Разработка рецептуры и технологии пастильного изделия с использованием растительного белка

Введение. В современном мире модель питания человека зависит от личных убеждений, приверженности к культурным и религиозным традициям, а также от условий места проживания [1]. Также немаловажное влияние на формирование пищевого поведения оказывают пищевые аллергены. Распространенность пищевой аллергии в европейских странах значительно выросла за последние два десятилетия. По имеющимся данным, более 220 миллионов человек во всем мире страдают от пищевой аллергии [2]. Большинство аллергических реакций связано с употреблением молока, яиц и орехов [3, 4]. На сегодняшний день сегмент кондитерской продукции на продуктовом рынке остается востребованным сектором потребителя. Все больше потребителей отдают предпочтения растительным источникам белка. Более того, спрос на ингредиенты с высоким содержанием белка и клетчатки из семян бобовых, особенно нута, чечевицы и сои, постоянно растет [5, 6]. В качестве замены яичного белка все чаще стал применяться такой продукт, как аквафаба.

Аквафаба – это отвар из бобовых культур, таких как нут, фасоль, горох. В переводе с латинского «aqua» означает вода, а «faba» – бобы. Аквафаба обладает пенообразующими, эмульгирующими, желирующими и загущающими свойствами благодаря наличию альбумина, полисахаридов и сапонинов [7]. Она является побочным продуктом, образующимся в процессе консервирования или отваривания бобовых [8]. Пастильные изделия остаются популярными среди населения благодаря своему натуральному составу, который состоит только из нескольких ингредиентов [9]. Основное сырье для производства: фрукты, ягоды, сахар. Также при производстве пастильных изделий используется яичный белок в роли пенообразователя.

Разработка продукта с заменой белка животного происхождения на растительный является актуальной темой. Данный продукт позволит расширить рынок альтернативных и специализированных кондитерских изделий.

Цель исследования – разработка рецептуры и технологии пастильного изделия с использованием растительного белка.

Задачи: разработать рецептуру и технологию производства пастильного изделия, используя растительный белок; провести органолептические и физико-химические исследования готовой продукции; изучить оказываемое воздействие растительного белка на структурномеханические свойства продукта; определить оптимальную концентрацию внесения растительного белка, влияние аквафабы на срок хранения готового продукта.

Объекты и методы . В качестве объектов исследования выступали аквафаба в виде сублимированного порошка из нута, полуфабрикат в виде пастильной массы, образцы готовых изделий на аквафабе и на яичном белке.

Объем пастильной массы определяли путем взбивания всех ингредиентов на миксере KEN-

WOOD KMC 500 при 600 об/мин в градуированной чаше в течение 7 мин. После взбивания отмечали объем массы по мениску на чаше. Для определения плотности пастильной массы взвешивали бюксы с пастильной массой и дистиллированной водой и производили расчеты [10]. Массовую долю влаги готовых изделий определяли высушиванием по ГОСТ 5900-2014 «Изделия кондитерские. Методы определения влаги и сухих веществ». Для исследования реологических характеристик использовали анализатор текстуры структурометр СТ-2. Для исследования срока хранения продукта применялся метод «ускоренное старение» [11, 12]. Также производилась органолептическая оценка показателей качества по ГОСТ 6441-2014 «Изделия кондитерские пастильные. Общие технические условия».

Результаты и их обсуждение. В качестве базовой рецептуры выступала рецептура из современных цифровых источников. Соотношение компонентов было скорректировано расчетным способом от начальных показателей в зависимости от свойств сырья (табл. 1).

Таблица 1

Рецептура пастилы на яичном белке, г

Сырье	Контрольный образец	Аквафаба
Яблочное пюре	370,0	370,0
Пектин	11,1	11,1
Сахар	148,0	148,0
Яичный белок	37,0	56,0
Лимонная кислота	0,3	0,3

Для составления альтернативной рецептуры с аквафабой по рекомендациям производителя было рассчитано ее внесение с учетом подбора гидромодуля. Для подбора оптимальной концентрации и дозировки аквафабы были проанализированы образцы с количеством внесения растительного белка с шагом 50 % в большую и меньшую сторону от получившейся рецептуры на аквафабе. При выполнении исследований были отобраны следующие образцы: контрольный образец – пастила, приготовленная с использованием яичного белка; образец № 1 – пастила, приготовленная с аквафабой массой 56,0 г; образец № 2 – пастила, приготовленная с аквафабой массой 28,0 г; образец № 3 – пастила, приготовленная с аквафабой массой 84,0 г.

При разработке технологии производства пастилы на аквафабе была взята классическая унифицированная технология, которая детально отрабатывалась с новым сырьем поэтапно, выявляя основные отклонения от нормы. Было определено, что в случае приготовления пастилы на растительном белке в технологию производства необходимо включить дополнительный этап – смешивание сублимированного порошка из аквафабы с водой. На рисунках 1–4 представлены поверхности и разрезы контрольного образца, образцов № 1–3 соответственно.

Органолептическая оценка проводилась среди учащихся и преподавателей разных возрастных групп. Результаты представлены в таблице 2 и в виде профилограммы (рис. 5).

Рис. 1. Контрольный образец

Рис. 2. Образец № 1

Рис. 3. Образец № 2

Рис. 4. Образец № 3

Таблица 2

Органолептическая оценка готовых пастильных изделий

Показатель	Средний балл
	Контрольный образец	Образец № 1	Образец № 2	Образец № 3
Вкус и запах	4,4	4,5	4,1	3,9
Цвет	4,8	4,7	4,2	4,3
Консистенция	5,0	4,9	3,9	2,1
Структура	4,8	4,9	4,4	3,3
Форма	5,0	4,8	4,1	2,4
Поверхность	4,2	4,6	4,1	2,2
Сумма	28,2	28,4	24,8	18,2

Рис. 5. Профилограмма органолептической оценки готовых пастильных изделий

Исходя из полученных данных, наибольшую сумму баллов набрал образец № 1, в котором масса аквафабы составляет 56,0 г.

При оценке физико-химических показателей качества рассматривались как основные показатели согласно ГОСТ 6441-2014, так и нерег-ламентированные – объем пастильной массы, высота готового образца. Физико-химические показатели приведены в таблице 3.

Из таблицы 3 видно, что пастильная масса на аквафабе у всех образцов более плотная, чем у контрольного образца. В случае с внесением аквафабы в рецептуру в наименьшем ко- личестве (образец № 2) плотность пастильной массы является максимальной, а объем – минимальным. Также о снижении качества готового изделия свидетельствует низкая влажность образца. По полученным данным отмечено, что показатели образца № 1 являются наиболее приближенными к контрольным. Образец № 3 с максимальной концентрацией внесения аква-фабы имеет незначительные отклонения от образца № 1. Исходя из органолептической оценки и физико-химических показателей, наилучшей концентрацией внесения растительного белка является образец № 1.

Таблица 3

Показатель	Норма по ГОСТ 6441-2014	Характеристика показателей сбивной бесклеевой пастилы
		Образец
		Контрольный	№ 1	№ 2	№ 3
Плотность пастильной массы, г/см3	Не более 0,9	0,60	0,70	0,90	0,69
Массовая доля влаги готового образца, %	Не более 25	18,0	18,8	13,0	19,5
Показатели, не	регламентированные ГОСТ
Объем пастильной массы, мл	–	1000	810	500	830
Высота готового образца, мм	–	12	9	8	7

Физико-химические показатели качества экспериментальных образцов

При изучении реологических свойств выступали такие показатели, как пластическая деформация, которая характеризуется необратимыми деформациями после снятия нагрузки; упругая деформация, которая характеризуется исчезающими деформациями после снятия наг- рузки; твердость, которая характеризуется необходимым усилием, чтобы деформировать образец и внедрить индентор. Результаты исследования представлены в таблице 4.

Отношения деформации к твердости приведены на графике на рисунке 6.

Таблица 4

Образец	Пластическая деформация, мм	Упругая деформация, мм	Твердость, г
Контрольный	1,526	1,474	127,9
№ 1	1,435	1,565	2837,5
№ 2	1,412	1,588	760,0
№ 3	1,818	1,182	399,6

Структурно-механические свойства экспериментальных образцов

При анализе данных можно отметить, что пастильные изделия, приготовленные с использованием растительного белка, обладают большей упругостью, чем контрольный образец на яичном белке. Такая характеристика будет положительно влиять на внешний вид продукта и делать его выгодным для потребителя. Образец № 3 показал наихудший показатель упругости, о чем свидетельствует органолептическая оценка, при которой было отмечено нарушение структуры и залипание готового изделия. Пастильные изделия на растительном белке оказались более твердыми в сравнении с контрольным образцом. Аквафаба придает менее пористую структуру готовому изделию. Также на основании полученных реологических свойств образец № 1 приняли наилучшим по качеству. Для выявления влияния аквафабы на срок хранения был произведен контрольный тест в сравнении с контрольным образцом.

В процессе хранения (28 сут) проводился риодичность контроля и оценка наблюдений контроль органолептических показателей. Пе- представлена ниже в таблице 5.

Рис. 6. Структурно-механические свойства экспериментальных образцов

Таблица 5

Сутки	Контрольный образец	Образец № 1
2	Визуальных изменений не наблюдалось
7	Визуальных изменений не наблюдалось
10	Изменение в цвете не наблюдалось, затвердевание поверхности	Изменение в цвете не наблюдалось, структура более плотная
15	Слабовыраженный аромат. Появление хруста при разжевывании	Слабовыраженный аромат. Структура плотная, недостаточно нежная
20	Без выраженного запаха и вкуса. Полная потеря упругости, сухая плотная консистенция
28	Микробиологической порчи не обнаружено

Исследование срока хранения пастильных изделий

Заключение. На основе полученных данных по физико-химическим и структурно-механическим аспектам доказано, что аквафаба может быть использована в качестве замены яичного белка в изделиях типа «пастила белевская». Благодаря своим свойствам образовывать стабильную пену, имеет перспективу применения в качестве пенообразующего компонента в рецептурах альтернативного питания. Эти предположения подтверждает то, что изделия на аквафа-бе обладают большей твердостью, которая свидетельствует о наличии плотной структуры. При этом значение упругости увеличивается. Благодаря данной закономерности продукт на аквафа-бе обладает большей потребительской привлекательностью, чем традиционный образец. Замена яичного белка на аквафабу никак не сказывается на процессе хранения и микробиологической порче готовых изделий.