РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРИГОТОВЛЕНИЯ ДЕСЕРТА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ ИЗ КУРАГИ И ВЫЖИМОК МОРКОВИ

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРИГОТОВЛЕНИЯ ДЕСЕРТА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ ИЗ КУРАГИ И ВЫЖИМОК МОРКОВИ

Научная статья

Чуб О.П.*

ORCID: 0000-0002-0988-360X,

Севастопольский государственный университет, Севастополь, Россия

* Корреспондирующий автор (oksanachub[at]yandex.ru)

Аннотация

В статье обоснована актуальность исследований, связанных с проектированием десертных блюд функционального назначения с использованием натурального вторичного растительного сырья, что соответствует концепции бережливого производства. Наиболее распространенным и ценным по составу вторичным сырьем для десертных блюд являются яблочные и морковные выжимки, свекловичный жом, которые остаются после получения соков прямого отжима [1], [2]. Цель исследований – использование морковных выжимок в качестве функциональной добавки для десертной группы блюд. Результаты исследований: разработан технологический процесс приготовления десерта из кураги и выжимок моркови, подобрана рецептура, предложен и опробован способ предварительной обработки выжимок моркови для дальнейшего использования. При использовании предлагаемого подхода обеспечивается обогащение конечного продукта пищевыми волокнами, витаминами, микроэлементами, антиоксидантами при высоких органолептических показателях. Содержание пищевых волокон в инновационном продукте составило 64% дневной потребности взрослого человека.

Ключевые слова: функциональные продукты, пищевые волокна, бета-каротин, десертные блюда, вторичное растительное сырье, морковные выжимки, бережливое производство.

DEVELOPMENT OF A PROCESS TECHNOLOGY FOR PREPARING A FUNCTIONAL DESSERT WITH DRIED APRICOTS AND CARROT POMACE

Research article

Chub O.P.*

ORCID: 0000-0002-0988-360X,

Sevastopol State University, Sevastopol, Russia

* Corresponding author (oksanachub[at]yandex.ru)

Abstract

The article justifies the relevance of research related to the design of functional dessert dishes using natural secondary vegetable raw materials, which corresponds with the concept of lean manufacturing. The most common and valuable secondary raw materials for dessert dishes are beet pulp, and apple and carrot pomace, which remain after the juice extraction [1], [2]. The purpose of the research is to use carrot pomace as a functional additive for the dessert group of dishes. Research results: the technological process of making a dessert from dried apricots and carrot pomace was developed, the recipe was selected, and a method of pre-processing carrot pomace for further use was proposed and tested. When using the proposed approach, the final product is enriched with dietary fibers, vitamins, mineral nutrients, and antioxidants at high organoleptic parameters. The content of dietary fiber in the product is 64% of the daily needs of an adult.

Keywords: functional food, dietary fiber, beta-carotene, dessert dishes, secondary vegetable raw materials, carrot pomace, lean manufacturing.

Введение

Десертная группа блюд пользуется особой популярностью среди гостей предприятий общественного питания как для завершения трапезы, так и для отдельного приема пищи.

От вида и количества потребляемых десертов зависит, получит ли организм человека больше пользы или вреда. Часто традиционные рецептуры указанных блюд характеризуются высокой калорийностью и значительным содержанием сахаров, поэтому при низкой физической активности их употребление нарушает энергетическую сбалансированность рациона питания в целом. В результате растет риск появления заболеваний, связанных с нарушением обмена веществ, например, таких как сахарный диабет, ожирение, ишемическая болезнь сердца. Если же рассматривать группу потребителей, с высокой физической активностью, испытывающих длительные кардио- и силовые нагрузки (тяжелый физический труд, спортсмены), то употребление сладких блюд, даже высококалорийных, будет противодействовать истощению сил, нежелательному снижению массы тела.

Для всех групп населения особое значение имеет соблюдение режима питания, принципа соответствия энергетическим затратам, сбалансированности рациона. РАН доказано, что недостаток важных ингредиентов, таких как витамины и пищевые волокна, может быть причиной развития ряда эндокринных и сердечно-сосудистых заболеваний. Поэтому разработка продуктов и блюд функционального назначения с повышенным содержанием соответствующих добавок будет способствовать улучшению состояния здоровья наcеления.

Покупные функциональные или биологически-активные добавки в виде аптечных таблеток, так же как и функциональные сухие смеси (или отдельные компоненты) для производства пищевой продукции, являются дорогостоящими [1], [2]. Использование готовых подобных составов не соответствует концепции бережливого производства (Lean-концепции), значительно повышает себестоимость готовой продукции, а следовательно, и уменьшает ее доступность для широкого круга потребителей [1], [3], [4].

Наиболее распространенным, недорогим и ценным вторичным сырьем для десертных блюд являются яблочные и морковные выжимки, свекловичный жом, которые остаются после получения соков прямого отжима. Сдерживающим фактором для их использования на предприятиях общественного питания является отсутствие рекомендаций и готовых технологических процессов по переработке [1], [2].

Основные результаты

В ходе исследований разрабатывалась рецептура и технологический процесс десерта на основе кураги и выжимок моркови после получения сока прямого отжима. В процессе переработки 1 кг моркови получают около 55-65% сока и 35-45% выжимок, которые имеют калорийность приблизительно 20 ккал на 100 гр. Содержание пищевых волокон (ПВ) в 100 г жмыха было определено следующим образом. Согласно [5] в свежей моркови содержится 4-5% ПВ, в соке 0,5-1%. Тогда жмых содержит 9% и более ПВ.

Это высокий показатель, если учесть, что физиологическая потребность в пищевых волокнах для взрослого человека составляет 20 г/сут, для детей старше 3 лет - 10-20 г/сут [6].

Кроме ПВ морковные выжимки богаты витаминами группы В, С, D, РР, кальцием, магнием, фосфором, альфа- и бета-каротинами, лютеином. По данным [7] массовая доля каротиноидов в свежей моркови составляет от 8,4 до 19,8 мг в 100 г.

Использование указанного вторичного растительного сырья не только обогащает конечный продукт пищевыми волокнами и витаминами, но и соответствует концепции бережливого производства, согласно которой стремятся максимально уменьшить количество или исключить отходы, а также организовать вторичную переработку сырья [3], [4].

Научное направление, связанное с переработкой вторичного растительного сырья в промышленных объемах для пищевых целей, успешно ведет Мичуринский аграрный университет [8], [9]. Но практически отсутствуют в настоящее время работы по использованию вторичных растительных ресурсов как ценного сырья в условиях предприятий общественного питания [1], [3], [4].

На первом этапе переработки морковного сырья использовался процесс сахарокислотного желирования: в выжимки добавляли воду, сахар и лимонную кислоту (было подобрано их оптимальное соотношение) и прогревали в микроволновой печи до наступления желеобразования (смесь густеет, становится полупрозрачной). Сахар выполняет роль пластификатора пектинового студня, количеством сахара можно регулировать его реологические свойства (пластичность, вязкость, консистенцию). В [9] показано, что СВЧ обработка является наиболее щадящим способом по отношению к биологически ценным нутриентам сырья по сравнению с конвективным нагревом, сокращает время обработки.

На следующем этапе обработанные в СВЧ-печи выжимки охлаждали и смешивали с измельченной курагой (можно замочить в подогретом апельсиновом соке или добавить его после измельчения), в смесь добавляли цедру цитрусовых (лимона или апельсина). Из полученного «фарша» формировали шарики 2 – 3 см в диаметре. Для обеспечения высокой степени микробиологической стабильности и подсушивания полуфабриката осуществляли его прогрев в печи при 150 °С и 30 мин, охлаждали. Затем использовали глазурь из белого расплавленного шоколада и кокосовую стружку.

Использование глазури из шоколада, кроме улучшения вкусовых характеристик, повышает срок годности продукта, так как изолирует термически обработанный полуфабрикат от внешней среды. Причина – в замедлении окислительных процессов, сохранении оптимального процента влажности внутри объема продукта, что положительно влияет на реологическое состояние и снижает вероятность развития нежелательной бактериальной флоры. Если стоит задача минимизации калорийности рациона и планируется употребление блюда непосредственно после приготовления, то глазирование полуфабриката и использование кокосовой стружки может не проводиться.

При проектировании технологического процесса использовали 6 вариантов рецептур с различным соотношением используемых ингредиентов, таблица 1.

 

Таблица 1 – Варианты рецептур десертного блюда

Наименование сырья	Вариант 1	Вариант 2	Вариант 3	Вариант 4	Вариант 5	Вариант 6
Курага	100	100	100	100	100	100
Сахар	40	30	30	25	30	35
Морковные выжимки	50	40	30	40	40	40
Вода	30	24	18	24	24	24
Лимонная кислота	0,15	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1
Апельсиновый сок	20	25	30	25	25	25
Органолептическая оценка вариантов по пятибалльной шкале
Кислотность достаточная	5	4,5	4,5	5	4,5	4
Запах	5	5	5	5	5	5
Внешний вид	4	5	4	5	5	5
Текстура	4	5	4	4,5	4,5	4,5
Баланс кислого/ сладкого	4	5	5	5	5	4,5

 

Рис. 1 – Многоугольник качества при сравнении вариантов 2 и 4

 

Таблица 2 – Калорийность и содержание ПВ в 100 г полуфабриката с учетом потери массы в ходе технологического процесса

Наименование показателя	Вариант 2	Вариант 6
Калорийность, ккал	181	186
Содержание ПВ, г	12,7	12,5

 

Варианты рецептур 2 и 4 получили наилучшую оценку органолептических показателей, для них был построен многоугольник качества (рисунок 1). Калорийность полуфабрикатов и содержание ПВ, согласно рецептурам 2 и 4 на 100 г полуфабриката с учетом потери массы в ходе технологического процесса, представлены в таблице 2, шоколадная глазурь и кокосовая стружка в расчетах не учитывались.

 В качестве окончательного варианта рецептуры был принят вариант 2, так как его калорийность при обеспечении высоких органолептических характеристик меньше на 3,5%, чем у варианта 6, а содержание ПВ, оказывающих лечебно-профилактическое действие [10], [11], [13] – больше.

Заключение

Таким образом, разработан технологический процесс приготовления десерта функционального назначения из кураги и выжимок моркови, подобрана рецептура, предложен и опробован способ предварительной обработки выжимок моркови для дальнейшего использования, что соответствует концепции бережливого производства. При использовании предлагаемого подхода обеспечивается улучшение функциональных свойств конечного продукта за счет обогащения пищевыми волокнами (64% нормы потребления взрослого человека), витаминами и минеральными веществами при обеспечении высоких органолептических показателей.

Конфликт интересов Не указан.

Conflict of Interest None declared.

Список литературы / References

1. Чуб О.П. Разработка технологии функциональных десертных блюд на основе пектиновых полисахаридов из вторичного растительного сырья и цетрарии исландской / О.П. Чуб // Евразийское Научное Объединение. 2019. №1-2(47). С. 104-107. doi:10.5281/zenodo.2560112
2. Донченко Л. В. Пектин: основные свойства, производство и применение / Л. В. Донченко, Г.Г. Фирсов.. М.: ДеЛи принт, 2007. 276 с.
3. Чуб О.П. Технологическое проектирование функциональных десертных блюд пониженной калорийности с использованием вторичного растительного сырья и цетрарии исландской в рамках концепции бережливого производства / О.П. Чуб, Д.О. Еременко, А.Ю. Стариков // Евразийское Научное Объединение. 2019. №10-2(56). С. 169-172. doi:10.5281/zenodo.3533682
4. Чуб О.П. Использование пектиновых полисахаридов вторичного растительного сырья для разработки десертных блюд лечебно-профилактического питания в рамках концепции бережливого производства / О.П. Чуб, Д.О. Еременко // The Scientific Heritage. 2019. №40-1(40). С. 61-65.
5. Цигир М.В. Изменение количества пектиновых веществ в процессе переработки моркови на соковую продукцию / М.В. Цигир, З.Е. Егорова // IV Международный балтийский морской форум. Материалы Международного морского форума. 2016. С. 1516-1522.
6. МР 2.3.1.2432-08 Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации
7. Михайлов, В.М. Энциклопедия питания. Том 5. Биологически активные добавки : справочник / В.М. Михайлов, А.И. Черевко Москва : КноРус, 2019. 380 с.
8. Винницкая B.Ф. Разработка и создание функциональных продуктов из растительного сырья в Мичуринском государственном аграрном университете / B.Ф. Винницкая, Д.В. Акишин, О.В. Перфилова, Е.И. Попова, C.С. Комаров, А.А Евдокимов // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. 2013. № 6. С. 83-86.
9. Перфилова О.В.Применение СВЧ-, ИК-нагрева в технологии получения морковного порошка из выжимок / О.В. Перфилова // Вестник ВГУИТ.2019.Т.81.№1. С.144–148. doi:10.20914/2310-1202-2019-1-144-148
10. Adushkin V.V. Seismicity in the oil field / V.V. Adushkin, V.N. Rodionov, S. Turuntaev, A.E. Yudin // Oilfield Rev., vol. 12(2), PP. 2–17, 2000.
11. Haslberger G. A. Mechanisms of selected functional foods against viral infections with a view on COVID-19: Mini review/ G. A. Haslberger, U. Jacob, B. Hippe, H. Karlic H // Functional Foods in Health and Disease. Mini review. – 2020. – Vol. 5(10). – P. 195–209. doi: 10.31989/ffhd.v10i5.707
12. Soliman Ghada A. Dietary Fiber, Atherosclerosis, and Cardiovascular Disease/ Ghada A. Soliman // Nutrients – 2019. – Vol. 11(5). – P. 1155 - 1166. doi: 10.3390/nu11051155
13. Anderson J.W. Health benefits of dietary fiber/ J.W Anderson, P. Baird, R.H.Jr. Davis., S Ferreri, M. Knudtson, A. Koraym, V. Waters, C.L. Williams // Nutrients. – 2009. – Vol. 67(4). – P. 188–205. doi: 10.1111/j.1753-4887.2009.00189.x.
14. Auclair S. Apple polyphenols and fibers attenuate atherosclerosis in apolipoprotein E-deficient mice/ S. Auclair, M. Silberberg, E. Gueux, C. Morand, A. Mazur, D. Milenkovic, A. Scalbert // J. Agric Food Chem. – 2008. – Vol. 56(14). – P. 5558–5563. doi: 10.1021/jf800419s

Список литературы на английском языке / References in English

1. Chub O. P. Razrabotka tekhnologii funktsional'nykh desertnykh bliud na osnove pektinovykh polisakharidov iz vtorichnogo rastitel'nogo syr'ia i tsetrarii islandskoi [Development of Technology for Functional Dessert Dishes Based on Pectin Polysaccharides From Secondary Plant Raw Materials and Iceland Cetraria] / O. P. Chub // Evraziiskoe Nauchnoe Ob"edinenie. [Eurasian Scientific Association]. doi: 10.5281/zenodo. 2560112, 2019. №1-2(47), pp. 104-107. [in Russian]
2. Donchenko L. V. Pektin: osnovnye svoistva, proizvodstvo i primenenie. [Pectin: Basic Properties, Production and Application] / L. V. Donchenko, G. G. Firsov. M.: Delhi print, 2007. 276 p. [in Russian]
3. Chub O. P. Tekhnologicheskoe proektirovanie funktsional'nykh desertnykh bliud ponizhennoi kaloriinosti s ispol'zovaniem vtorichnogo rastitel'nogo syr'ia i tsetrarii islandskoi v ramkakh kontseptsii berezhlivogo proizvodstva [Technological Design of Functional Dessert Dishes With Reduced Caloric Content Using Secondary Vegetable Raw Materials and Icelandic Cetraria in The Framework of the Lean Production Concept] / O. P. Chub, D. O. Eremenko, A. Yu. Starikov // Evraziiskoe Nauchnoe Ob"edinenie [Eurasian Scientific Association]. doi: 10.5281 / zenodo. 3533682, 2019. №10-2(56), pp. 169-172 [in Russian]
4. Chub O. P. Ispol'zovanie pektinovykh polisakharidov vtorichnogo rastitel'nogo syr'ia dlia razrabotki desertnykh bliud lechebno-profilakticheskogo pitaniia v ramkakh kontseptsii berezhlivogo proizvodstva [The Use of Pectin Polysaccharides of Secondary Plant Raw Materials for the Development of Dessert Dishes of Therapeutic and Preventive Nutrition Within the Concept of Lean Production]/ O. P. Chub, D. O. Eremenko // The Scientific Heritage. 2019. №40-1(40), pp. 61-65 [in Russian]
5. Tsigir M. V. Izmenenie kolichestva pektinovykh veshchestv v protsesse pererabotki morkovi na sokovuiu produktsiiu [Change in the Amount of Pectin Substances in the Process of Processing Carrots for Juice Products]/ M. V. Tsigir, Z. E. Egorova // Mezhdunarodnyi baltiiskii morskoi forum. Materialy Mezhdunarodnogo morskogo foruma [IV International Baltic Sea Forum. Proceedings of the International Maritime forum]. 2016, pp. 1516-1522 [in Russian]
6. MR 2.3.1.2432-08 Normy fiziologicheskikh potrebnostei v energii i pishchevykh veshchestvakh dlia razlichnykh grupp naseleniia Rossiiskoi Federatsii [Methodological recommendations 2.3.1.2432-08 Norms of Physiological Needs in Energy and Food Substances for Various Groups of the Population of the Russian Federation] [in Russian]
7. Mikhailov, V. M. Entsiklopediia pitaniia. Biologicheski aktivnye dobavki : spravochnik [Encyclopedia of Nutrition. Biologically Active Additives: a Handbook] / Mikhailov V. M., Cherevko A. I. Moscow: KnoRus, 2019, Vol. 5. 380 p. [in Russian]
8. Vinnitskaya B. F. Razrabotka i sozdanie funktsional'nykh produktov iz rastitel'nogo syr'ia v Michurinskom gosudarstvennom agrarnom universitete [Development and Creation of Functional Products From Plant Raw Materials at Michurinsk State Agrarian University]/ B. F. Vinnitskaya, D. V. Akishin, O. V. Perfilova, E. I. Popova et al. // Vestnik Michurinskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Bulletin of Michurinsk State Agrarian University]. 2013. № 6, pp. 83-86 [in Russian]
9. Perfilova O. V. Primenenie SVCh-, IK-nagreva v tekhnologii polucheniia morkovnogo poroshka iz vyzhimok// Vestnik VGUIT [Application of Microwave and IR Heating in the Technology of Obtaining Carrot Powder From Pomace]/ O. V. Perfilova // Vestnik VGUIT [Voronezh State University of Engineering Technologies Bulletin]. 2019. Vol. 81.№1, doi: 10.20914/2310-1202-2019-1-144-148, pp. 144-148. [in Russian]
10. Adushkin V.V. Seismicity in the oil field / V.V. Adushkin, V.N. Rodionov, S. Turuntaev, A.E. Yudin // Oilfield Rev., vol. 12(2), PP. 2–17, 2000.
11. Haslberger G. A. Mechanisms of selected functional foods against viral infections with a view on COVID-19: Mini review/ G. A. Haslberger, U. Jacob, B. Hippe, H. Karlic H // Functional Foods in Health and Disease. Mini review. – 2020. – Vol. 5(10). – P. 195–209. doi: 10.31989/ffhd.v10i5.707
12. Soliman Ghada A. Dietary Fiber, Atherosclerosis, and Cardiovascular Disease/ Ghada A. Soliman // Nutrients – 2019. – Vol. 11(5). – P. 1155 - 1166. doi: 10.3390/nu11051155
13. Anderson J.W. Health benefits of dietary fiber/ J.W Anderson, P. Baird, R.H.Jr. Davis., S Ferreri, M. Knudtson, A. Koraym, V. Waters, C.L. Williams // Nutrients. – 2009. – Vol. 67(4). – P. 188–205. doi: 10.1111/j.1753-4887.2009.00189.x.
14. Auclair S. Apple polyphenols and fibers attenuate atherosclerosis in apolipoprotein E-deficient mice/ S. Auclair, M. Silberberg, E. Gueux, C. Morand, A. Mazur, D. Milenkovic, A. Scalbert // J. Agric Food Chem. – 2008. – Vol. 56(14). – P. 5558–5563. doi: 10.1021/jf800419s.