Результаты применения натуральных красителей при производстве зефира

Пастильные изделия являются очень популярными в нашей стране кондитерскими продуктами, которые пользуются большим спросом у населения. К таким продуктам относится зефир, изготавливаемый из яблочного пюре [20, 17].

Зефир среди большого разнообразия кондитерских и пастильных изделий занимает оно из самых почетных мест на полках магазинов. Специалисты по питанию ответственно заявляют, что зефир почти единственный продукт промышленного производства, который не столько вреден, сколько полезен [21]. При этом нужно обращать внимание на его потребление в умеренных количествах. Соблюдая традиционную технологию производства зефира, которая основана на сбивании фруктово-ягодного пюре, сахара и куриных яиц, в смесь добавляют пектин, желатин или же агар-агар. Так получается продукт с полезными компонентами и желательной консистенции [1].

Следует отметить, что в зефире, как и в других кондитерских изделиях, содержится достаточно большое количество сахара, почти нет витаминов, мало пищевых волокон, минеральных веществ, поэтому зефир относится к продуктам с относительно низкой пищевой ценностью. Базовый цвет зефира ‒ белый. Для того чтобы зефир был более привлекательным, в него добавляют разнообразные красители. Специалисты проводят исследования, которые затрагивают технологии разработки рецептов зефира, методы применения при этом разнообразных компонентов и пр. Главная цель таких разработок ‒ увеличение пищевой и биологической ценности готового продукта и расширение его ассортимента [13, 14, 16, 19].

Качество зефира ‒ это совокупность свойств продукта, обусловливающих его пригодность для удовлетворения определенных потребностей в соответствии с назначением [3]. В целом же качество пищевых продуктов должно соответствовать требованиям действующих стандартов.

При оценке качества готового продукта специалисты оценивают ряд показателей, к которым относятся физико-химические и органолептические характеристики. Из физико-химических свойств зефира следует выделить те, которые указаны в ГОСТ 6441-2014 Изделия кондитерские пастильные [8]: плотность, массовая доля фруктового сырья, массовая доля влаги, массовая доля золы, нерастворимой в растворе соляной кислоты с массовой долей, массовая доля общей сернистой кислоты, массовая доля бензойной кислоты. К органолептическим характеристикам зефира относят: вкус и запах, цвет, консистенция, структура, форма, поверхность. Немаловажную роль при этом играет химический состав и пищевая ценность продукта.

Все органолептические и физико-химические показатели оценки зефира оказывают влияние на уровень его потребления. Большинство людей в современном мире активно следят за своим здоровьем и не употребляют продукты с вредными для здоровья ингредиентами [2, 15]. Поэтому при производстве зефира использование доступных, недорогих, экологически чистых натуральных красителей, не оказывающих негативных последствий для организма, является актуальным.

Цель исследования ‒ изучить эффективность применения натуральных красителей при производстве зефира.

Для реализации цели были поставлены следующие задачи:

‒ проанализировать и применить в условиях учебной лаборатории технологию производства зефира с использованием натуральных красителей;

‒ изучить физико-химические показатели, химический состав и пищевую ценность зефира с использованием натуральных красителей;

‒ оценить органолептические свойства зефира с использованием натуральных красителей.

Материал и методы исследований

Технологию производства зефира изучали на основе данных самых распространенных марок производителей и на основе собственного опыта производства зефира в учебных условиях. В условиях учебной лаборатории города Верхняя Салда Свердловской области изготовлено три образца продукта с различными натуральными красителями:

• 1)    зефир «Классика», основа – 100 % яблочное пюре, цвет белый;

• 2)    зефир «Малина», основа – 50 % яблочное пюре + 50 % малиновое пюре, цвет нежно-розовый;

• 3)    зефир «Смородина», основа – 50 % яблочное пюре + 50 % смородиновое пюре, цвет нежно-сиреневый.

Изучение физико-химических и органолептических показателей образцов готового зефира на основе натуральных красителей различных образцов проводилось в соответствии с ГОСТ 6441-2014 Изделия кондитерские пастильные [8].

Массовая доля влаги и массовая доля золы, нерастворимой в растворе соляной кислоты массовой долей 10 % оценивали в условиях ОГУ «Свердловская облветлаборатория». Массовую доля влаги определяли согласно ГОСТ 5900-2014 Изделия кондитерские. Методы определения влаги и сухих веществ [4]. Массовую долю золы, нерастворимой в растворе соляной кислоты массовой долей 10 %, оценивали согласно ГОСТ 5901-2014 Изделия кондитерские. Методы определения массовой доли золы и металломагнитной примеси [5].

Плотность готового продукта определяли в условиях учебной лаборатории. При определении плотности учитывали требования ГОСТ 5902-80 Изделия кондитерские. Методы определения степени измельчения и плотности пористых изделий [6].

Кислотность готового продукта определяли в условиях центральной испытательной лаборатории управления системой охраны окружающей и производственной среды ПАО «Корпорация ВСМПО-АВИСМА». Кислотность определялась в соответствии с ГОСТ ISO 750-2013. Межгосударственный стандарт. Продукты переработки фруктов и овощей. Определение титруемой кислотности [9].

В Испытательном лабораторном центре Нижнетагильского филиала ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Свердловской области» исследовали образцы по количеству белков, жиров, углеводов, сухого вещества и энергетической ценности в соответствии с ГОСТ 5903-89 Изделия кондитерские. Метод определения сахара [10]; МУ 1-40/3805 (122-5/72) Методические указания по лабораторному контролю качества продукции общественного питания [11].

Отбор проб для анализов осуществляли согласно ГОСТ 5904-2019 Изделия кондитерские. Правила приемки, методы отбора и подготовки проб [7]; ГОСТ Р 5467.1-2014 Услуги общественного питания. Методы лабораторного контроля продукции общественного питания. Часть 1. Отбор проб и подготовка к физико-химическим испытаниям [12].

Оценку органолептических свойства зефира различных образцов осуществляли путем создания экспертной комиссии из 11 человек. При этом пользовались 5-балльной системой.

Статистическую обработку данных производили с расчетом основных статистических показателей по методике Н.А. Плохинского [18]: X-средняя арифметическая величина; ^Sx ошибка репрезентативности; Cv – коэффициент вариации признака (%).

Результаты исследований

Процесс производства зефира в учебных условиях основывался на использовании следующих продуктов:

• ‒ белковая основа: 2 белка от яиц категории СО; сахар 50 г;

‒ сироп: вода – 150 г; агар-агар – 10 г; сахар – 360 г;

‒ фруктово-ягодное пюре – 250 г

‒ обсыпка: сахарная пудра 50 г; крахмал кукурузный 50 г.

Выход готового зефира составил 340 г. Время на приготовление: 42-44 минуты – приготовление зефирной массы и формирование зефира; 24 часа или 1440 минут – вызревание; 20 минут ‒ сборка.

При применении технологии «без уваривания» фруктово-ягодное пюре использовали сразу после протирания фруктов и ягод после минимальной термической обработки (пробить исходное сырье погружным блендером и протереть полученную массу через сито).

Яичный белок взбивали с сахаром до плотных пиков. В сахарный сироп с агар-агаром вливали фруктово-ягодное пюре. Полученную массу проваривали на умеренном огне до температуры 110°С, вливали тонкой струйкой при непрерывном взбивании к взбитому белку. Массу продолжали взбивать до достижения 50 °С.

На наш взгляд, технология «без уваривания» является более щадящей к фруктово-ягодному сырью, так как термическая обработка проводится в течение 5‒7 минут при приготовлении сиропа, зефир по этой технологии получается упругим, не влажным.

Основными физико-химическими показателями зефира, который производится на предприятиях пищевой промышленности, являются плотность, массовая доля влаги, массовая доля золы, нерастворимой в растворе соляной кислоты массовой долей 10 %, массовая доля фруктового сырья, массовые доли общей сернистой и бензойной кислот. Вышеперечисленные показатели регламентируются нормативными документами и регулярно оцениваются в партиях готового продукта, выпускаемого на реализацию.

Плотность зефира зависит от содержания пектина во фруктах и ягодах, на основе которых он произведен. Кроме того, данный показатель свидетельствует об оптимальном количестве белка в рецептуре готового продукта.

При оценке качества зефира одним из основных показателей готового продукта является массовая доля влаги. Содержание влаги влияет на развитие микроорганизмов и протекания других процессов при хранении зефира. Зефир относится к изделиям с промежуточной влажностью, в результате чего при хранении в зависимости от количества воды данный продукт подвержен процессу черствения и кристаллизации сахарозы.

В наших исследованиях установлено (табл. 1) , что показатель массовой доли влаги меньше всего в образце № 3 «Малина» ‒ 11,9 %. Разница между образцами по этому показателю составила: 1,9 % по сравнению с образцом № 1 «Классика», приготовленным из яблочного пюре, и 4,8 % ‒ по сравнению с образцом № 2 «Смородина».

Таблица 1 ‒ Физико-химические свойства готового продукта

Показатель	Результат испытаний, образец продукта образец 1      образец 2      образец 3 зефир        зефир        зефир «Классика»   «Смородина»   «Малина»
Массовая     доля влаги, %	13,8±0,4	16,7±0,4	11,9±0,4
Массовая доля золы, нерастворимой в растворе соляной кислоты массовой долей 10 %, %	менее 0,020	менее 0,020	менее 0,020
Плотность, г/см3	0,25	0,20	0,20
Кислотность, %	0,34	0,64	0,42

Следовательно, можно предположить, что зефир, приготовленный из ягод смородины, будет менее подвержен черствению и кристаллизации сахарозы в процессе хранения.

Зола, нерастворимая в соляной кислоте, состоит в основном из оксида кремния. Данный показатель характеризует загрязненность сырья посторонними минеральными примесями, к которым можно отнести землю, песок, пыль и пр.

В испытаниях различных образцов готового продукта установлено, что массовая доля золы, нерастворимой в растворе соляной кислоты, составляла во всех исследуемых образцах менее 0,020 % .

Показатель плотности характеризует правильность взбивания зефирной массы в процессе производства. Плотность образца зефира «Классика» выше, чем у других оцениваемых образцов на 0,05 г/см3.

Кислотность зефира определяет его вкусовые качества, хотя нормативные документы этот показатель не регламентируют. По результатам исследования мы получили разные показатели кислотности образцов готового продукта. При приготовлении зефира мы изменяли состав плодово-ягодного пюре. То есть можно сделать вывод, что кислотность полностью зависит от состава плодово-ягодного пюре.

Следует отметить, что значения оцениваемых показателей во всех исследуемых образцах зефира соответствовали нормативным значениям, указанным в ГОСТ 6441-2014 Изделия кондитерские пастильные.

По химическому составу и пищевой ценности исследуемые образцы также имели различия (табл. 2) .

Таблица 2 ‒ Химический состав и пищевая ценность готового продукта,

Показатель	образец 1 зефир «Классика»	Оценка, балл образец 2 зефир «Смородина»	образец 3 зефир «Малина»
Массовая доля белка, %	1,4±0,8	1,5±0,8	1,7±0,8
Массовая доля жира, %	менее 0,7	менее 0,7	менее 0,7
Массовая доля сахара, %	65,4±1,0	57,7±1,0	58,5±1,0
Сухие вещества, %	79,8±0,7	77,5±0,7	77,7±0,7
Углеводы, %	76,9±7,7	74,4±7,4	74,4±7,4
Энергетическая ценность, ккал	318,0±22,0	309,0±22,0	310,0±22,0

Массовая доля белка больше в образце № 3 «Малина» в среднем на 0,25 г/100 г. Массовой доли сахара и углеводов оказалось больше в образце №1 «Классика» ‒ 65,4% и 76,9 г/100 г соответственно. «Классика» ‒ образец зефира без применения ягодного пюре ‒ в качестве натуральных красителей обладал более высокой энергетической ценностью – в среднем на 8,5 ккал на 100 г продукта больше, чем в других образцах. Следовательно, количество энергии, которое получит организм человека при потреблении данного образца, будет выше.

Исследования образцов зефира, приготовленного на фруктовом и ягодном сырье, показали некоторые различия в органолептических показателях (табл. 3).

Все образцы приготовленного зефира обладали свойственными данному наименованию продукта вкусом и запахом. Чувствовались при этом вкусовые добавки (ягоды), не было посторонних привкусов. Зефир всех образцов имел цвет, свойственный данному продукту – достаточно равномерный, окрашенный в цвет того или иного ягодного пюре (или без окрашивания). При этом образец № 2 «Смородина» экспертная комиссия оценила выше по сравнению с образцами № 1 и № 3 по вкусу и запаху на 0,3 балла, по состоянию поверхности – на 0,4 балла.

Цвет готового продукта, представленного образцами № 1 «Классика» и № 3 «Малина», по результатам органолептической экспертизы оценен в среднем на 4,9 балла. При этом оценка данного показателя у образца № 2 «Смородина» на 0,2 балла ниже.

Консистенция у вех образцов зефира слегка затяжистая, кристаллов сахара не наблюдалось. Консистенция образца № 3 «Малина» оценена экспертами на максимальное количество баллов – 5 (с погрешностью ±0,02), что больше на 0,2 балла, чем у образцов № 1 и № 2.

Таблица 3 ‒ Органолептические свойства готового продукта на основе дегустационной оценки

Оценка,	балл	вкус и запах	цвет	Показатель консис- струк-тенция тура		• форма	поверхность	общая оценка
Образец 1 зефир «Классика»	X ± ^	4,4±0,2	4,9±0,1	4,8±0,1	4,7±0,1	4,9±0,1	4,6±0,2	28,3±0,5
	Сv, %	18,5	6,1	8,4	9,9	6,1	14,4	6,1
Образец 2 зефир «Смородина»	X ± ^	4,7±0,1	4,7±0,1	4,8±0,1	4,9±0,1	4,9±0,1	5,0±0,0	29,1±0,4
	Сv, %	9,9	9,9	8,4	6,1	6,1	0,0	4,2
Образец 3 зефир «Малина»	X ± ^	4,4±0,2	4,9±0,1	5,0±0,02	4,9±0,1	4,7±0,1	4,6±0,2	28,6±0,5
	Сv, %	15,2	6,1	1,2	6,1	9,9	14,5	5,4

По структуре все образцы также имели свойственные зефиру характеристики ‒ пенообразная, равномерная. Эксперты выделили образцы № 2 «Смородина» и № 3 «Малина», оценив их по 4,9 баллов каждый. При этом форма образца № 3 «Малина» набрала в результате дегустации лишь 4,7 баллов, что ниже на 0,2 балла по сравнению с другими оцениваемыми образцами.

Форма продукта без деформаций, поверхность без жесткого затвердевания на боковых гранях и без какого-либо выделения сиропа.

В целом же каждая группа органолептических показателей всех изучаемых образцов достоверной разницы не имела и оценена дегустационной комиссией не менее 4,6 баллов.

При этом следует отметить, что коэффициент вариации изучаемых признаков (Сv, %) наиболее высоким оказался у показателей вкуса и запаха – от 9,9 до 18,5 %, а также у характеристики поверхности продукта – от 0,0 до 14,5 %. Это позволяет судить о более существенных различиях в результатах дегустационной оценки исследуемых образцов по данным показателям.

Общая оценка органолептических показателей показала, что образец № 2 «Смородина» набрал на 0,65 баллов больше по сравнению с двумя другими образцами зефира.

Выводы

Изучение физико-химических показателей зефира с использованием натуральных красителей показало, что зефир, приготовленный в учебных условиях с применением натуральных красителей, соответствовал требованиям ГОСТ 6441-2014 Изделия кондитерские пастильные. При этом показатель массовой доли влаги образцов готового продукта позволяет утверждать, что зефир, приготовленный из ягод смородины, будет менее подвержен черствению и кристаллизации сахарозы в процессе хранения.

Количество белка, как одного из основных питательных веществ, несколько больше в образце № 3 «Малина». В то же время количество углеводов и сахаров, а также энергетическая ценность выше в зефире без ягодного пюре «Классика» по сравнению другими образцами соответственно на 2,5%, 7,3% и 8,5 ккал.

Все образцы приготовленного зефира обладали свойственными данному наименованию продукта вкусом и запахом. Консистенция у вех образцов зефира слегка затяжистая, кристаллов сахара не наблюдалось. Структура и форма всех образцов имели свойственные зефиру характеристики. Органолептические свойства зефира «Смородина» оценены на 0,65 балла выше, чем другие образцы продукта.