Разработка технологии шоколада без добавленного сахара и лактозы, обогащенного семенами пищевой конопли Cannabis sativa L

Здоровый образ жизни в XXI веке – это не только модный тренд, но и необходимость. Практически все потребители стали изучать маркировку, отслеживая количество потребления белков, жиров и углеводов, а также искать информацию о влиянии пищевых ингредиентов на своё здоровье.

В то же время изменения в продуктовых предложениях диктуются не только рынком, но и национальной политикой. Так, в Указе Президента РФ №642 «О стратегии научно-технологического развития Российской Федерации» (п. 20) говорится о необходимости создания безопасных и качественных, в том числе функциональных продуктов питания [1]. В тексте Распоряжения Правительства РФ №1364-Р «Стратегии повышения качества пищевой продукции в Российской Федерации до 2030 года» одним из приоритетов названо развитие научных исследований в области питания населения, в том числе в области профилактики наиболее распространённых неинфекционных заболеваний [2]. В этой связи обогащение традиционных и пользующихся высоким спросом продуктов питания биологически активными компонентами представляется важной задачей не только а контексте максимизации прибыли бизнеса, но и решения проблем алиментарной недостаточности и социальной эффективности.

Одним из таких продуктов питания является шоколад – кондитерское изделие, получаемое на основе какао-продуктов и сахара, в составе которого не менее 35 % общего сухого остатка какао-продуктов, в том числе не менее 18 % масла какао и не менее 14 % сухого обезжиренного остатка какао-продуктов [3]. Отмечено, что в 2021 г. на фоне существенного роста производства кондитерских изделий в 9,1% и увеличения объемов продаж до 2 млн. т, внутреннее производство шоколада в России превысило объем импортных поставок в 8,2 раза [4]. Таким образом, сегодня потребление этого продукта на душу населения составляет около 7 кг в год с тенденцией к росту. В научной литературе неоднократно отмечалось, что шоколад способствует лечению депрессий, улучшению самочувствия и ускоренному заживлению ран. Современная медицина утверждает, что шоколад укрепляет кровеносную систему, улучшает память, повышает настроение, укрепляет иммунитет, стабилизирует нервную систему, является источником энергии, содержит витамины А, группы В, Е и микроэлементы. В то же время употребление большого количества шоколада ведет к ожирению и кариесу, поэтому шоколад приносит пользу организму только при употреблении в ограниченном количестве [5].

Отдельно следует отметить калорийность шоколада (до 600 ккал на 100 г) на фоне высокого содержания сахара, что потенциально увеличивает вероятность развития сахарного диабета. В этой связи особую актуальность приобретают исследования, связанные с разработкой шоколада с пониженным содержанием сахара, или с сахарозаменителями. Так, Никитиным И.А. с соавторами был предложен шоколад без добавленного сахара, сладость которого обеспечивается за счет стевиозида [6]. В то же время такой продукт обладает специфическими органолептическими свойствами и не пользуется большой популярностью у потребителей, в отличие от предлагаемого нами продукта, где в качестве заменителя сахара используется сироп топинамбура. Данный подсластитель позволяет изготавливать шоколад без добавления сахара, не провоцируя его резкого роста в крови, что является решающим фактором покупки для людей, страдающих сахарным диабетом.

Ценность топинамбура, как культуры, определяется его биохимическим составом, включающим уникальный углеводный комплекс - инулин, инвертный сироп из которого применяется в пищевой промышленности как лечебнопрофилактическая добавка, позволяющая заменить сахар. Состоит она преимущественно из фруктозы.

На сегодняшний день существуют технологии обогащения шоколада функциональными пищевыми ингредиентами фруктов, овощей, ягод, орехов, водорослями, а также таурином, экстрактами элеутерококка, зеленого чая, инулином, аргинином, L-карнитином и т.д. В качестве примера можно рассмотреть линейку шоколадной продукции «Победа», обогащенной различными функциональными пищевыми ингредиентами под названием «Charged» [7].

Семена конопли рассматриваются в качестве перспективного компонента при производстве обогащенных продуктов питания. Использование семян конопли позволяет обогатить шоколад такими функциональными пищевыми ингредиентами как полиненасыщенные жирные кислоты ю-3, в первую очередь а-линоленовой, марганцем, магнием, фосфором и медью, пищевыми волокнами.

Семена конопли - это наиболее ценная часть растения, внешне похожие на плоды льна, гречки или мелкие ядра кукурузы. В отличие от стеблей и листьев, в них отсутствует каннабинол, что говорит об их абсолютной безопасности для употребления [8].

Помимо этого, регулярное употребление конопляного семени способствует профилактике онкологических заболеваний, депрессивных состояний и апатии, нормализует обмен веществ. При активных физических нагрузках организм, получающий протеины, широкий комплекс витаминов, микро- и макроэлементов в легко усваиваемом виде, восстанавливается быстрее. Из-за богатства состава семена конопли настоятельно рекомендуется включить в рацион вегетарианцам, не получающим животного белка.

Анализ патентной информации показал, что семена конопли в качестве источника функциональных пищевых ингредиентов добавляют в такие продукты как: желейный мармелад (пат. RU 2705778), щербет (пат. RU 2721859), конфеты (пат. RU 2307520) алкогольные и безалкогольные напитки (ЗИ 2021109201), снеки (пат. RU 2708988) и т.д. [9-12]. При этом ни один из существующих на рынке продуктов не имеет столь уникального набора полезных свойств, как представляемый нами продукт.

Кокосовое молоко в наши дни набирает все большую популярность. Это напиток с множеством полезных свойств, благоприятно влияющий на работу организма, имеющий приятные вкусовые свойства. Кокосовое молоко является высококалорийным продуктом с высоким содержанием полиненасыщенных жирных кислот, витаминов группы B, C, A, железа, калия, магния, фосфора, марганца, селена, цинка. Данный продукт способен стабилизировать пищеварительные процессы, нормализовывать гормональный фон, снижать уровень холестерина.

Шоколад без добавленного сахара и лактозы, обогащенный семенами пищевой конопли Cannabis Sativa L. заявляет о своей уникальности на рынке. Впервые представлен шоколад функциональной направленности, обогащенный ω-3 жирными кислотами, магнием, фосфором, медью, марганцем, без содержания добавленного сахара и лактозы. Данные свойства позволяют одновременно отнести продукт к сегментам как обогащенной пищевой продукции, так и FreeFrom, то есть включить в категорию продукции без содержания каких-либо веществ и/или компонентов [13].

В качестве аналогов разработанного нами продукта можно выделить следующие реализуемые на рынке России товары:

• -    шоколад темный и шоколад молочный с семенами конопли (в данном продукте не осуществляется замена молока, соответственно в нем содержится лактоза и сахар, что ограничивает число потенциальных потребителей).

• -    шоколад на сиропе топинамбура (в составе данного продукта отсутствует функциональный пищевой ингредиент, удовлетворяющий суточные потребности фосфора, магния, марганца, меди, ω-3, а также имеет высокую стоимость в виду дороговизны ингредиентов);

• -    шоколад на миндальном молоке и шоколад на кокосовом молоке имеют в своем составе сахар, а не его заменитель, в связи с чем теряется большой сегмент потенциальных покупателей, следящих за своей фигурой;

• -    шоколад для диабетиков: с большим содержанием какао, с полезными сахарозаменителями (стевией, эритритолом), без фруктозы. Не подойдет для диабетиков с непереносимостью лактозы. Также стевия имеет неприятное горькое послевкусие, горький вкус особенно проявляется при температурной обработке (в том числе при производстве шоколада).

Очевидно, что ни один из имеющихся на рынке аналогов не может в полной мере соперничать с разрабатываемым нами продуктом по комплексу функциональных пищевых ингредиентов и маркетинговому позиционированию.

Цель и задачи исследования

В этой связи целью нашей работы стала разработка технологии шоколада без добавления     сахара,     обогащенного функциональными           пищевыми ингредиентами семян коноплей Cannabis sativa L.

Задачи:

• 1)    Моделирование рецептуры шоколада с добавлением сиропа топинамбура, кокосового молока и семян конопли с учетом функционального статуса входящих в сырье биологически активных компонентов.

• 2)    Оптимизация технологии шоколада с учетом добавления сиропа топинамбура, кокосового молока и семян конопли.

• 3)    Исследование потребительских свойств опытных образцов шоколада с добавлением    сиропа    топинамбура,

кокосового молока и семян конопли.

Материалы и методы исследования

Для     производства     шоколада, обогащенного семенами конопли Cannabis Sativa L., было использовано следующее сырье,     отвечающее     требованиям технического регламента ТР ТС 021 «О безопасности пищевой продукции», иных действующих нормативных документов:

• -    какао тертое (какао-порошок) по ГОСТ 34071 [14];

• -    семена конопли Cannabis Sativa L. по ГОСТ 9158 [15];

• -    сироп топинамбура по ГОСТ 28499 [17];

• -    молоко кокосовое сухое по ТУ 10.89.19.047-17274463;

• -    лецитин по ГОСТ 32052 [18].

Для производства опытной партии продукта    использовали    следующее оборудование:

• -    водяная баня (Tefal);

• -    блендер (Bosch);

• -    формы силиконовые;

• -    холодильная камера LG.

Исследования              основных потребительских свойств разработанного образца проводились в лаборатории товароведения продовольственных товаров ФГБОУ ВО «Хабаровский государственный университет экономики и права». При этом применялись        стандартизированные методики. В готовом продукте определяли:

• -    органолептические показатели – по ГОСТ 5897 [19];

• -    массовую долю влаги и сухих веществ – по ГОСТ 5900 [20];

• -    массовую долю золы – по ГОСТ 5901 [21];

• -    массовую долю сахара по ГОСТ 5903 и расчётным методом [22];

• -    массовую долю жира по ГОСТ 5899 [23];

• -    массовую долю белка – расчетным методом;

Отбор проб и подготовку их к анализу проводили по ГОСТ 5904 [24].

Результаты исследования и обсуждения

Рецептура разработанного нами продукта представлена в таблице 1.

- какао-масло по ГОСТ 34072 [16];

Таблица 1 – Рецептура продукта

Наименование	Содержание, %
Какао-порошок	25
Семена конопли	20
Какао-масло	30
Сироп топинамбура	14,7
Сухое кокосовое молоко	10
Лецитин	0,3

Технологический процесс производства опытного образца состоит из следующих основных этапов:

• 1.    Приготовление шоколадной массы с добавлением сиропа топинамбура и кокосового молока.

• 2.    Добавление семян конопли Cannabis Sativa L.

• 3.    Формование шоколадных плиток.

Для того чтобы провести оценку полученного шоколада без добавления сахара и лактозы, обогащенного семенами пищевой конопли Cannabis Sativa L ., и добиться наилучших вкусовых показателей, проводилась дегустация, ее результаты представлены в таблице 2.

Таблица 2 – Результаты органолептических исследований продукта

Вкус и запах	Свойственный для шоколада, без постороннего запаха, с ореховым привкусом.
Внешний вид	Лицевая поверхность ровная, блестящая. Шоколад с добавлениями в виде целых семян конопли, допускается неровная поверхность.
Форма	Соответствующая рецептуре, прямоугольная, используемому оборудованию, без деформации для данного вида шоколада
Консистенция	Твердая
Структура	Однородная. Семена конопли равномерно распределены по плитке шоколада.

Нутриентный состав разработанного продукта приведён на диаграмме (рисунок 1).

Массовая доля белка, %; 11,40

Массовая доля сахара, %; 33,24

Массовая доля золы, %; 3,50

Массовая доля жира, %; 47,52

Массовая доля влаги, %; 4,34

Рисунок 1 – Результаты физико-химического исследования продукта

Из полученных данных в таблице можно сделать вывод, что наш продукт, шоколад без добавления сахара и лактозы, обогащенного семенами пищевой конопли Cannabis Sativa L, по органолептическим и физико-химическим показателям качества полностью соответствует требованиям ГОСТ 31721-2012 «Шоколад. Общие технические условия».

Содержание функциональных пищевых ингредиентов в 1 порции (100 г) разработанного нами шоколада составляет:

• -    жирные кислоты ω-3    (α-

• линоленовая кислота) – 53,6% от суточной потребности,

• -    магний – 28%,

• -    фосфор – 27,5%,

• -    медь – 32%

• -    марганец – 76%.

С целью придания функциональных свойств шоколаду, в 100 граммах продукта должно содержаться 20 граммов семян конопли Cannabis Sativa L.

Заключение

Проведены комплексные исследования по разработке технологии шоколада без добавления сахара и лактозы, обогащенного семенами пищевой конопли Cannabis Sativa L. На основании полученных результатов сделаны следующие выводы:

• 1.    Разработана рецептура шоколада без добавления сахара и лактозы, обогащённого семенами конопли Cannabis Sativa L.

• 2.    Изучен химический состав и подобран основной ингредиентный состав – сироп топинамбура в качестве заменителя сахара, кокосовое молоко как заменитель молока, семена конопли Cannabis Sativa L.

• 3.    Были обозначены технологические параметры производства шоколада без добавления сахара и лактозы, обогащённого семенами конопли Cannabis Sativa L. Установлено,     что     рекомендуемая

• 4.    Исследованы органолептические и физико-химические свойства, химический состав шоколада без добавленного сахара и лактозы, обогащенного семенами конопли Cannabis Sativa L. За счет добавления семян конопли Cannabis Sativa L. разработанный продукт содержит функциональные пищевые ингредиенты в следующем количестве:  жирные кислоты ω-3  (α-

• линоленовая кислота) - 53,6% от суточной потребности, магний (28%), фосфор (27,5%), медь (32%) и марганец (76%).

• 5.    Рекомендованный срок годности шоколада без добавленного сахара и лактозы, обогащенного семенами конопли Cannabis Sativa L. составляет 6 месяцев.

как источник функциональных пищевых ингредиентов (ω-3 жирных кислот, магния, фосфора, марганца и меди).

содержание в рецептуре в 100 кг продукта составляет: в сиропе топинамбура – 14,7 кг, а в семенах конопли Cannabis Sativa L. – 20 кг.