Разработка технологии кекса функциональной направленности на основе продуктов переработки топинамбура

Как показывают статистические данные, потребление кондитерских изделий в России по сравнению со многими странами мира остается достаточно невысоким, и при усилении конкуренции в отрасли, привело к снижению объемов производства крупными производителями. Для увеличения объемов производства кондитерских изделий и улучшения снабжения ими населения большую роль играют предприятия малой мощности, адаптированные к производству мелких партий продукции в ассортименте, в том числе функциональной направленности [1].

В общем объеме производства и потребления кондитерских изделий по регионам России первое место принадлежит мучным кондитерским изделиям. При этом каждый восьмой покупает, любит и активно употребляет кексы.

В последнее время все большую популярность приобретают функциональные продукты питания, обогащенные незаменимыми аминокислотами, полиненасыщенными жирными кислотами, витаминами, минеральными веществами [2].

Потребление мучных кондитерских изделий неуклонно растет благодаря устойчивым вкусовым предпочтениям потребителей, ценовой доступности и высоким вкусовым качествам, поэтому необходимы научные и практические исследования по созданию технологий, позволяющих получить функциональные мучные кондитерские изделия с показателями качества, удовлетворяющими потребителя и запросы рынка малых предприятий [3–5].

Топинамбур – растение, известное также под названием «земляная груша» и «иерусалимский артишок». По химическому составу клубни топинамбура похожи на картофель, а по питательной ценности они превосходят многие овощи. Клубни топинамбура содержат до 3% белка, инулин, фруктозу, минеральные и азотистые вещества, витамины группы B, С, каротин [6–8].

С использованием современных технологий с максимальным сохранением полезных свойств исходного растительного сырья из клубней топинамбура изготавливают концентрат, порошок, пектин, сухие ломтики, цукаты, чипсы, фруктозо-глюкозные сиропы, джем, варенье, пюре, клетчатку [6].

Уже в XVII веке в России топинамбур был известен как целебное растение. За счет присутствия в составе продуктов переработки топинамбура инулина, пектина и оптимального соотношения минеральных веществ, значительно усиливается функциональная активность иммунной, эндокринной, нервной систем организма, а также улучшаются показатели крови. Также в топинамбуре содержится большое количество белка, представленного 16 аминокислотами, в том числе незаменимыми, витамина С и органических поликислот.

Инулин, содержащийся в продуктах переработки топинамбура, способствует снижению уровня холестерина и глюкозы в крови, а также является пребиотиком. Благодаря улучшению обмена веществ, укрепляется иммунная система, повышается сопротивляемость патогенным микроорганизмам и вирусам [9-10].

Целью исследований являлась разработка технологии кекса на основе продуктов переработки топинамбура.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

• •    исследование влияния сиропа и клетчатки из топинамбура на показатели качества кексов;

• •    разработка рецептуры и технологии кекса на основе продуктов переработки топинамбура.

• •    анализ пищевой ценности разработанного изделия;

• •    разработка проектов нормативной документации на разработанное изделие.

Материалы и методы исследования

Экспериментальная часть работы была выполнена в лабораторных условиях на кафедре «Технологии переработки зерна, хлебопекарного, макаронного и кондитерского производств» Московского государственного университета технологий и управления им. К.Г. Разумовского. При выполнении исследований применялись как общие, так и специальные методы.

В работе для изготовления кексов с продуктами переработки топинамбура использовались клетчатка топинамбура и сироп из топинамбура. Клетчатка топинамбура представляет собой сыпучую крупку с неравномерным цветом (от светлосерого до темно-коричневого), с ароматом ореха и топинамбура, легким сладким привкусом ореха и топинамбура. Сироп из топинамбура – вязкая светло-янтарная жидкость с запахом топинамбура, со сладковатым привкусом топинамбура и груши.

В качестве контрольного образца была взята рецептура кекса «Столичного». Для приготовления опытных образцов проводили частичную или полную замену сахара – на сироп из топинамбура (0–100%), а изюма – на клетчатку топинамбура (0,50,100).

Тесто для контрольного образца готовили на химических разрыхлителях следующим образом. Сначала взбивали сливочное масло с сахаром, затем добавляли меланж, в котором растворяли соду питьевую и аммоний углекислый, продолжали взбивать до пышной массы и быстро перемешивали с мукой. Тесто выкладывали в прямоугольные формы, смазанные жиром. Выпекали при температуре 160 – 180 °C. Затем охлаждали, вынимали из форм, посыпали сахарной пудрой.

При изготовлении опытных образцов проводили замену сахара на сироп из топинамбура в количестве 25%, 50, 75 и 100% (образцы 1–4) и замену изюма на клетчатку топинамбура в количестве 25%, 50, 75 и 100% (образцы 5–6),

Физико-химические показатели качества кексов

а также совместную замену сахара на сироп из топинамбура и изюма на клетчатку топинамбура по аналогичному алгоритму (образцы 7–8).

Полученные результаты и их обсуждение

Первоначально выявляли влияние сиропа из топинамбура и клетчатки топинамбура на показатели качества кексов. Для этого определяли органолептические показатели качества и такие физико-химические показатели, как: формоустойчивость, удельный объем, влажность и щелочность. Результаты исследований представлены в таблице 1 и на рисунках 1 –3.

Таблица 1.

Table 1.

Physicochemical quality indicators of cakes

Наименование образца Sample name	Физико-химические показатели качества Physicochemical quality indicators
	Отношение высоты к диаметру Н/D Ratio of height to diameterН/D	Удельный объем, % Specific volume, %	Щелочность, град Alkalinity, degrees	Влажность, % Humidity, %
КонтрольControl	1,53	136,8	1,4	18
Образец 1Sample 1	1,44	133,8	1,4	16
Образец 2 Sample 2	1,41	134,0	1,4	16
Образец 3Sample 3	1,49	132,7	1,34	16
Образец 4Sample 4	1,43	134,2	1,54	16
Образец 5Sample 5	1,42	144,2	1,22	16
Образец 6Sample 6	1,38	151,8	1,22	15
Образец 7Sample 7	1,40	146,9	0,94	19

Данные, представленные в таблице 1, показали, что при внесении сиропа из топинамбура взамен сахара (образцы 1–4), незначительно уменьшался удельный объем изделий. Внесение сиропа из топинамбура приводило к разглаживанию поверхности кексов, уменьшению количества трещин и подрывов, получению более мягкого, высокоэластичного, слегка заминающегося мякиша.

При совместном внесении сиропа из топинамбура и клетчатки топинамбура (образцы 7 и 8), удельный объем увеличивался на 7,8и 8,8% соответственно, поверхность была выпуклая, слегка бугристая, с небольшими надрывами.

Влажность и щелочность образцов практически не изменялись и соответствовала требованиям ГОСТ 15052-96. С увеличением дозировки сиропа из топинамбура незначительно увеличилась формоустойчивость образцов 1–6, и значительно возрастала у образцов 7 и 8, влажность и пористость всех опытных образцов изменялись незначительно, удельный объем изделий увеличивался при повышени-идозировки сиропа из топинамбура и снижении содержания сахара.

Данные оценки органолептических показателей качества показали, что с увеличением содержания сиропа из топинамбура (образцы 1–4) цвет изделий изменялся от светло-кремового до светло-коричневого. При внесении клетчатки топинамбура (образцы 5 и 6) цвет мякиша становился неоднородным светло-кремовым с серо-коричневыми вкраплениями. Цвет корочки всех образцов был неравномерным от светло – до темно-коричневого.

Аромат контрольного образца характеризовался как сдобный с оттенком ванили и легким фруктовым запахом. При увеличении дозировки сиропа из топинамбура появлялся специфический сладковатый аромат. Наибольшая интенсивность аромата наблюдалась у образцов с внесением клетчатки топинамбура (5 и 6). У образца с полной заменой изюма (6) отсутствовал фруктовый аромат.

Анализ данных рисунков 1 –3п оказал, что вкус образцов изменялся с увеличением дозировки продуктов переработки топинамбура. В образцах 1–4 по сравнению с контролем немного снизилась интенсивность сладкого, сдобного и жирного привкуса, усилились фруктовый и кислый привкусы. В образцах 5 и 6 уменьшились сладкий, сдобный, жирный, кислый привкусы, усилился фруктовый, появились ореховый и пряный привкусы.

кислый sour

сладкий sweet

добный rich

контроль control

-■- образец 1 sample 1

—*— образец 2 sample 2

образец 3 sample 3

-ж-образец 4 sample 4

фруктовый frui жирный fatty

Рисунок 1. Профилограмма вкуса образцов кексов с заменой в рецептуре сахара на сироп из топинамбура по сравнению с контрольным

• Figure 1.    Profilogram of taste of cake samples prepared with replacement of sugar in the recipe by sugar syrup from Jerusalem artichoke vs. control

  кислый sour

  
  

  сладкий sweet

  
  
  
  

  сдобный rich

  
  

  фруктовый fruit

  
  

  жирный fatty

  
  

  контроль control

  —■- образец 5 sample 5

  -*-образец 6 sample 6

  
  

  пряный spicy

  
  

  ореховый hazel

  
  

Рисунок 2. Профилограмма вкуса образцов кексов с заменой в рецептуре изюма на клетчатку топинамбура по сравнению с контрольным

• Figure 2.    Profilogram of taste of cake samples prepared with replacement of raisin in the recipe by fiber from Jerusalem artichoke vs. control

  кислый sour

  
  

  сладкий sweet

  
  
  
  

  сдобный rich

  
  

  фруктовый fruit

  
  

  жирный fatty

  
  

  —♦— контроль control

  -■- образец 7 sample 7

  ^- образец 8 sample 8

  
  

  пряный spicy

  
  

  ореховый hazel

  
  

Рисунок 3. Профилограмма вкуса образцов кексов с заменой в рецептуре сахара на сироп из топинамбура и изюма на клетчатку топинамбура по сравнению с контрольным

• Figure 3.    Profilogram of taste of cake samples prepared with replacement of sugar in the recipe by sugar syrup from Jerusalem artichoke and replacement of raisin by fiber from Jerusalem artichoke vs. control

В образцах 7 и 8 при совместном внесении сиропа из топинамбура и клетчатки топинамбура незначительно снижалась интенсивность сдобного и жирногопривкусов, усиливались пряный и ореховый оттенки вкуса, кислый не изменялся, в образце 8 фруктовый вкус не ощущался.

Таким образом, наилучшими показателями качества по совокупности органолептических и физико-химических свойств обладал образец 8 с полной заменой сахара на сироп из топинамбура и изюма на клетчатку топинамбура.

В связи с наличием данных о возможности продления сроков годности изделий при внесении сиропа из топинамбура и клетчатки топинамбура, изучали изменение органолептических и физикохимических показателей качества контрольного и опытного образцов в процессе хранения при температуре 18–22 °C в течение 5 суток. В таблице 2 приведены результаты изменения высыхаемости кексов в процессе хранения на 2, 3, 4 и 5 сутки.

Таблица 2.

Изменение высыхаемости кексов в процессе хранения

Table 2.

Wastage changing of cakes during storage

Продолжительность хранения, сут. Shelflife, days	Высыхаемость,% Wastage,%
	Контроль Control	Опытные образцы Test samples
		1	2	3	4	7	8
1	0,22	1,55	1,58	0,14	0,22	0,21	0,43
2	0,97	1,28	0,55	0,26	0,77	0,24	0,26
3	0,68	0,69	0,41	0,35	0,62	0,33	0,36
4	0,87	0,54	0,61	0,75	0,69	0,54	0,56

Полученные данные показали, что в процессе хранения кексов происходили значительные изменения в органолептических показателях. На протяжении всего периода хранения форма всех образцов не изменялась, но наблюдалась незначительная деформация, появлялись трещинки, поверхность на ощупь становилась более сухой и твердой. В образцах с внесением сиропа из топинамбура (1–4) наименьшие изменения в состоянии мякиша отмечены при внесении 100% сиропа из топинамбура (образец 4), в течение 5 суток образец сохранял свою эластичность. Изделия с внесением сиропа из топинамбура лучше сохраняли аромат.

Внесение клетчатки топинамбура снижало эластичность и повышало крошковатость мякиша. Однако изменения в состоянии мякиша в течение всего срока хранения были незначительными.

Таким образом, совместное использование сиропа из топинамбура и клетчатки топинамбура (образцы 7 и 8) позволяет продлить сроки сохранения свежести изделий.

По результатам проведенных исследований была разработана рецептура и проект нормативной документации на новый вид кекса «Нежный с сиропом и клетчаткой из топинамбура».

Для нового изделия расчетным способом была определена пищевая ценность, анализ которой показал, что при внесении продуктов