ХРУСТЯЩИЕ ХЛЕБЦЫ С БЕЛКОВО-УГЛЕВОДНОЙ МУКОЙ ДЛЯ ЗДОРОВОГО ПИТАНИЯ
ХРУСТЯЩИЕ ХЛЕБЦЫ С БЕЛКОВО-УГЛЕВОДНОЙ МУКОЙ ДЛЯ ЗДОРОВОГО ПИТАНИЯ
Аннотация
В основе современных технологий создания продуктов здорового питания лежит введение в состав традиционных продуктов новых видов сырья, способного обогатить состав или придать новые свойства продукту. Целью исследований является использование инновационных обогащающих добавок в технологии хрустящих хлебцев для повышения их пищевой ценности. В статье приведены результаты исследований по созданию нового функционального пищевого ингредиента, в состав которого входят: соевое зерно, тыква или морковь или папоротник, а также аскорбиновая и янтарная кислоты. Совместная переработка этого сырья позволяет получить белково-углеводную муку, которую можно использовать для обогащения химического состава и повышения пищевой ценности продуктов. Нами разработана рецептура, включающая до 25% белково-углеводной муки. Введение нового ингредиента способствует повышению пищевой ценности готового продукта, обогащению его химического состава белками, углеводами, в том числе пищевыми волокнами, витаминами, минеральными веществами и янтарной кислотой, улучшению органолептических характеристик изделий.
1. Введение
Производство продуктов питания, полезных для здоровья человека, является одним из важнейших направлений развития пищевой индустрии в современном обществе. Основной тенденцией производства полезной пищи остается пересмотр рецептур традиционных продуктов за счет введения в их состав новых компонентов, позволяющих обогатить химический состав и повысить пищевую ценность без ухудшения качества конечных продуктов.
Одним из перспективных пищевых продуктов, которые нашли своего потребителя, являются хлебобулочные изделия длительного хранения – хрустящие хлебцы . Ассортимент выпускаемых хлебцев постоянно расширяется за счет изменения рецептуры традиционных изделий. Основным компонентом хлебцев является мука – пшеничная или ржаная, или их смесь.
Традиционные хлебцы являются пищевым продуктом, компенсирующим потребность организма человека в углеводах, прежде всего усвояемых. Однако обогащение их белковым компонентом, витаминами и минеральными веществами позволяет сбалансировать химический состав хлебцев и рассматривать их как продукт для здорового питания , . Так, для повышения пищевой ценности и снижения калорийности в состав хрустящих хлебцев вводят нетрадиционные компоненты: различные виды муки (гречневую, гороховую или рисовую), порошки (яблочный, из репы, моркови, семян винограда, дикорастущих ягод, бурых водорослей, сушеного кальмара и т.д.) и другие добавки , , , . Введение этих добавок обусловлено, прежде всего, повышением пищевой ценности, а также улучшением органолептических показателей и структурно-механических характеристик.
Для повышения содержания белка и придания продукту антиоксидантных свойств нами исследована возможность введения в состав хрустящих хлебцев 3 видов белково-углеводной муки, полученной в процессе переработки сои и свежей тыквы, сои и свежей моркови, сои и свежего папоротника Орляк.
Использование продуктов переработки сои в производстве хлебобулочных изделий позволяет обогащать готовые продукты белковыми веществами, липидами, изофлавонами и др. ценными нутриентами. Известны способы введения в рецептуру хлебобулочных и мучных кондитерских изделий комбинированной муки на основе сои .
Введение в качестве дополнительного ингредиента в рецептуры пищевых продуктов овощного и дикорастущего сырья обусловлено наличием в них ценного витаминно-минерального комплекса и углеводов, прежде всего пищевых волокон.
В связи с этим целью работы являлось создание рецептуры обогащенных хрустящих хлебцев путем введения в их состав трех видов белково-углеводной муки для повышения пищевой ценности и сбалансированности химического состава.
2. Методы и принципы исследования
Объектами исследований являлись основные виды используемого сырья: соевое зерно сорта амурской селекции Китросса, тыква продовольственная свежая, морковь столовая свежая, папоротник Орляк свежий, аскорбиновая кислота и янтарная кислота, по качеству и безопасности соответствующие требованиям действующих нормативных документов, соево-тыквенная белково-углеводная мука, соево-морковная белково-углеводная мука, соево-папоротниковая белково-углеводная мука, хлебцы из смеси ржаной и пшеничной муки (контроль), хлебцы из смеси ржаной и пшеничной муки с добавкой: 1 вариант – соево-тыквенной белково-углеводной муки, 2 вариант – соево-морковной белково-углеводной муки, 3 вариант – соево-папоротниковой белково-углеводной муки, процессы приготовления белково-углеводной муки и хрустящих хлебцев.
Определяли физико-химические показатели, органолептические характеристики в соответствии со стандартными методиками, которые изложены в действующей нормативной документации (ГОСТ 9846, ГОСТ 25832, ГОСТ 5668, ГОСТ 34151, ГОСТ EN 12822, ГОСТ 32152 и Р 4.1.1672-03). Экспериментальные данные обрабатывали статистическими методами анализа с использованием пакета прикладных программ Microsoft Excel и Statistica.
3. Основные результаты
На первом этапе исследований получали белково-углеводную муку. Для этого соевое зерно высокобелкового сорта Китросса сортировали, удаляя поврежденные экземпляры, мыли и замачивали в водной среде для размягчения. Тыкву, морковь и папоротник мыли, очищали от несъедобных частей, папоротник для удаления горечи дополнительно вымачивали в воде комнатной температуры, резали на кусочки. Подготовленное зерно смешивали с растительным сырьём в соотношении по массе 1:1, в смесь вносили воду в количестве 8 л на 1 кг соево-растительной смеси и проводили измельчение до получения суспензии. В процессе измельчения смесь нагревали для улучшения экстракции растворимых веществ .
При получении белково-углеводной муки из сои одним из основных процессов является извлечение белковых веществ сырья методом коагуляции белка. Данный процесс характеризуется введением в состав суспензии кислоты. Для коагуляции белковых веществ и обогащения смеси физиологически функциональным ингредиентом в готовую суспензию вносили коагулянт – 5 %-ный водный раствор из смеси аскорбиновой (Е 300) и янтарной кислот (Е 363) в соотношении 1:1 до начала образования хлопьевидного осадка . Суспензию оставляли для формирования сгустка и разделения на фракции. Жидкую фракцию – сыворотку отделяли от сгустка прессованием, а образовавшийся сгусток формовали в гранулы, которые сушили и измельчали до порошкообразного состояния.
Полученные по разработанной технологии 3 вида белково-углеводной муки были исследованы по физико-химическим, органолептическим, микробиологическим показателям и показателям безопасности.
Белково-углеводная мука по органолептическим характеристикам представляет собой однородную, сыпучую, мелкодисперсную массу, без посторонних включений, которая обладает приятным морковным или тыквенным или папоротниковым привкусом и ароматом, без посторонних привкусов и запахов, цвет: ярко желтый для соево-тыквенной муки, насыщенный оранжевый для муки соево-морковной и темно-коричневый для соево-папоротниковой белково-углеводной муки.
Химический состав белково-углеводной муки характеризуется высоким содержанием белка, жира, углеводов, в том числе пищевых волокон и минеральных веществ, а также белково-углеводная мука содержит ряд биологически активных веществ: β-каротин витамины С и Е, янтарную кислоту. Результаты исследования химического состава представлены в таблице 1.
Таблица 1 - Химический состав белково-углеводной муки (в 100 г)
Наименование показателя | Соево-тыквенная мука | Соево-морковная мука | Соево-папоротниковая мука |
Белки, г | 28,6±1,2 | 22,3±1,1 | 33,7±1,7 |
Жиры, г | 9,4±0,3 | 8,7±0,4 | 6,1±0,3 |
Углеводы, г, | 55,5±2,8 | 51,7±2,4 | 35,8±1,8 |
в том числе пищевые волокна, г | 22,5±1,1 | 18,7±0,9 | 28,8±1,3 |
Минеральные вещества, г | 7,8±0,4 | 6,2±0,3 | 10,6±0,5 |
β-каротин | 1,5±0,08 | 2,5±0,1 | 0,8±0,04 |
Витамин С, мг | 80,0±3,8 | 78,8±3,9 | 77,0±3,9 |
Витамин Е, мг | 5,8±0,3 | 6,2±0,3 | 9,8±0,5 |
Янтарная кислота | 20,2±1,0 | 22,4±1,1 | 25,0±1,3 |
Кроме того, что полученная добавка в виде муки имеет относительно высокую биологическую и энергетическую ценность, за счет введения в состав аскорбиновой и янтарной кислот она обладает антиоксидантными свойствами.
Белково-углеводную муку применяли при разработке модельной рецептуры обогащенных хрустящих хлебцев. Для создания модельной рецептуры была выбрана традиционная рецептура хрустящих хлебцев «Домашних», в которой часть муки пшеничной и ржаной заменили на белково-углеводную муку (таблица 2). Хлебцы готовили по традиционной технологии, затем проводили сравнительный анализ с контролем (ржано-пшеничные хлебцы без добавок) по физико-химическим и органолептическим показателям.
Таблица 2 - Рецептуры хлебцев хрустящих
Наименование компонента | Количество сырья на загрузку, г | |||
Хрустящие хлебцы «Домашние» (контроль) | Хрустящие хлебцы обогащенные соево-тыквенной мукой (разработка) | Хрустящие хлебцы обогащенные соево-морковной мукой (разработка) | Хрустящие хлебцы обогащенные соево-папоротниковой мукой (разработка) | |
Мука пшеничная 1 сорта | 111,58 | 83,69 | 84,82 | 87,05 |
Мука ржаная сеяная | 104,62 | 78,50 | 79,53 | 81,63 |
Мука ржаная обойная | 13,82 | 10,35 | 10,49 | 10,76 |
Соево-тыквенная мука | - | 57,50 | - | - |
Соево-морковная мука | - | - | 55,20 | - |
Соево-папоротниковая мука | - | - | - | 50,60 |
Маргарин | 23,0 | 23,0 | 23,0 | 23,0 |
Сахар-песок | 23,0 | 23,0 | 23,0 | 23,0 |
Дрожжи прессованные | 13,76 | 13,76 | 13,76 | 13,76 |
Соль | 3,0 | 3,0 | 3,0 | 3,0 |
Итого | 292,8 | 292,8 | 292,8 | 292,8 |
Выход | 200,0 | 200,0 | 200,0 | 200,0 |
При определении количества вносимой добавки руководствовались, прежде всего, её влиянием на органолептические и физико-химические характеристики готовых изделий. В результате серии проведенных экспериментальных исследований установлено, что количество белково-углеводной муки более 25% от массы муки отрицательно влияет на структуру и реологические характеристики теста, тесто имеет жидкую консистенцию, плохо поднимается во время брожения. При определении реологических показателей (эффективной вязкости, предельного напряжения сдвига и липкости) на структурометре СТ-1М теста с содержанием 23, 25 и 27% белково-углеводной добавки установлено, что при увеличении в составе теста количества комбинированной муки незначительно снижается эффективная вязкость и липкость, повышается предельное напряжение сдвига. Это свидетельствует о замедлении процесса накопления углекислого газа в тесте и процесса брожения, что также подтверждается снижением такого показателя как увеличение объема теста в конце брожения (таблица 3). При этом оптимальные показатели предельного напряжения сдвига на уровне 6 кПа, эффективной вязкости – 6,0∙102 Па∙с, липкости – 25 Па и увеличения объема теста на 240-260% достигаются при внесении 25% белково-углеводной муки.
Таблица 3 - Реологические показатели теста в зависимости от содержания белково-углеводной муки (в конце брожения)
Наименование показателя | Наименование исследуемого образца | ||||||||
Тесто с соево-тыквенной мукой в количестве: | Тесто с соево-морковной мукой в количестве: | Тесто с соево-папоротниковой мукой в количестве: | |||||||
23% | 25% | 27% | 23% | 25% | 27% | 23% | 25% | 27% | |
Эффективная вязкость, Па∙с | 6,2∙102 | 5,8∙102 | 5,3∙102 | 6,5∙102 | 6,0∙102 | 5,4∙102 | 6,3∙102 | 5,9∙102 | 5,5∙102 |
Предельное напряжение сдвига, кПа | 5 | 6 | 8 | 4 | 5 | 7 | 4 | 6 | 7 |
Липкость, Па | 31 | 26 | 24 | 32 | 25 | 23 | 29 | 25 | 23 |
Увеличение объема теста, % | 270 | 250 | 220 | 280 | 260 | 230 | 280 | 240 | 220 |
Вместе с тем внесение добавки менее 23% нецелесообразно, так как такая доза не отражается на пищевой ценности и органолептических показателях готовых хлебцев.
Хрустящие хлебцы готовили по традиционной технологии. Для этого сухие компоненты рецептуры просеивали, дрожжи растворяли, маргарин темперировали. Все подготовленные компоненты дозировали в соответствии с рецептурой, проводили замес теста при влажности 39-40%, его брожение в течение 1,5-2,5 часов при температуре 28-29 °С. Затем проводили раскатку теста и формовали тестовые заготовки, которые направляли на расстойку в течение 30-45 минут при температуре 33-34 °С. Далее проводили выпечку тестовых заготовок при температуре 200-250 °С, сушку хлебцев в течение 30-40 минут при температуре 45-55 °С, охлаждение и резку.
В готовых хлебцах исследовали химический состав и оценили степень удовлетворения суточной потребности человека в питательных веществах при их употреблении. Результаты проведенных нами исследований представлены в таблице 4.
Таблица 4 - Химический состав и степень удовлетворения суточной потребности (средние значения для взрослых) в пищевых веществах хрустящих хлебцев
Наименование показателя | Рекомендуемая суточная норма потребления (MP 2.3.1.0253-21)
| Хрустящие хлебцы «Домашние» (контроль) | Хрустящие хлебцы обогащенные соево-тыквенной мукой (разработка) | Хрустящие хлебцы обогащенные соево-морковной мукой (разработка) | Хрустящие хлебцы обогащенные соево-папоротниковой мукой (разработка) | ||||
Содержание в 100 г продукта | Степень удовлет-ворения суточной потребности при употреблении 1 шт. (14 г), % | Содержание в 100 г продукта | Степень удовлет-ворения суточной потребности при употреблении 1 шт. (14 г), % | Содержание в 100 г продукта | Степень удовлет-ворения суточной потребности при употреблении 1 шт. (14 г), % | Содержание в 100 г продукта | Степень удовлет-ворения суточной потребности при употреблении 1 шт. (14 г), % | ||
Белки, г | 60,0-114,0 | 8,4±0,4 | 1,3 | 18,6±0,9 | 2,9 | 17,2±0,8 | 2,6 | 20,2±1,0 | 3,1 |
Жир, г | 57,0-127,0 | 8,5±0,5 | 1,3 | 8,9±0,5 | 1,4 | 8,7±0,4 | 1,4 | 8,2±0,3 | 1,3 |
Углеводы, г, | 238,0-551,0 | 67,6±3,0 | 2,4 | 60,8±2,9 | 2,1 | 63,5±3,0 | 2,2 | 60,3±1,5 | 2,1 |
в том числе пищевые волокна, г | 20,0-25,0 | 6,8±0,3 | 4,8 | 9,5±0,4 | 6,7 | 8,2±0,4 | 5,7 | 10,1±0,5 | 7,1 |
Минеральные вещества, г |
-
| 1,8±0,1 | - | 2,0±0,1 | - | 1,9±0,1 | - | 2,2±0,1 | - |
Витамин С, мг | 100,0 | - | - | 15,5±0,8 | 2,2 | 15,3±0,7 | 2,2 | 15,0±0,7 | 2,2 |
Витамин Е, мг | 15,0 | 1,7±0,08 | 1,6 | 2,0±0,1 | 1,9 | 2,0±0,1 | 1,9 | 2,0±0,1 | 1,9 |
Янтарная кислота, мг | 200,0 (МР 2.3.1.1915-04) | - | - | 3,9±0,2 | 0,3 | 3,9±0,2 | 0,3 | 4,0±0,3 | 0,3 |
Энергетическая ценность, ккал | - | 380,5 | - | 397,7 | - | 401,1 | - | 395,8 | - |
Результаты исследований химического состава свидетельствуют о повышении содержания в 100 г обогащенных хрустящих хлебцев, приготовленных по разработанной рецептуре белка на 8,8-11,8 г, минеральных веществ на 0,1-0,4 г, снижении содержания углеводов на 4,1-7,3 г, при изменении их качественного состава (увеличения содержания пищевых волокон на 1,4-3,3 г). Кроме того, обогащенные хлебцы содержат в своем составе больше по сравнению с традиционными хлебцами витамина Е на 0,3 мг. Новый ассортимент хлебцев содержит в физиологически значимом количестве витамин С 15,0-15,5 мг и янтарную кислоту 3,9 мг в 100 г продукта.
Проведенная дегустация показала, что хрустящие хлебцы, обогащенные белково-углеводной мукой, по основным органолептическим и структурно-механическим показателям не уступают хлебцам «Домашним», приготовленным по традиционной рецептуре. Кроме того, по форме, цвету, запаху и вкусу они превосходят аналог. Результаты сравнительной органолептической оценки, проведенной по пятибалльной шкале с учетом 6 показателей представлены в таблице 5. Анализ данных таблицы показывает, что хрустящие хлебцы, изготовленные по разработанной рецептуре по сумме баллов превосходят аналог.
Таблица 5 - Результаты органолептической оценки хлебцев
Наименование показателя | Оценка показателей в баллах | |||
контроль (без добавок) | хлебцы с соево-тыквенной мукой | хлебцы с соево-морковной мукой | хлебцы с соево-папоротниковой мукой | |
Внешний вид | 5,0 | 4,9 | 4,8 | 5,0 |
Форма | 4,8 | 5,0 | 4,9 | 5,0 |
Запах | 4,2 | 4,4 | 5,0 | 4,3 |
Цвет | 4,5 | 5,0 | 4,8 | 4,6 |
Вкус | 4,5 | 4,6 | 5,0 | 4,7 |
Вид на изломе | 4,9 | 5,0 | 4,9 | 5,0 |
Сумма баллов | 27,9 | 28,9 | 29,4 | 28,6 |
Результаты, полученные в представленном исследовании, подтверждают улучшение структурно-механических и органолептических показателей хрустящих хлебцев, что сопоставимо с результатами, представленными в работах авторов , , .
4. Заключение
Результаты проведенных исследований показали, что введение в состав хрустящих хлебцев соево-тыквенной или соево-морковной или соево-папоротниковой белково-углеводной муки позволяет обогатить их химический состав растительным белком, пищевыми волокнами, витаминами, минеральными веществами, янтарной кислотой, что в совокупности позволяет рекомендовать их в качестве продуктов здорового питания.
Использование в рецептуре инновационного ингредиента позволит получать пищевой продукт функционального назначения, который содержит физиологически функциональные компоненты в количествах сопоставимых с рекомендуемой суточной нормой их потребления. Кроме питательных веществ разработанный продукт содержит комплекс антиоксидантов.
Обогащенные хрустящие хлебцы, приготовленные по разработанной рецептуре, можно рекомендовать для питания населению в целях профилактики заболеваний сердечнососудистой системы, кишечника и поджелудочной железы, аллергии или сахарного диабета.