Разработка технологии зефира с повышенной пищевой ценностью

Выдающимся достижением начала двадцатого века является основание и развитие нового направления «пребиотики и функциональное питание», которое затрагивает многие прикладные и фундаментальные аспекты медицины и является важной частью нутрициологии и биотехнологии [1–6]. В настоящее время под понятием про-/пребиотиков и функционального питания понимают такие препараты и добавки, как биологически активные соединения и продукты питания с ними, которые обеспечивают организм человека не только энергетической составляющей, но и пластической, которая обеспечивает прохождение биохимических реакций и физиологических функций, и тем самым способствуют поддержанию здорового состояния организма и снижению вероятности заболеваний и облегчению выздоровления [7–12].

Становится ясно, что тема обогащения продуктов функциональными ингредиентами, в частности тех, что улучшают работу желудочнокишечного тракта, не теряет актуальности и активно развивается [13–15]. Можно предположить, что расширение ассортимента пастильной продукции за счёт внесения бифидогенных компонентов позволит расширить рынок и создаст благоприятную среду, для возможности сохранения здоровья населения. Использование нетрадиционного сырья в производстве зефира позволит улучшить технологию его производства.

Цель работы – разработка новых видов зефира повышенной пищевой ценности со сниженным содержанием сахара для питания беременных и кормящих женщин.

Материалы и методы

Объектами исследований являлись пробы зефира с использованием пюре айвы, банана, порошка цикория и сиропа топинамбура, предназначенные для включения в рацион питания беременным и кормящим женщинам, а также лицам, придерживающимся здорового образа жизни.

При проведении исследований контрольной являлась проба зефира с заменой 20% сахара и всей патоки на сироп топинамбура, полученная в результате предыдущих исследований [4], приготовляемая следующим образом. Сухой порошкообразный агар смешивали с водой температурой 15 °C в соотношении 1:5, оставляют на 1 час. Затем для приготовления сиропа набухший агар нагревают до растворения вносят часть сахара, после растворения которого добавляют подогретый сироп топинамбура.

Смесь уваривают до температуры 110 °C, затем готовый сироп охлаждают до температуры 95 ± 2 °C.

Во фруктовое вносят оставшееся количество сахара, половину количества яичного белка и сбивают 8–9 мин, добавляют оставшийся белок, сбивают 9–10 мин, доливают сироп и перемешивают 2–3 мин для равномерного распределения ингредиентов. Зефирную массу формуют, выстаивают около 4 часов при температуре 20–23 °С, зефир подсушивают 5–6 часов при температуре 37–39 °С до содержания сухих веществ 80%. Затем изделия обсыпают сахарной пудрой, склеивают и упаковывают.

Готовые изделия оценивали по органолептическим и физико-химическим показателям в соответствии с общепринятыми методиками [5–7].

Результаты и обсуждение

Анализ литературных данных показал, что уменьшение количества сахара по рецептуре без ухудшения характерных органолептических показателей возможно путем замены сахара на фруктозные сиропы.

В связи с этим с целью расширения ассортимента зефира со сниженной сахароемкостью и повышения пищевой ценности зефира в рецептуру вводили айвовое и банановое пюре и порошок цикория. Эти ингредиенты содержат большое количество пищевых волокон, улучшающих работу микрофлоры кишечника [12].

При разработке нового вида зефира, заменяли 25, 50 и 75% яблочного пюре на банановое (опытные пробы 1–3). Оценку полуфабрикатов и готовых изделий проводили по органолептическим (консистенция, вкус и запах, форма и поверхность, цвет) и физико-химическим показателям (кислотность, массовая доля влаги, плотность) качества. Результаты представлены в таблице 1.

Результаты исследований (таблица 1) показали, что опытные пробы, с увеличением дозировки бананового пюре отличались более темным цветом и более выраженным вкусом банана по сравнению с контрольным. К тому же, проба 3 имела чрезмерно рыхлую консистенцию и не имел свойственной зефиру упругости. Также проба 3 характеризовалась низкой плотностью и более высокой влажностью, что связано с высокой дозировкой бананового пюре. По физикохимическим показателям качества пробы 1 и 2 почти не отличались от контрольного, в связи с этим, для последующих исследований был принята проба 2.

Таблица 1.

Влияние замены части яблочного пюре на банановое в рецептуре на показатели качества зефира контрольной и опытных проб

Table 1.

Changing the replacement of parts of applesauce with banana in the recipe for the quality indicators of marshmallows of the control and experimental samples

Показатель Indicator	Значение показателя | Indicator value
	Контроль | Control	Проба 1 | Sample 1	Проба 2 | Sample 2	Проба 3 | Sample 3
Вкус и запах Taste and smell	Нейтрально-сладкий, лёгкий яблочный привкус Neutral sweet, light apple flavor	Умеренно сладкий, нежный, легкий вкус и запах банана Moderately sweet, delicate, light taste and smell of banana	Умеренно сладкий, приятный вкус и запах банана Moderately sweet, pleasant taste and smell of banana	Умеренно сладкий, сильно выражен вкус и запах банана Moderately sweet, strongly pronounced taste and smell of banana
Цвет | Color	Белый | White	Светло-бежевый | Light beige		Бежевый | Beige
Консистенция Consistency	Упруго-эластичная, легко поддающаяся разламыванию Resilient, easily breakable			Рыхлая | Loose
Поверхность Surface	Гладкая, с тонкой микрокристаллической сахарной коркой Smooth, with a thin microcrystalline sugar crust			Пористая | Porous
Массовая доля влаги, % Moisture content, %	22	22,5	23	24
Кислотность, град Acidity, grad	0,3	0,3	0,3	0,3
Плотность, г/см3 Density, g/сm3	0,5	0,45	0,4	0,35

С целью повышения содержания пищевых волокон в рецептуру исследуемого зефира добавляли порошок цикория в количестве 1, 3 и 5% к массе готового изделия взамен части яблочного пюре. Результаты исследований показали, физико-химические показатели качества всех опытных проб были одинаковы и соответствовали контрольной пробе. В то же время, с увеличением дозировки порошка цикория изделие приобретало чуть более темный цвет и специфический привкус. По результатам органолептической оценки, оптимальной была принята дозировка цикория 3% к массе зефира.

При исследовании влияния айвового пюре, заменяли 50, 75 и 100% яблочного пюре (опытные пробы 4–6). Оценку полуфабрикатов и готовых изделий проводили по органолептическим (консистенция, вкус и запах, форма и поверхность, цвет) и физико-химическим показателям (кислотность, массовая доля влаги, плотность) качества. Результаты представлены в таблице 2.

Таблица 2.

Влияние замены части яблочного пюре на айвовое в рецептуре на показатели качества зефира контрольной и опытных проб

Table 2.

Influence of replacing a part of apple puree with quince in the recipe on the quality indicators of marshmallows in the control and experimental samples

Показатель Indicator	Значение показателя | Indicator value
	Контроль | Control	Проба 4 | Sample 4	Проба 5 | Sample 5	Проба 6 | Sample 6
Вкус и запах Taste and smell	Нейтрально-сладкий, лёгкий яблочный привкус | Neutral sweet, light apple flavor	Умеренно сладкий, нежный, легкий вкус и аромат айвы | Moderately sweet, delicate, light taste and aroma of quince	Умеренно сладкий, приятный вкус и аромат айвы | Moderately sweet, pleasant taste and aroma of quince
Цвет | Color	Белый | White	Светло-бежевый | Light beige
Консистенция Consistency	Упруго-эластичная, легко поддающаяся разламыванию | Resilient, easily breakable			Плотная, нехарактерная для зефира Dense, uncharacteristic for marshmallow
Поверхность Surface	Гладкая, с тонкой микрокристаллической сахарной корочкой | Smooth, with a thin microcrystalline sugar crust
Массовая доля влаги, % Moisture content, %	22,1	22,2	22,1	22,2
Кислотность, град Acidity, grad	0,3	0,3	0,3	0,3
Плотность, г/см3 Density, g/сm3	0,5	0,55	0,6	0,7

Анализ полученных данных (таблица 2) показал, что замена яблочного пюре на айвовое придавало готовому изделию выраженный приятный аромат, светло-бежевый цвет и не отражалось на показателях массой доли влаги и кислотности изделия. Однако, в связи с высоким содержанием пектина в плодах айвы, плотность опытных проб увеличивалась, и проба 6 имела не характерную для зефира консистенцию. Дальнейшие исследования позволили скорректировать дозировку агара в рецептуре зефира, снизив ее на 0,25% к массе готового изделия, которая обеспечивала правильную форму и консистенцию продукта.

Таблица 3. Результаты дегустационной оценки опытных проб зефира

Table 3.

The results of the tasting evaluation of experimental samples of marshmallow

Показатель (min-max) Indicator (min-max)	Значение | Value
	Опытная проба с бананом Banana prototype	Опытная проба с айвой | Prototype with quince
Форма и поверхность (0,25–2,5) Shape and surface (0.25–2.5)	1,1	1,12
Цвет (0,15–1,5) Color (0.15–1.5)	0,65	0,68
Вкус и запах (0,5–5,0) Taste and smell (0.5–5.0)	2,2	2,25
Вид в разрезе (0,1–1,0) Sectional view (0.1–1.0)	0,45	0,45
Сумма баллов (1–5 баллов) Sum of points (1–5 points)	4,4	4,5

Разработанный зефир характеризовался упруго-эластичной, нежной консистенцией, равномерной мелкопористой структурой, гладкой поверхностью с тонкой микрокристаллической сахарной коркой, нейтрально-сладким вкусом с лёгким специфическим привкусом и ароматом. Результаты оценки качества дегустационной комиссией проб по балловой системе в таблице 3.

По результату органолептической оценки (таблица 3), разработанные изделия отличались хорошими органолептическими свойствами и могут быть рекомендованы к внедрению на кондитерские предприятия.

Для опытных проб зефира была рассчитана их пищевая ценность. Результаты представлены на рисунках 1 и 2.

Анализ пищевой ценности зефира показал, что опытная проба зефира с бананом характеризуется большим содержанием пищевых волокон (1,1 раза), витаминов В 1 , В 2 , РР (в 1,1–1,6 раз), каротина (в 2,8 раз), а также фосфора (в 3 раза), магния (в 1,9 раз), кальция (в 1,3 раза) и калия (в 1,3 раза) по сравнению с зефиром «Ванильный».

Опытная проба зефира с айвой характеризуется повышенным содержанием пищевых волокон (2,3 раза), фосфора (в 3 раза), кальция (в 1,3 раза), железа (в 1,1 раз), магния (в 1,1 раз), каротина (в 15,4 раз), витамина В 2 (в 1,2 раза) и С (в 2,6 раз) в сравнении с зефиром «Ванильный».

Carbohydrates

Alimentary fiber

Контроль | Control

■ Опытная проба с бананом j Banana prototype Опытная проба с айвой | Prototype with quince

Рисунок 1. Степень удовлетворения суточной потребности беременных и кормящих женщин (в среднем) в макронутриентах, %

Figure 1. The degree of satisfaction of the daily requirement of pregnant and lactating women (on average) in macronutrients, %

Рисунок 2. Степень удовлетворения суточной потребности беременных и кормящих женщин (в среднем) в некоторых минеральных веществах, %

Figure 2. The degree of satisfaction of the daily requirement of pregnant and lactating women (on average) in certain minerals, %

Также разработанные изделия характеризуются снижением энергетической ценности на 3–9% что связано с уменьшением вдвое количества добавленного сахара.

Заключение

Из представленных результатов можно сделать вывод, что зефир с порошком цикория, с айвовым пюре и пюре банана обогащен пищевыми волокнами, витаминами и минеральными веществами, в том числе, калием, фосфором и железом, в нем снижено содержание сахара. Таким образом, разработанный зефир характеризуется сочетанием традиционного вкуса, сниженной сахароемкостью и повышенной пищевой ценностью, что дает возможность рекомендовать его для включения в рацион питания беременных и кормящих женщин, обеспечить профилактическую направленность продукции и расширить ассортимент.

Исследования выполнялись с использованием оборудования ЦКП «Исследовательский центр пищевых и химических технологий» КубГТУ (CKP_3111) развитие которого поддерживается Министерством науки и высшего образования РФ (Соглашение № 075–15–2021–679).