Влияние порошка плодов черноплодной рябины на потребительские свойства бисквитов

Как показывают исследования в области диетологии, увеличению продолжительности жизни человека способствует замена части несбалансированных продуктов питания полноценными пищевыми продуктами на основе растительного сырья, в том числе и применением функциональных ингредиентов в производстве кондитерских изделий.

В связи с формированием в последнее время системы здорового питания необходима разработка технологии производства кондитерских изделий с введением в их состав функциональных ингредиентов, не изменяющих органолептические свойства продукта, но способствующих снижению калорийности [1].

Одним из перспективных направлений повышения биологической ценности сдобных изделий является расширение ассортимента за счет использования нетрадиционных видов сырья [2].

Среди растительной пищи ягоды характеризуются высоким содержанием биологически активных веществ, в том числе полифенолов. Поэтому они являются подходящим сырьем для разработки функциональных напитков и продуктов [3, 4], а это основная причина научного интереса к богатым полифенолом ягодам в последние годы.

Плоды черноплодной рябины (Aroniame-lanocarpa) являются одними из богатейших источников полифенолов и антоцианов и подходящим сырьем для производства функциональных продуктов питания. Популярность черноплодной рябины объясняется не только ее питательной ценностью, но и постоянно появляющимися доказательствами ее благотворного воздействия на здоровье [5-7].

Плоды черноплодной рябины имеют гипотензивные [8, 9 ] , липидпонижающие [10 ] , гастрозащитные [11 ] , гепатопротекторные [12, 13 ] и антикарциногенные эффекты [14, 15 ] . В последнее время препараты рябины черноплодной проявляют противовирусную активность [16 ] , антиагрегантный эффект [17 ] , защитный эффект против кадмиевой интоксикации [18 ] , противовоспалительный эффект у больных с милдлиеватным артериальным давлением [19 ] . Кроме того, арония также показала потенциал в контроле диабета 2-го типа [20 ] . Высокое содержание сорбита является наиболее характерной особенностью черноплодной рябины, которая может быть использована в качестве маркера подлинности ее продукции. Кроме того, эта интенсивно окрашенная ягода является источником антоцианов, проантоцианидинов и гидроксикоричных кислот.

Материалы и методы

Выпечка модельных образцов бисквитов с использованием дикорастущего плодовоягодного сырья, произрастающего в Курской области, осуществлялась в лабораторных условиях (рисунок 1).

Для приготовления бисквита овсяную муку и порошки дикорастущего плодово-ягодного сырья просеивали 2 раза через сито диаметром не боле 2 мм для насыщения кислородом и равномерного распределения в тесте.

Вымытые и просушенные яйца разделяли на желтки и белки. Затем желтки взбивали миксером с 2/3 части сахара-песка до полного растворения кристалликов сахара. Полученная масса становилась светлой и густой.

В другой посуде взбивали белки до устойчивых пиков, добавляли оставшийся сахар и взбивали данную массу до глянца и более плотной консистенции.

Подготовка ингредиентов

Рисунок 1. Технологический процесс производства бисквитов

Figure 1. Technological process of biscuit production

После этого взбитые белки добавляли к желтковой массе и лопаточкой осторожно смешивали. Затем аккуратно добавляли просеянную муку и порошки дикорастущего плодовоягодного сырья, при этом энергично перемешивали. Перемешивание вели от края миски, как бы опуская тесто в середину.

Готовое тесто разливали в алюминиевые или силиконовые формы и отправляли в предварительно разогретый до 180 °С духовой шкаф на 30 мин.

Бисквит должен был подняться и приобрести светло-коричневый цвет. Готовность выпеченного продукта определяли путем протыкания изделия зубочисткой. У готового изделия на зубочистке ничего не оставалось (она была чистая и сухая). Кроме этого, готовая выпечка пружинила при нажатии на нее.

Готовый горячий бисквит доставали из духового шкафа и оставляли в форме для остывания на 10 мин. Этого времени достаточно, чтобы между выпечкой и бортиками формы появилась небольшая щель, за счет которой бисквит легко можно будет вынуть. Опрокидывали бисквит на решетку для полного остывания и удаления излишней влаги. Дальнейшее исследование бисквита проводили только через 16 ч.

Опытные и контрольные образцы готовились из одних партий сырья. Отбор и подготовку проб для лабораторных исследований проводили согласно единой методике изучения свойств готовых изделий по ГОСТ 5904 «Изделия кондитерские. Правила приемки, методы отбора и подготовки проб», и методу отбора проб по ГОСТ 26669 «Продукты пищевые и вкусовые. Подготовка проб для микробиологических анализов».

Анализ готовых изделий проводили после их остывания, но не позднее, чем через 24 ч. Выпеченный бисквитный полуфабрикат оценивали по пористости, влажности, структурномеханическим свойствам мякиша, органолептическим показателям.

Органолептическая оценка качества разработанных образцов бисквитов осуществлялась по таким показателям, как форма, состояние и окраска поверхности, структура пористости, промес, эластичность, состояние мякиша, вкус и запах.

Выпеченное изделие должно иметь форму, соответствующую данному наименованию изделия без повреждений и с ровным обрезом. Поверхность должна быть от светло-коричневого до темно-коричневого цвета однородная, без подгорелостей.

Вид в разрезе – некрошащийся полуфабрикат, равномерный по толщине, хорошо пропеченный, с развитой пористостью, без закала и следов непромеса.

Вкус и запах у готового изделия должны быть соответствующие данному наименованию изделия без посторонних запаха и вкуса.

Массовую долю влаги (%) рассчитывали по формуле

B = m1 - m 2 100, m– m где m0 – масса бюксы, г; m1 – масса бюксы с навеской до высушивания, г; m2 – масса бюксы с навеской после высушивания, г [8].

Параллельно проводили несколько определений для получения более достоверных результатов. И за результат брали среднее арифметическое значение.

Пористость выпеченных изделий определяли стандартным методом с помощью прибора Журавлева. Для этого из куска мякиша на расстоянии не менее 1 см от корок делали выемки цилиндром пробника, для чего острый край цилиндра, предварительно смазанный растительным маслом, вводили вращательным движением в мякиш куска. Для определения пористости делали три цилиндрических выемки объемом (27 ± 0,5) см3 каждая, которые взвешивали одновременно.

Пористость П (%) вычисляли по формуле

П =--V x1GG,

P где V – общий объем выемок хлеба, см3; m – масса выемок, г; ρ – плотность беспористой массы мякиша, г/см3 (для хлеба из пшеничной муки высшего и первого сортов принимают равной 1,31 г./см3) [9].

Для определения щелочности взвешивали 30 г. готового изделия и тонко измельчали его в ступке. Из полученного продукта отбирали 25 г., помещали в коническую колбу емкостью 500 мл, приливали 250 мл дистиллированной воды и энергично взбалтывали, пока навеска хорошо не перемешается с водой, затем раствору давали выстояться в течение 30 мин, продолжая взбалтывать через каждые 10 мин.

Через 30 мин содержимое колбы фильтровали через вату. Из фильтрата пипеткой в коническую колбу вместимостью 250 мл отбирали 50 мл и титровали 0,1 М раствором соляной кислоты в присутствии нескольких капель индикатора бром-тимолового синего. Титрование вели до наступления ярко выраженного желтоватого окрашивания.

Щелочность обогащенных модельных образцов бисквитных полуфабрикатов в градусах определяли по формуле

V^ VX10V V2X M ’ где V – объем раствора соляной кислоты (0,1 М), израсходованной на титрование, мл; V1 – объем дистиллированной воды, взятой для растворения навески, мл; V2 – объем фильтрата, взятый для титрования, мл; M – навеска, г.

Щелочность вычисляли с точностью до 0,1 º. Расхождения между результатами двух параллельных определений не должны превышать 0,2 º [10].

Для установления сроков годности модельных образцов мучных кондитерских изделий (бисквитов) было проведено исследование влияния полной замены пшеничной муки высшего сорта овсяной мукой и порошком плодов черноплодной рябины на изменение качества изделий в процессе хранения. Для этого был проведен анализ степени сохранения изделиями влаги в течение 5 сут. Данный показатель определяли каждые сутки. Хранение модельных образцов мучных кондитерских изделий (бисквитов) осуществляли при температуре 18 °С и относительной влажности воздуха 75%, т. е. в условиях, приближенных к производственным.

Результаты и обсуждение

Для выпечки экспериментальных образцов мучных кондитерских изделий (бисквитов) была выбрана рецептура по ГОСТ [24].

В разработанных рецептурах бисквита осуществлялась 100%-ная замена пшеничной муки высшего сорта овсяной мукой, и частичная замена овсяной муки порошкам плодов черноплодной рябины в количестве 5%, 10% и 15% от общего количества муки.

Соответствующие разработанные рецептуры опытных образцов обогащенных бисквитов с добавлением порошка рябины черноплодной в расчете на 100 кг муки представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Рецептура модельных образцов бисквитов с добавлением порошка плодов черноплодной рябины

Table 1.

Recipe ofmodel samples of biscuits with the addition of powder of Aronia

Наименование ингредиента Ingriedients	Количество ингредиентов, кг Quantity of ingredients, kg
	Образец № 1 Sample № 1	Образец № 2 Sample № 2	Образец № 3 Sample № 3
Яйца куриные (свежие) Eggs (fresh)	190	190	190
Сахар-песок Granulated sugar	100	100	100
Мука овсяная Oatmeat flour	95	90	85
Порошок плодов черноплодной рябины Роwdеr of Aronia	5	10	15

Как видно из таблицы 1, в рецептуре бисквита с добавлением порошка плодов черноплодной рябины осуществлялось варьирование соотношения муки овсяной, порошка плодов черноплодной рябины и какао-порошка. Количество всех остальных ингредиентов (сахар-песок и яйца куриные (свежие) оставалось неизменным.

Введение в рецептуру какао-порошка было вызвано тем, что порошок плодов черноплодной рябины в чистом виде имеет темный цвет, который в выпеченном изделии переходит в серо-зеленый, что влияет на органолептические свойства выпеченного бисквита, делая его непривлекательным. Поэтому для устранения этих недостатков в рецептуру был введен какао-порошок в соотношении 1:1 с порошком плодов черноплодной рябины.

Приготовленные по указанным ранее рецептурам (таблица 1) модельные образцы бисквитов были исследованы по органолептическим и физико-химическим показателям, а также установлены их сроки годности.

Тест по оценке органолептических показателей проводился по 5-балльной шкале, где 1 балл означал самый низкий уровень приемки и 5 баллов – самый высокий [25]. Заполненные дегустаторами карты были проанализированы и рассчитан средний балл по каждому исследуемому показателю (таблица 2).

Таблица 2.

Результаты оценки органолептических показателей качества бисквитов с добавлением порошка плодов черноплодной рябины

Table 2.

The results of the evaluation of the organoleptic quality of biscuits with the addition of rose hip powder

Наименование показателя Indicator	Образец № 1 Sample № 1	Образец № 2 Sample № 2	Образец № 3 Sample № 3
Вкус Taste	3,8	5,0	5,0
Аромат Aroma	4,6	5,0	5,0
Мякиш Crumb	4,8	4,6	4,8
Пористость Porosity	4,8	5,0	5,0
Форма Shape	4,6	5,0	5,0
Состояние корочки Crust condition	3,2	4,8	4,6
Эластичность Elasticity	4,6	5,0	5,0
Общая сумма баллов Totalpoints	30,4	34,4	34,4

Как видно из данных таблицы 2, наименьшее количество баллов набрал образец № 1 – 30,4 балла. Средний балл по всем показателям у него составил 4,34. Из-за добавления 5% порошка черноплодной рябины бисквит приобрел серо-зеленый, не очень привлекательный цвет.

Однако, несмотря на низкий балл, образец имел хорошо пропеченный мякиш – за что получил 4,8 балла. Пористость у него была достаточно однородная и хорошо развитая. Образец № 1 имел правильную форму и по данному показателю набрал 4,6 балла. За показатель «состояние корочки» данный образец набрал лишь 3,2 балла. Один из дегустаторов поставил ему по данному показателю оценку «неудовлетворительно», отметив, что поверхность у него очень бледная и имеет серо-зеленый цвет.

По этой причине для устранения дефекта было принято решение ввести в рецептуру какао-порошок, заменив им часть муки. И в образцах № 2 и 3 количество какао-порошка вносилось эквивалентно количеству порошка черноплодной рябины (рисунок 2).

Образец № 2          Образец № 3

Sample № 2           Sample № 3

Рисунок 2. Образцы бисквитов

Figure 2. Samples of biscuits

Данные образцы по всем показателям набрали по 34,4 балла. По показателям «вкус», «аромат», «пористость», «эластичность» и «форма» образцы № 2 и 3 набрали по 5 баллов. Они имели приятные вкус и аромат с легким привкусом и ароматом овсяной муки. Вкус порошка черноплодной рябины не ощущался. Пористость у них – развитая и однородная по всему периметру. Средний балл по всем показателям составил 4,9 балла.

За «состояние корочки» образец № 2 получил 4,8 балла, а образец № 3 – 4,6 балла. Корочка была бледноватая, золотисто-коричневого цвета с сероватым оттенком. Мякиш у обоих образцов слегка влажный, за что эксперты и снизили свои оценки.

В целом разработанные модельные образцы бисквитов с добавлением дикорастущего плодово-ягодного сырья получились довольно хорошего качества. По итогам анализа органолептических показателей модельных образцов бисквитов для внедрения в массовое производство можно рекомендовать образцы с добавление 10% порошка черноплодной рябины.

Перечень физико-химических показателей качества продукции специфичен для каждого вида продукции. Эти показатели заложены в нормативной, технической и технологической документации, контроль за которыми осуществляется в установленном порядке. Соблюдение физико-химических показателей качества обеспечивает стабильность состава и потребительских свойств продукции.

Дальнейшее исследование качества выпеченных образцов бисквитов проводилось по физико-химическим показателям: массовая доля влаги, щелочность и пористость (таблица 3).

Из полученных результатов исследования физико-химических показателей качества разработанных модельных образцов мучных кондитерских изделий видно, что массовая доля влаги с увеличением доли вносимого порошка плодов рябины уменьшается. Это можно объяснить тем, что содержание основного ингредиента – овсяной муки – уменьшается за счет ее замены порошком плодов рябины.

По своей природе овсяная мука содержит большое количество пищевых волокон [13, 14], которые обладают влагоудерживающей способностью, поэтому с уменьшением количества овсяной муки в изделиях уменьшается их влажность.

Щелочность у всех модельных образцов составляет 0,3 град.

Таблица 3. Результаты исследований физико-химических показателей качества мучных кондитерских изделий (бисквитов) с использованием порошка плодов черноплодной рябины

Table 3.

The results of the evaluation of the organoleptic quality of biscuits with the addition of powder of fruits of Aroniaonery products (biscuits) with the use of aronia fruit

Наименование показателя Indicator	Образец № 1 Sample № 1	Образец № 2 Sample № 2	Образец № 3 Sample № 3
Влажность, % Moisture, %	24,2	23,4	22,6
Щелочность, град. Alkalinity, scale	0,3	0,3	0,3
Пористость, % Porosity, %	62,3	62,5	62,6

Как видно из таблицы 3, вносимые ингредиенты на пористость не влияют, но, тем не менее, этот показатель ниже, чем у бисквитов, выпеченных из пшеничной муки высшего сорта (порядка 75–80%).

Проведенные исследования модельных образцов по установлению сроков годности позволили получить данные, представленные в таблице 4.

Таблица 4.

Изменение влажности исследуемых модельных образцов мучных кондитерских изделий (бисквитов) в процессе хранения в течение 5 сут

Table 4.

The change in humidity of the studied model samples of flour confectionery (biscuits) during storage for 5dауs

Продолжительность хранения, сутки Storage time, days	Влажность, % Moisture content, %
	Образец № 1 Sample № 1	Образец № 2 Sample № 2	Образец № 3 Sample № 3
1	24,2	23,4	22,6
2	23,8	22,3	21,2
3	23,0	21,0	20,3
4	22,2	20,4	19,5
5	21,4	19,7	18,4

По данным таблицы 4 темпы и уровень снижения показателя влажности модельных образцов мучных кондитерских изделий (бисквитов) отличаются друг от друга незначительно. Уменьшение влаги каждые сутки происходило на 0,7% (±0,2%). В целом процесс черствения протекал довольно медленно, что возможно связано с заменой пшеничной муки высшего сорта овсяной мукой, богатой пищевыми волокнами, обладающими влагоудерживающими свойствами.

Пищевые волокна, входящие в состав растительных ингредиентов, характеризуются различной способностью сорбировать воду. Присутствие первичных и вторичных гидроксильных (целлюлозы, гемицеллюлозы), фенольных (лигнина), карбоксильных (гемицеллюлозы, пектиновых веществ) групп обусловливает межмолекулярное взаимодействие (водородные связи), способность сорбировать воду и другие полярные молекулы и ионы [28, 29].

Влага поглощается пищевыми волокнами в результате сорбции, накапливаясь на их поверхности, а затем распределяясь по всему объему путем диффузии. Поэтому влагоудерживающая способность пищевых волокон определяется размером их частиц.