отличаются от зерновых, так как в большинстве своем частично растворимы в воде и более удобны для внесения при промышленном производстве [2].

Рябина красная, или обыкновенная ( Sórbus aucupária ), произрастает на Среднем Урале повсеместно, это морозостойкая культура, обладающая массой достоинств в культивировании. Она занимает особое место среди плодовых и ягодных культур на территории Среднего и Южного Урала, поскольку является ценным источником биологически активных веществ.

Согласно обширным литературным данным, плоды рябины красной содержат: криптоксантин, различные сахара (глюкоза – до 3,8 %; фруктоза – до 4,3; сахароза – 0,7; сорбоза), кислоты (яблочная – до 2,8 %, фолиевая, винная и лимонная); цианин-хлорид, незначительное количество дубильных веществ (0,3 %), эфирное масло, антибактериальные вещества, микроэлементы (марганец, железо, алюминий). В плодах рябины обнаружены витамин Р (кверцетин, изокверцетин, рутин) – 2600 мг/%, каротиноиды – 27 мг/%, токоферол – 4,4 мг/%, рибофлавин – 8 мг/%, антоцианы (в том числе цианидин) – 795 мг/%, дубильные вещества – 610 мг/%, фосфолипиды (кефалин, лецитин) – 70,4 мг/ %, пектиновые вещества – 2 % [2, 3]. В плодах рябины содержится также шестиатомный спирт сорбит (25,3 %), сорбиновая и парасорбиновые кислоты, тормозящие рост микроорганизмов, грибов и плесеней; значительное количество витамина С и провитамина А (каротина). Количество витаминов, органических кислот и сахаров колеблется в зависимости от места произрастания и степени зрелости плодов. По количеству каротина плоды рябины, произрастающей на Среднем Урале, превосходят ряд сортов моркови. По содержанию Р-активных веществ рябину можно поставить на одно из первых мест среди плодово-ягодных культур [4].

Важным химическим компонентом ягод рябины являются пектины, способные к желеобразованию в присутствии сахаров и органических кислот. Пектины препятствуют избыточному брожению углеводов, что проявляется подавлением газообразования в кишечнике [5]. Сегодня пюре из рябины красной используется в виде добавок при изготовлении карамельных начинок, пастилы, мармелада, драже [6].

Несмотря на то что рябина красная достаточно хорошо изучена в качестве пищевой добавки, внесение порошка из рябины красной в мучные кондитерские изделия с целью повышения срока хранения последних представляет научный интерес.

Цель работы . Исследование влияния нетрадиционного вида сырья на качество и срок хранения мучных кондитерских изделий – кексов.

Задачи: изучить влияние внесения различных дозировок рябины красной на органолептические и физико-химические показатели готовой продукции; установить оптимальные дозировки порошка рябины красной; исследовать влияние порошка рябины красной на срок хранения мучных кондитерских изделий.

Объекты и методы исследования . Объектами исследования являлись лабораторные образцы кекса «Студенческий» из муки пшеничной высшего сорта (контрольный образец); кекс «Студенческий» с дозировкой рябины красной 5, 7, 10, 15 % к общей массе сырья соответственно; порошок из рябины красной садовой сортов «Бусинка», «Алая крупная», полученный методом конвективной сушки с последующим измельчением до порошкообразного состояния в Thermomix TM 31 в режиме «turbo – размельчение».

В тесте и в готовых изделиях исследовались физико-химические показатели качества: влажность, щелочность по ГОСТ 5898-87, массовая доля сахара по ГОСТ 5903-89, массовая доля жира по ГОСТ 5899-87. Определение перекисного числа проводили по ГОСТ Р 51487-99. Определение содержания витамина проводили йодометрическим методом . Определение β -каротина по ГОСТ 13496.17-95.

Результаты и их обсуждение. Важнейшим путем создания продуктов для здорового питания является введение в базовую рецептуру функциональных ингредиентов. В качестве функциональных добавок в кексы использовали порошок рябины красной. Выбор данной функциональной добавки обусловлен прежде всего хорошей сочетаемостью с компонентами рецептурного состава, наличием в составе биологически активных веществ, доступностью и широким распространением рябины красной на Урале.

Были проведены пробные лабораторные выпечки кексов (контрольного и опытных образцов), исследовано влияние порошка рябины красной на качество готовых изделий.

Опытные образцы кексов получали внесением в исходную рецептуру кекса «Студенческий» порошка рябины в количестве 5, 7, 10, 15 % от общего количества сырья, пропорционально уменьшая массу рецептурных ингредиентов.

Органолептические показатели образцов кексов (контрольного и опытных с различной дозировкой порошка из плодов рябиной красной) приведены в таблицах 1, 2.

Таблица 1

Показатель	Значение
Форма	Свойственная данному наименованию изделия
Вкус и запах	Приятный, ярко выраженный, свойственный рецептуре без посторонних запахов и привкуса
Вид в изломе	Пропеченное изделие без закала и следов непромеса, мякиш светложелтого цвета

Таблица 2

Показатель	Значения
	Образец № 1 С=5 %  \	Образец № 2 С=7 %  \	Образец № 3 С=10 % \	Образец № 4 С=15 %
Форма	Свойственная данному наименованию изделия
Вкус и запах	Приятный, свойственный рецептуре, с легко заметным специфическим привкусом	Приятный, свойственный рецептуре, с заметным специфическим привкусом	С выраженным специфическим привкусом и запахом красной рябины	С ярко выраженным специфическим терпким привкусом и запахом рябины
Вид в изломе	Пропеченное изделие, без следов непроме-са, мякиш светложелтого цвета с небольшими вкраплениями рябины	Пропеченное изделие, без следов непроме-са, мякиш светлый с незначитель-ным розоватым оттенком и заметными вкраплениями рябины	Пропеченное изделие, без следов непроме-са, мякиш светлый с розоватым оттенком и хорошо заметными вкраплениями рябины	Пропеченное изделие, без следов непромеса, мякиш серо-розовый с большим количеством вкраплений рябины
Итого, балл	4,1	4,8	4,5	4,0

Органолептические показатели контрольного образца кекса

Органолептические показатели опытных образцов кексов

Как видно из данных таблиц 1, 2, порошок ряби-   цвет изделий и вкус: так, с увеличением дозировки ны напрямую оказывает влияние на внешний вид,   рябины изделия приобретают оранжевый оттенок, соответствующий цвету внесенных ягод, специфичный привкус и аромат, что дает возможность исключить дополнительное внесение вкусо-ароматической эссенции; кроме того, в опытных образцах кексов увеличивается количество вкраплений красноватого цвета, также наблюдалось повышенное меланоиди-нообразование, интенсивность коричневого цвета корки повышалась.

Физико-химические показатели образцов кексов приведены в таблице 3.

Таблица 3

Показатель	Значение контрольного образца	Значения для опытных образцов
		Образец № 1 С=5 %	Образец № 2 С=7 %	Образец № 3 С=10 %	Образец № 4 С=15 %
Щелочность, град	0,8±0,1	0,7±0,1	0,7±0,1	0,7±0,1	0,7±0,1
Влажность, %	16,5±1,4	19,0±1,4	20,5±1,1	18,0±1,2	17,0±1,2
Пористость, %	69,0±5,3	66,5±5,3	67,0±5,3	68,5±5,3	66,5±5,3
Содержание сахара, %	32,9±2,6	29,6±2,6	29,4±2,6	29,2±2,6	13,6±2,6
Содержание жира, %	21,6±1,3	21,4±1,3	20,9±1,3	20,4±1,1	19,8±1,2
Содержание витамина С, мг/100г	–	15,1±4,6	26,2±4,5	32,4±4,4	41,8±4,2
Объем, см3	340	320	330	340	360

Физико-химические показатели образцов кексов

Таким образом, по совокупности исследуемых рябины красной в количестве 7 %. Далее исследо-показателей качества оптимальным образцом явля-   ван аминокислотный состав образцов (табл. 4).

ется образец № 2 с добавкой порошка из плодов

Аминокислотный состав образцов исследования

Таблица 4

Аминокислоты	Контрольный образец		Опытный образец № 2 С=7 %
	Количество аминокислот, мг/100 г	%	Количество аминокислот, мг/100 г	%
Незаменимые: валин	435,22	6,79	429,05	5,99
изолейцин	276,05	4,31	270,63	3,78
лейцин	584,81	9,12	550,14	7,68
лизин	210,39	3,29	245,98	3,44
метионин	145,30	2,26	175,34	2,45
треонин	330,56	5,16	349,31	4,88
фенилаланин	291,07	4,54	289,28	4,04
Итого	2273,40	35,47	2309,73	32,26
Заменимые аланин	360,50	5,63	338,80	4,73
аргинин	238,97	3,72	275,00	3,84
аспарагиновая	393,74	6,14	502,20	7,01
гистидин	118,15	1,85	126,90	1,77
глицин	369,55	5,76	339,04	4,74
глутаминовая	1869,91	29,18	2215,89	30,95
серин	421,59	6,58	402,50	5,62
тирозин	127,59	1,99	117,46	1,64
цистин	27,18	0,42	29,19	0,41
пролин	208,42	3,26	501,98	7,01
Итого	4135,60	64,53	4848,96	67,74
Общая сумма	6409,0	100,00	7158,69	100,00

По данным таблицы 4 видно, что в кексе с порошком рябины красной увеличивается количество трех незаменимых аминокислот – лизина (на 0,15 %), метионина (на 0,19 %) и треонина.

На основании полученных результатов можно сделать вывод, что введение в рецептуру кекса порошка рябины красной повышает пищевую ценность и показатели качества готового изделия.

Основная проблема при хранении кексов – их черствение, влекущее уменьшение массы изделий, а также из-за значительного содержания жира в сво- ем составе они подвержены окислительной порче. Поэтому далее исследовали влияние вносимых порошков на сроки хранения кексов.

В процессе опыта кексы хранили упакованными в полиэтиленовую пленку при температуре 18±3 °С и относительной влажности воздуха 73±2 %.

Масса кексов фиксировалась на протяжении всего исследования: начальная, по истечении одних, двух, трех, шести суток и конечная – 10 суток.

Изменение влажности контрольного образца и кексов с рябиной приведено в таблице 5.

Таблица 5

Исследуемый образец	Срок хранения кексов
	1 суток	2 суток	3 суток	6 суток	10 суток
Контрольный	0,5	1,13	1,54	2,93	3,46
№ 1, С=5 %	0,25	0,6	0,86	1,65	1,98
№ 2, С=7 %	0,17	0,47	0,73	1,49	1,77
№ 3, С=10 %	0,20	0,40	0,65	1,13	1,38
№ 4, С=15 %	0,15	0,34	0,52	0,94	1,12

Изменение влажности образцов кексов в процессе хранения, %

Из таблицы 5 видно, что процесс черствения протекает постепенно в течение всех 7 дней. Максимальная потеря влаги наблюдается у контрольного образца, его влажность относительно первоначальной снизилась на 3,5 %. Кексы с добавлением порошка из плодов рябины черствеют достаточно равномерно относительно друг друга. Наибольшая потеря влаги из образцов с красной рябиной наблюдается у кекса с дозировкой порошка 5 % (№ 1) и составляет 2 %, далее следуют образец № 2 (потеря влаги 1,8 %), образец № 3 (потеря влаги 1,4 %), у образца № 4 (дозировка рябины 15 %) показатель влажности за срок хранения изменился на 1,1 % от первоначального значения.

Снижение интенсивности потери влаги изделиями, обогащенными порошком рябины красной, может быть обусловлено увеличением содержания в них белка, который стареет в 3–4 раза медленнее, чем крахмал. Кроме того, белок способен образовывать комплексные соединения с крахмалом, препятствуя тем самым его старению и потере влаги [6].

Внесение порошка красной рябины снижает скорость черствения кексов, что, вероятно, обусловлено тем, что пищевые волокна способны вновь выде-лять-десорбировать связанную в процессе выпечки влагу, благодаря чему происходит увлажнение кексов, и они сохраняют свежесть.

С увеличением дозировки рябины пропорционально уменьшается количество жира в кексах, что способствует снижению скорости реакции окисления, т.е. уменьшается скорость прогоркания жира в процессе хранения кексов. Для оценки влияния ан- тиокислительной функции порошка красной рябины определяли перекисное число жира на первые, пятые и 10-е сутки после изготовления изделий. Исследования показали, что только в изделии с добавлением порошка красной рябины перекисное число оставалось на уровне допустимых значений 0,03– 0,06 % J2. Наиболее интенсивно процессы окисления жира проходили в контрольном образце, перекисное число увеличилось более чем в 2 раза. Установлен срок хранения кекса «Студенческий с красной рябиной» – 10 суток.

Выводы. Использование рябины красной в производстве мучных кондитерских изделий может открыть новую страницу в технологии функциональных продуктов питания. Вместе с добавкой порошка рябины красной кекс получает мощный комплекс биологически активных соединений – витаминов, минеральных веществ и полифенолов. Такой кекс, наряду с прекрасными органолептическими показателями, обладает и функциональными свойствами, высокой пищевой ценностью, увеличенным сроком хранения без применения консервантов. Изложенное выше дает основание считать, что производство кексов с улучшенными потребительскими характеристиками, обогащенных витаминами, аминокислотами, пищевыми волокнами, а также с уменьшенным содержанием сахара и жира и увеличенным сроком годности, в результате введения в рецептуру порошка рябины красной имеет большие перспективы.