Шоколадные кексы улучшенного качества

В связи с тенденциями на российском рынке производства конкурентоспособных мучных шоколадных кондитерских изделий улучшенного качества и низкой себестоимости актуальным является использование альтернативных заменителей какао-продуктов, способных сохранить цвет, вкус и аромат продукции [9, 10].

Аналитики отмечают, что в России огромную популярность снискал натуральный и низкий по себестоимости заменитель какао-порошка – порошок из какаовеллы (оболочка какао-бобов). Данный продукт получают путем очистки, сортировки, термической обработки и дробления какао-бобов на две составные части – ядро и какаовеллу, которую в дальнейшем

БД Agris

измельчают до порошкообразного состояния на высокопроизводительных измельчающих установках [1, 2].

Цель работы – исследовать показатели качества, химический состав порошка из какао-веллы и возможность его использования в производстве кексов.

виду, вкусу и запаху) и физико-химическим показателям (массовой доле влаги – 4,8 %, массовой доле жира – 5,4 %) порошок соответствует требованиям, при этом его плотность составляет – 544 кг/м3, влагоудерживающая способность – 7,1 г/г, жироудерживающая способность – 9,6 г/г, угол естественного откоса – 54 град.,

Материалы и методы

Первым этапом работы являлось проведение анализа качества порошка из какаовеллы на соответствие требованиям ТУ 9125–001– 87139235–10. По органолептическим (внешнему

сыпучесть порошка – удовлетворительная.

По химическому составу используемый обогатитель содержит значительное количество ценных по физиологическому воздействию пищевых веществ (таблица 1).

Таблица 1.

Сравнительный анализ химического состава какао-продуктов [3]

Table 1.

Comparative analysis of cocoa-product chemical content [3]

Компоненты (в 100 г продукта) Components (in 100 g of product)	Какао-продукты | Cocoa-products
	Какао-порошок cocoa-powder	Порошок из какаовеллы cocoa shell powder
Вода, г | Water,g	5,4	4,8
Белки, г | Proteins, g	24,3	15,0
Жиры, г | Fats, g	15	4,5
Насыщенные жирные кислоты, г Saturated fatty acid, g	9,0	2,7
Углеводы, г | Carbohydrates, g: крахмал | starch моно- и дисахариды | mono-and disaccharides	10,2 8,2 2,0	5,7 4,6 1,1
Клетчатка, г | Fiber, g	5,5	16,5
Целлюлоза, г | Cellulose, g	1,9	13,7
Пентозаны, г | Pentosans, g	1,5	7,8
Танины, г | Tannins, g	5,8	9,0
Пищевые волокна,г | Dietary fiber, g	35,3	56,8
Органические кислоты (в пересчете на молочную кислоту), г | Organic acid (in terms of lactic acid), g	3,9	0,8
Зола,г |Ash, g	6,3	8,1
Минеральные вещества,мг | Mineral substances, mg: натрий | sodium	13	3
калий | potassium	1509	2875
кальций | calcium	128	331
магний | magnesium	425	701
фосфор | phosphorus	655	770
Железо iron	22	5,8
Витамины, мг | Vitamins, mg: E (токоферол) | (tocopherol)	3,0	1,800
В 1 (тиамин) | (thiamine)	0,074	0,158
В 2 (рибофлавин) | (riboflavin)	0,23	0,460
В 6 (пиридоксин) | (pyridoxine)	0,100	0,100
В 9 (фолацин) | (folacin)	0,045	0,057
РР (ниацин) | (niacin)	1,670	3,750
пантотеновая кислота | pantothenic acid	0,579	1,890
биотин | biotin	0,011	0,019
Теобромин, г | Theobromine, g	1,7	2,7
Кофеин, г | Caffeine, g	0,2	0,19
Дубильные вещества, г | Tannins, g	7,0	1,3
Энергетическая ценность, ккал | Energy value, kcal	364	147

Углеводы порошка из какаовеллы, на долю которых приходится около 43 %, пред-

Вторым этапом работы являлось исследование возможности использования порошка

ставлены моно- и дисахаридами, крахмалом, клетчаткой, пентозанами, целлюлозой, причем массовая доля трех последних больше в 3,1; 4,7 и 7,2 раза соответственно, чем в какао-порошке [4]. В исследуемом порошке существенно больше в 1,3 раза содержится золы, пищевых волокон – в 1,6 раза, минеральных веществ (кальция – в 2,6 раза, калия – в 1,9 раза, магния – в 1,6 раза, фосфора – в 1,2 раза), танинов – в 1,6 раза. Порошок из какаовеллы богат такими ценными по физиологическому воздействию веществами, как алколоиды, теобромин и кофеин, которые способствуют стимулированию деятельности сердечной мышцы человека и повышают общий тонус организма [5]. Дубильные вещества придают какао-продуктам слегка вяжущий и горьковатый вкус. По наличию биогенных

из какаовеллы в производстве кексов на химических разрыхлителях. Технология приготовления кексов с данным обогатителем состоит из следующих стадий производства: сбивание масляно-сахарной смеси; приготовление при дальнейшем взбивании рецептурной смеси с меланжем, молоком и порошком из какаовеллы до увеличения объема в 2,5–3,0 раза; получение теста путем смешивания сбивной смеси с мукой и химическими разрыхлителями; формование теста методом отливки в жесткие формы; выпечка тестовых заготовок при температуре 160–180 °С в течение 25 –35 мин; охлаждение изделий; отделка поверхности шоколадных кексов сахарной пудрой [6].

Изменение показателей качества рецептурных смесей в процессе их взбивания

элементов, к которым относятся витамины, содержание их в порошке из какаовеллы почти в 2 раза выше, чем в какао-порошке.

с различным количеством представлено в таблице 2.

какао-продуктов

Таблица 2.

Показатели качества и параметры сбивания рецептурных смесей с различным содержанием какао-продуктов

С увеличением продолжительности взбивания процесс пенообразования рецептурных смесей увеличивается, сначала их плотность уменьшается до минимальных значений, а при дальнейшем взбивании объем воздушной фазы постепенно сокращается за счет разрушения пенных пузырьков воздуха и снижения их устойчивости, при этом плотность смеси увеличивается (рисунок 1).

Введение в рецептуру порошка из какао-веллы интенсифицирует процесс пенообразова-ния, сокращает продолжительность взбивания смеси с 40 до 26 мин, при этом плотность смеси

снижается с 0,84 до 0,76 г/см3. Рациональной дозировкой порошка из какаовеллы была выбрана – 3,5 % (к массе теста), так как при содержании в смеси порошка из какаовеллы в количестве – 4,3 % (к массе теста) готовые кексы получаются темно-коричневого цвета и обладают сильной крошливостью.

Влажность является важным фактором, влияющим на качество и реологические свойства кексов. Влияние влажности теста на его эффективную вязкость (рисунок 2), плотность, влажность и удельный объем готовых кексов представлено в таблице 3.

Table 2.

Quality Indicators and parameters of mixing of prescription mixtures with different content of cocoa-products

Рецептурная смесь Prescription mixture	Содержание порошка % (к массе теста) Powder content, (to test weight)	Массовая доля сухих веществ смеси Mass fraction of dry substances of the mixture, %	рН	t взб , t whip - pings , °С	n взб. , с -1 n whip - pings , s-1
Какао-порошок (контроль) Cocoa-powder (control)	2,9	71,3	6,71	21	5,0
Порошок из какаовеллы Cocoa shell powder	2,9	71,1	6,75
	3,5	72,3	6,78
	4,3	73,9	6,81

0,95

s

0,9

0,85

0,8

0,75

0,7

5         10        15        20        25        30        35        40        45        50        55

Продолжительность сбивания The duration of beating, мин min.

Рисунок 1. Зависимость изменения плотности от продолжительности взбивания рецептурной смеси для кексов с использованием порошка, % (к массе теста): какао 1 – 2,9 (контроль); из какаовеллы 2 – 2,9; 3 – 3,5; 4 – 4,3

Figure 1. Change in density from the duration of the beating of the prescription mixture for muffins using powder, % (to dough mass): сocoa 1 – 2,9 (control); cocoa shell 2 – 2,9; 3 – 3,5; 4 – 4,3

Mass fraction of dough moisture for cupcakes, %

Рисунок 2. Зависимость изменения эффективной вязкости от массовой доли влаги теста для кексов с содержанием порошка из какаовеллы – 3,5 % (к массе теста)

• Figure 2.    Change of effective viscosity from mass fraction of moisture Dough for muffins with the content cocoa shell powder – 3,5 % (to the dough mass)

Таблица 3.

Показатели качества теста и кексов с какао-продуктами

Table 3.

Quality Indices of dough and muffins with cocoa-products

Влажность теста кексов (расчетная/истинная), % | Cake dough moisture (calculated/true), %	Эффективная вязкость теста, Па×с The effective viscosity of the dough, Pa×s ( t = 23 оС)	Плотность теста, г/см3 Test density, g/cm3	Влажность кексов, % Cupcake moisture, %	Удельный объем кексов, см3/г Specific volume of cupcakes, cm3/g
С использованием какао-порошка (контроль) | Using cocoa powder (control):
22,4/25,6	13,71	0,41	12,4	2,53
23,3/26,3	12,34	0,43	14,3	2,38
24,4/28,2	11,85	0,46	16,1	2,15
25,6/29,1	7,32	0,49	18,2	2,01
26,7/30,7	6,41	0,52	20,3	1,85
С использованием порошка из какаовеллы в количестве 3,5 % (к массе теста) | Using cocoa shell powder in an amount of 3,5 % (to the mass of the dough):
22,4/24,3	14,23	0,56	12,3	1,57
23,3/25,5	13,97	0,68	14,2	1,44
24,4/26,6	12,82	0,71	16,5	1,22
25,6/27,1	9,37	0,81	19,1	1,12
26,7/28,5	8,45	0,93	20,2	1,02

С увеличением массовой доли влаги теста от 22,4 до 26,7 % снижается эффективная вязкость теста с 14,3 до 8,45 Па·с, увеличивается плотность теста с 0,56 до 0,93 г/см3, влажность кексов – с 12,3 до 20,2 %, снижается их удельный объём с 1,57 до 1,02 см3/г.

Были проведены исследования дисперсного состава воздушных пузырьков теста методом гранулометрического анализа на микроскопе БИОМЕД-2 [7]. Перед исследованием мазки теста растворяли в кастором масле, наносили на предметное стекло и сверху накрывали покровным стеклом (рисунок 3).

a                     b

Рисунок 3. Микрофотографии теста с какао-порошком a и порошком из какаовеллы b

• Figure 3.    Micro-Photos of pastry with cocoa powder a and the cocoa shell powder b

По данному методу определили, что пузырьки воздуха исследуемых образцов теста находятся в пределах от 0 до 39 мкм. В тесте с порошком из какаовеллы большую долю (15 %) составляют пузырьки воздуха размером 8 мкм, а в тесте с порошком какао большую долю (14 %) составляют пузырьки воздуха размером 11 мкм.

На основании экспериментальных данных были построены интегральные кривые распределения частиц по размерам (рисунок 4).

Size of air bubbles L, µm

Рисунок 4. Интегральные кривые распределения воздушных пузырьков по размерам в тесте с какао-продуктами

Figure 4. Integral curves for the distribution of air bubbles by size in the dough with cocoa products

Из рисунка 4 видно, что в тесте с порошком из какаовеллы пузырьков воздуха размером от 0 до 20 мкм содержится 83 %, а в тесте с какао-порошком (контроль) – 78 %, что говорит о наибольшей дисперсности первого по сравнению с контролем.

Фракционный состав частиц пищевых порошков представлен на рисунке 5 [8]. Откуда видно, что пузырьки воздуха в тесте с порошком из какаовеллы/(какао-порошком) содержатся в количестве, %: размером от 0 до 9 мкм – 39/(29); от 10 до 19 мкм – 52/(51); от 20 до 29 мкм – 7/(15) и от 30 до 39 мкм (1/3), что также свидетельствует о более высокой дисперсности пузырьков воздуха в тесте с порошком из какаовеллы.

Рисунок 5. Диаграмма распределения размеров частиц пузырьков воздуха по фракциям в тесте с какао-продуктами

Figure 5. Diagram of particle size distribution of air bubbles by fractions in the test with cocoa-products

По органолептическим показателям образцы кексов с порошком из какаовеллы не уступали образцам с какао-порошком (контроль). С внесением в рецептуру кексов порошка из какаовеллы взамен какао-порошка улучшается окраска, внешний вид, вкус и аромат кексов, которые имели нежный, эластичный мякиш с равномерной тонкостенной пористостью, обладали гладкой поверхностью с небольшими подрывами. Плотность рецептурной смеси для кексов с какао-веллой после ее сбивания составляла 0,81 г/см3 (против 0,86 г/см3 для контроля). За счет большой водосвязывающей способности обогатителя из-за значительного содержания в его составе пищевых волокон, клетчатки и высокой дисперсности увеличиваются вязкость теста с 11,3 до 12,8 Па·с, плотность с 0,46 до 0,71 г/см3, в результате чего ухудшается процесс формования теста методом отливки в формы. Следовательно, для снижения вязкости и плотности теста повысили его влажность – до 26,5 %. При влажности теста более 26,5 % кексы имели плотный непропеченный мякиш, низкий удельный объем и неравномерную пористость.

Результаты расчета пищевой и энергетической ценности кексов показали, что в кексах «Шоколадный восторг» с использованием порошка из какаовеллы больше содержится пищевых волокон, минеральных веществ – K, Mg, P, Ca, витаминов – В3, В9, PP (рисунок 6). Удовлетворение суточной потребности в данных пищевых веществах составляет более 20 %, поэтому разработанное изделие можно отнести к продуктам функционального назначения. Энергетическая ценность разработанного образца «Шоколадный восторг» ниже по сравнению с контролем на 34,4 ккал.

Ca

Mg

P

Fe

] - суточная потребность daily need

] -кексы" ШоколадныйкапризГ (контроль) cupcakes "Chocolate whim" (control)

Белки   Жиры Углеводы Пищевые волокна

cupcakes "Chocolate delight" with the cocoa shell powder

Рисунок 6. Пищевая и энергетическая ценность шоколадных кексов

Figure 6. Food and Energy value of chocolate cupcakes

Результаты и обсуждение

Целесообразность замены какао-порошка порошком из какаовеллы при производстве шоколадных кексов подтверждается экономическими расчётами. Данная замена приводит к снижению себестоимости продукции на 8 р./за 1 кг и способствует увеличению прибыли производства.

Порошок из какаовеллы является ценным продуктом, так как обладает богатым химическим составом, пониженной энергетической ценностью, является продуктом с ярко выраженным цветом и ароматом, высокой дисперсности, пониженной себестоимости. Повышение микробиологической чистоты порошка из какаовеллы возможно при использовании метода обеззараживания продукта