Возможности применения комплекса биоактивных веществ батата для обогащения хлебобулочных изделий

Автор: Пьяникова Э.А., Ковалева А.Е., Евдокимова О.В., Павлова Е.Е., Павлова А.Е.

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Пищевые и биотехнологии @vestnik-susu-food

Рубрика: Пищевые ингредиенты, сырье и материалы

Статья в выпуске: 4 т.13, 2025 года.

Бесплатный доступ

Обогащение биоактивными веществами хлебобулочных изделий является весьма перспективным подходом для компенсации нутритивных проблем для организма человека. В совокупности продуктов данной группы пончики являются одним из популярных мучных изделий, востребованных в качестве фастфуда, так как обладают энергетической ценностью в более, чем 200 ккал, однако их пищевая ценность незначительна. В качестве обогащающего ингредиента предложен батат, для которого проведен сравнительный анализ пищевой ценности с учетом различных подходов термического воздействия (сырого, замороженного, запеченного). При запекании в батате сохраняются витамины А, группы В и С. Батат можно отнести к функциональным продуктам, он позволит повысить пищевую ценность пончиков. Математическим методом и пробными выпечками было определено оптимальное количество вводимой добавки, которая составила 300 г на 3 кг выхода пончиков. При замещении части пшеничной муки на батат запеченный снижается калорийность готового продукта, а также содержание белков, жиров и углеводов. Образец № 2 пончиков содержит витамин B1, удовлетворяющий суточную потребность более чем на 5 %, витамин B2 – на 2,7 %, витамин B5 – на 1,2 %, витамин B6 – на 1,3 %, чем в контрольном образце. Применение в рецептуре пончиков батата запеченного оказало влияние на присутствие в химическом составе витамина С (1,72 мг на 100 г продукта), витамина А (96,7 мкг на 100 г продукта). В образце № 2 содержание бетакаротина составляет 203 %. В пончиках с бататом содержатся минеральные вещества калий, кальций, магний, натрий, фосфор, железо, медь, марганец и селен.

Еще

Пончики, батат, пищевая ценность, рецептура пончиков московских, витамин А, бета-каротин

Короткий адрес: https://sciup.org/147252426

IDR: 147252426   |   УДК: 664.664.9   |   DOI: 10.14529/food250404

Текст научной статьи Возможности применения комплекса биоактивных веществ батата для обогащения хлебобулочных изделий

E.A. Pyanikova1, , A.E. Kovaleva1, , O.V. Evdokimovа2, , E.E. Pavlova1,

Питание можно отнести к одному из важных факторов, оказывающих влияние на здоровье человека. Оно определяет физическую и умственную работоспособность, продолжительность жизни человека, способствует повышению иммунитета в отношении неблагоприятной экологической обстановки, вредных привычек, стресса, физических и эмоциональных нагрузок. Немаловажным критерием поддержания здоровья является ежедневное снабжение его микронутриентами [1, 2]. Это возможно за счет разработки технологий обогащенных пищевых продук- тов с введением в рецептуру дополнительных ингредиентов или частичного замещения основного ингредиента.

Хлебобулочные изделия являются ежедневным продуктом потребления. Для улучшения их пищевой ценности необходимо вводить в рецептуру различные обогатители. Согласно ГОСТ 32677-2014 к хлебобулочным изделиям относятся пончик – «жареное хлебобулочное изделие, вырабатываемое без начинки». Воздушные, ароматные, с мелкопористой структурой пончики пользуются популярностью у людей любой возрастной группы, которые можно встретить в каждой кон- дитерской, кафе, сетевой рознице и других предприятиях общественного питания. Сладкие воздушные пончики, жаренные во фритюре, нельзя назвать диетическим десертом. Поэтому актуальным является обогащение пончиков биоактивными веществами с целью повышения их пищевой ценности. В качестве обогатителя был выбран батат запеченный.

Батат - овощ, который еще называют «сладкий картофель» ( Ipomoea batatas L .), является важной сельскохозяйственной культурой в Африке, Азии и Латинской Америке [3]. Батат не является родственником привычного картофеля и не принадлежит к семейству пасленовых, к которому относится картофель. Он принадлежит к семейству вьюнковые [4], его сородичей более 1000 видов, но батат - единственное культурное растение. Батат - травянистая лиана с длинными (до 5 м) ползучими стеблями-плетями, укореняющимися в узлах. Боковые корни батата сильно утолщаются и образуют клубни весом от 200 г до 1 кг и более [5].

В мире существует около 7000 сортов батата. Наиболее активная селекция ведется в США и странах Азии [6]. Современные зарубежные сорта в нашу страну попали благодаря энтузиастам, которые привезли из-за границы клубни или черенки для дальнейшего выращивания. В зависимости от условий выращивания сортовые признаки батата могут проявляться не всегда одинаково. Между собой сорта отличаются не только вкусовыми свойствами клубней и внешним видом, но и требованиями к почвам, поливу, длине теплого периода.

В России батат выращивают в Башкортостане, в Хакасии и Краснодарском крае. Органический батат выращивают в Северском районе Краснодарского края таких сортов, как «Победа», «Винницкий Розовый», «Пёрпл», «Бельва».

Большинство «сладкого картофеля» - это достаточно крупные клубни, с толстой серединой и сужающимися концами, бывает белым, жёлтым, оранжевым, фиолетовым и красным [7, 8] из-за различий в составе в корнеплодах и содержании фенольных соединений и пигментов. Кожура батата может быть красновато-коричневой, коричневой, кремовой, светло-фиолетовой или красной. Мякоть может быть оранжевой (как у обычного вида), желтой, кремово-белой (как у японского вида) или даже выраженно пурпурной (как у оки- навского батата). Батат с белой или бледножелтой мякотью - менее сладкий, чем, например, с оранжевой мякотью.

Благодаря устойчивому производству и высокому содержанию крахмала батат является ценным источником сырья для производства крахмала и продуктов питания и промышленных товаров на его основе. Используется не только как самостоятельный продукт в различных кулинарных блюдах, но и для производства муки, хлебобулочных изделий и лапши. Достаточно широкая ассортиментная линейка продуктов переработки, его можно вялить, сушить кусочками, консервировать, замораживать, измельчать в хлопья, добавлять в йогурты, измельчать в пюре, запекать и жарить [9]. Вкусовой акцент у батата - очевидно сладковатый с приятным пряным оттенком, близким по вкусу тыквы и моркови одновременно.

В корнеплоде витамин A содержится в форме бета-каротина [10], который влияет на здоровье глаз, кожи и иммунитета. Витамин C обладает антиоксидантными свойствами и укрепляет иммунитет. Особенно яркооранжевые и фиолетовые сорта богаты антиоксидантами, что способствует борьбе с окислительным стрессом и снижают риск развития хронических заболеваний, включая сердечнососудистые, рак и диабет второго типа.

Батат оказывает положительное влияние на пищеварение, так как содержит пищевые волокна в количестве 16,5 % от суточной нормы. Растворимые волокна помогают контролировать уровень сахара в крови и снижают холестерин, а нерастворимые нормализуют работу кишечника. Таким образом, батат -это функциональный продукт, который позволит повысить пищевую ценность пончиков [11].

Целью данного исследования является изучение влияния батата, подвергнутого температурной обработке, на химический состав готовых хлебобулочных изделий.

Объекты и методы исследований

Объекты исследования:

  • -    контрольный образец - хлебобулочные изделия «Пончики московские»;

  • -    модельные образцы пончиков с внесением батата путем частичной замены основного сырья на запеченный батат.

Определение витаминно-минерального состава осуществляли в соответствии с действующей нормативной документацией. Содер- жание витамина А осуществляли по ГОСТ Р 54635-2011, бета-каротина – по ГОСТ EN 12823-2-2014, витаминов В1, В2, В5 – по ГОСТ 32042-2012, витамина В4 – по СТБ 2545-2019, витамина В6 – по ГОСТ EN 141642014, витамина В9 – по МУК 4.1.3605-20, витамина С – по ГОСТ 24556-89, ГОСТ Р 526902006, витамина Е – по ГОСТ Р 54643-2011, витамина Н – по ГОСТ EN 15607-2015, витамина К – по ГОСТ EN 14148-2015, витамина РР – по ГОСТ 29140-91. Минеральные вещества определяли: калий, кальций, магний, марганец, натрий, фосфор – по ГОСТ Р 4.1.1672-03, железо, медь, цинк – по ГОСТ 26928, ГОСТ 30178, селен – по ГОСТ 31707, молибден – по ГОСТ EN 14083-2013.

Результаты и их обсуждение

Батат богат углеводами, из которых значительная часть до 12 г на 100 г продукта приходится на крахмал, на сахара 4 г на 100 г продукта [12]. В батате также есть такие важные питательные вещества, как моносахариды, сложные углеводы, пищевые волокна, бета-каротин (источник витамина А), витамин В6, витамин С [13] и другие микроэлементы, включая марганец, медь, калий и железо. На первом этапе для обоснования обогащающего ингредиента проведен сравнительный анализ химического состава батата при разных методах термического воздействия, который представлен в табл. 1.

Из данных табл. 1 следует, что при запекании содержания крахмала в батате снижается на 58,5 %, содержание сахара, наоборот, увеличивается на 54,7 %. Во время нагревания при запекании при достижении температуры до 57–77 °С в батате происходит разрушение структуры крахмала под действием фермента амилазы. Он приобретает вязкую структуру за счет гидролиза полисахаридов, сначала при нагревании в духовом шкафу образуются декстрины, затем происходит разложение на дисахарид мальтозы и сладкую глюкозу. Чем большее количество крахмальных зерен расщепится, тем слаще будет вкус у батата, кроме того, при запекании мальтоза подвергается реакции Майяра, что также придает сладость и аромат. Замораживание запеченного батата не влияет на содержание сахаров в нем, они сохраняются в том же количестве, следовательно, запеченный замороженный батат также можно использовать при приготовлении обогащенных пончиков. Кроме того, при за пекании батата в кожуре сохраняется содержание витаминов А [14], группы В, С и минеральных веществ.

Таким образом, в качестве обогащающего компонента готовых хлебобулочных изделий использовали запеченный батат. Рецептура разрабатываемого нового вида пончиков с добавлением батата, представлена в табл. 2. Расчет произведен с выходом на 3 кг готового продукта (пончиков московских и разрабатываемого нового вида пончиков с добавлением запеченного батата).

Количество батата запеченного 300 г на данный выход пончиков было определено математическим методом планирования эксперимента с учетом минимально необходимого для достижения максимального эффекта в улучшении пищевой ценности готовых пончиков, то есть количество добавки, которое не будет вызывать отклонений в состоянии организма человека без риска для здоровья.

В образце № 1 в утвержденную на предприятии рецептуру пончиков московских в качестве обогатителя без изменения количества вносимого сырья было добавлено 300 г батата запеченного. В образце № 3 13 % муки пшеничной высшего было заменено на батат запеченный и дополнительно введено еще 100 г батата запеченного. В образце № 2 была произведена замена 19,5 % муки пшеничной высшего сорта бататом запеченным. То есть было заменено 300 г муки пшеничной высшего сорта на 300 г батата запеченного.

По влиянию вносимой добавки на технологические факторы и органолептические свойства готового продукта (пончика) оптимальной рецептурой при отработке образцов была определена рецептура образца № 2.

Исследования химического состава образца № 3 в сравнении с образцом № 2 показало, что изменения пищевой ценности у анализируемых нутриентов не имеют существенных изменений. Поэтому дальнейшее исследования химического состава и пищевой ценности образца пончиков № 3 не приводились.

В качестве контрольного образца выбрана рецептура пончиков московских, адаптированная ООО «Перемена» под имеющееся на предприятии оборудование.

Химический состав анализируемых модельных образцов пончиков представлен в табл. 3.

Таблица 1

Энергетическая ценность и нутриент-ный состав

Норма

Батат сырой

Батат запеченный

Батат замороженный сырой

Батат замороженный запеченный

количество

% от нормы в 100 г

количество

% от нормы в 100 г

количество

% от нормы в 100 г

количество

% от нормы в 100 г

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Энергетическая ценность, ккал

1684

86

5,1

90

5,3

96

5,7

100

5,9

Белки, г

76

1,6

2,1

2,0

2,6

1,7

2,2

1,7

2,2

Жиры, г

56

0,1

0,2

0,2

0,4

0,2

0,4

0,1

0,2

Углеводы, г

219

17,1

7,8

17,4

7,9

20,5

9,4

21,6

9,9

Углеводы общие, г

20,1

20,7

22,2

23,4

Пищевые волокна, г

20

3,0

15,0

3,3

16,5

1,7

8,5

1,8

9,0

Вода, г

2273

77,3

3,4

75,8

3,3

74,9

3,3

73,7

3,2

Зола, г

1,0

1,4

1,0

1,1

Витамины

Витамин А, РЭ, мкг

900

709

78,8

961

106,8

518

57,6

1043

115,9

альфа Каротин, мкг

7

43

47

бета Каротин, мкг

5

8,509

170,2

11,51

230,2

6,22

124,4

12,5

250,0

Витамин В 1 , тиамин, мг

1,5

0,078

5,2

0,107

7,1

0,067

4,5

0,066

4,4

Витамин В 2 , рибофлавин, мг

1,8

0,061

3,4

0,106

5,9

0,051

2,8

0,056

3,1

Витамин В 4 , холин, мг

500

12,3

2,5

13,1

2,6

0,56

11,2

Витамин В5, пантотеновая, мг

5

0,8

16,0

0,884

17,7

0,515

10,3

0,186

9,3

Витамин В6, пиридоксин, мг

2

0,209

10,5

0,286

14,3

0,177

8,9

0,022

5,5

Витамин В9, фолаты, мкг

400

11,0

2,8

6,0

1,5

21,0

5,3

9,1

10,1

Витамин C, аскорбиновая, мг

90

2,4

2,7

19,6

21,8

13,3

14,8

0,56

5,1

Витамин Е, альфа токоферол, ТЭ, мг

15

0,26

1,7

0,71

4,7

0,186

бета Токоферол, мг

0,01

0,01

Окончание табл. 1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Витамин К, филлохинон, мкг

120

1,8

1,5

2,3

1,9

2,5

2,1

Витамин РР, НЭ, мг

20

0,557

2,8

1,487

7,4

0,597

3,0

0,555

2,8

Бетаин, мг

34,6

Макроэлементы

Калий, K, мг

2500

337,0

13,5

475,0

19,0

365,0

14,6

377,0

15,1

Кальций, Ca, мг

1000

30,0

3,0

38,0

3,8

37,0

3,7

35,0

3,5

Магний, Mg, мг

400

25,0

6,3

27,0

6,8

22,0

5,5

21,0

5,3

Натрий, Na, мг

1300

55,0

4,2

36,0

2,8

6,0

0,5

8,0

0,6

Сера, S, мг

1000

15,7

1,6

20,1

2,0

17,1

1,7

17,1

1,7

Фосфор, P, мг

800

47,0

5,9

54,0

6,8

45,0

5,6

44,0

5,5

Микроэлементы

Железо, Fe, мг

18

0,61

3,4

0,69

3,8

0,53

2,9

0,54

3,0

Марганец, Mn, мг

2

0,258

12,9

0,497

24,9

0,665

33,3

0,665

33,3

Медь, Cu, мкг

1000

151,0

15,1

161,0

16,1

177,0

17,7

183,0

18,3

Селен, Se, мкг

55

0,6

1,1

0,2

0,4

0,6

1,1

0,6

1,1

Цинк, Zn, мг

12

0,3

2,5

0,32

2,7

0,31

2,6

0,3

2,5

Таблица 2

Наименование продукта

Расход сырья на 3 кг готового продукта

контрольный образец

образец № 1

образец № 2

образец № 3

кол-во

%

кол-во

%

кол-во

%

кол-во

%

Мука пшеничная высший сорт, г

1542

49,5

1542

45,1

1242

39,9

1342

41,7

Вода питьевая, мл

1320

42,4

1320

38,7

1320

42,4

1320

41,1

Сахар, г

150

4,8

150

4,4

150

4,8

150

4,7

Соль, г

24

0,8

24

0,7

24

0,8

24

0,75

Ванилин, г

12

0,4

12

0,4

12

0,4

12

0,38

Дрожжи прессованные, г

15

0,5

15

0,4

15

0,5

15

0,47

Маргарин, г

51

1,6

51

1,5

51

1,6

51

1,6

Батат запеченный

300

8,8

300

9,6

300

9,3

Итого

3114

100

3412

100

3114

100

3212

100

Таблица 3

Химический состав анализируемых образцов пончиков

Нутриент

Норма суточной потребности

Контрольный образец

Образец № 1

Образец № 2

Образец № 3

количество

% суточной потребности

количество

% суточной потребности

количество

% суточной потребности

количество

% суточной потребности

Калорийность (ккал)

1306

273,5

21,0

258,7

20,0

249,3

19,0

252,6

19,0

Белки (г)

78

4,4

5,6

4,2

5,4

3,8

4,9

3,9

5,0

Жиры (г)

57

10,7

19,0

9,8

17,0

10,5

18,0

10,3

18,0

Углеводы (г)

119

38,9

33,0

37,4

31,0

34,0

29,0

35,2

30,0

Пищевые волокна (г)

20

1,1

5,5

1,3

6,5

1,2

6,0

1,2

6,0

Вода (г)

2321

38,8

1,9

40,3

2,0

42,5

2,2

49,4

2,1

Таблица 4

Нутриент

Норма суточной потребности

Контрольный образец

Образец № 1

Образец № 2

Образец № 3

количество

% суточной потребности

количество

% суточной потребности

количество

% суточной потребности

количество

% суточной потребности

Витамины

Витамин А, РЭ (мкг)

900

12,2

1,4

88,9

9,9

96,7

11,0

93,9

10

Альфа Каротин (мг)

5

9,112

182,0

3,473

3,779

3,671

Бета Каротин (мг)

9,306

186,0

10,124

203,0

9,836

197

Витамин В 1 , тиамин (мг)

1,5

0,093

6,2

0,094

6,3

0,084

5,6

0,087

5,8

Витамин В 2 , рибофлавин (мг)

1,8

0,049

2,7

0,053

2,9

0,049

2,7

0,05

2,8

Витамин В 4 , холин (мг)

500

4,9

1,0

5,56

1,1

5,14

1,0

5,29

1,1

Витамин В5, пантотеновая (мг)

5

0,109

2,2

0,173

3,5

0,17

3,4

0,171

3,4

Витамин В6, пиридоксин (мг)

2

0,003

0,2

0,027

1,4

0,029

1,5

0,028

1,4

Витамин В9, фолаты (мкг)

400

16,433

4,1

15,59

3,9

14,236

3,6

14,713

3,7

Витамин C, аскорбиновая (мг)

90

0

1,58

1,8

1,72

1,9

1,67

1,9

Витамин Е, альфа токоферол, ТЭ (мг)

15

1,535

10,0

1,468

9,8

1,588

11,0

1,546

10

Витамин Н, биотин (мкг)

50

0,132

0,3

0,121

0,2

0,132

0,3

0,128

0,3

Витамин К, филлохинон (мкг)

120

1,7

1,4

1,7

1,4

1,8

1,5

1,8

1,5

Витамин РР, НЭ (мг)

20

0,0628

0,3

0,0578

0,3

0,0628

0,3

0,061

0,3

Ниацин (мг)

0,593

0,667

0,62

0,636

Таблица 5

Нутриент

Норма суточной потребности

Контрольный образец

Образец № 1

Образец № 2

Образец № 3

количество

% суточной потребности

количество

% суточной потребности

количество

% суточной потребно-сти

количество

% суточной потребности

Минеральные вещества

Калий, K (мг)

2500

70,81

2,8

103,46

4,1

99,46

4,0

100,87

4,0

Кальций, Ca (мг)

1000

13,31

1,3

15,31

1,5

14,9

1,5

15,04

1,5

Магний, Mg (мг)

400

12,35

3,1

13,54

3,4

12,53

3,1

12,88

3,2

Натрий, Na (мг)

1300

274,73

21,0

255,44

20,0

277,71

21,0

269,87

21,0

Фосфор, P (мг)

800

50,2

6,3

50,5

6,3

45,5

5,7

47,3

5,9

Железо, Fe (мг)

18

0,608

3,4

0,616

3,4

0,555

3,1

0,577

3,2

Марганец, Mn (мг)

2

0,3816

19,0

0,3912

20,0

0,553

18,0

0,3679

18,0

Медь, Cu (мкг)

1000

1,5

0,2

1,39

0,1

1,5

0,2

1,46

0,1

Молибден, Mo (мкг)

70

0,035

0,1

0,032

0,1

0,035

0,1

0,034

Селен, Se (мкг)

55

6,621

12,0

6,103

11,0

5,356

9,7

5,619

10,0

Цинк, Zn (мг)

12

0,4581

3,8

0,4454

3,7

0,3966

3,3

0,4138

3,4

Омега-6 жирные кислоты (г)

4,8–

17,2

0,001

0,001

0,001

0,001

Холестерин (мг)

max 300

1,14

0,4

1,05

0,4

1,14

0,4

1,11

0,4