Abstract and keywords
Abstract (English):
Based on reliable theoretical analysis, the article shows the possibility of developing a food fortifier for the dairy industry, with high consumer properties. Special attention is paid to the selection of composites with different combina-tions – natural honey : pomace meal : lentil flour. Model composite combination formed the basis for the development of composition for a food fortifier. The main chemical composition, the results of calculation of the satisfaction degree for the basic food substances are studied when using 100 g of the product. Individual technological diagram for the pro¬duction process is created.

Keywords:
Food fortifier, plant raw materials, consumer characteristics, composite combinations, recipes, individual pro-duction chart.
Text
Publication text (PDF): Read Download

 

Введение

Проблема обеспечения населения конкурентоспо­собными продуктами питания остается наиболее острой для агропромышленного комплекса РФ. В то же время анализ структуры питания населения Рос­сии выявляет ряд негативных тенденций. Согласно обобщенным данным эпидемиологических исследо­ваний, выполненных ГНИЦ ПМ Минздравсоцразви­тия, они характеризуются снижением поступления в организм полноценных белков, витаминов и мине­ральных веществ, разбалансированностью рациона питания за счет избытка потребления простых угле­водов и недостатка эссенциальных компонентов. 

Важной задачей для пищевой промышленности является разработка и создание новых видов сырья, обладающего функционально-технологическими свойствами и позволяющего интенсифицировать технологический процесс, повышать качество и улучшать пищевую ценность готовой продукции. В связи с этим разработка ресурсосберегающих техно­логий с получением биологически активных продук­тов высокого выхода, обладающих функционально-технологическими свойствами, и разработка на их основе продуктов питания улучшенной пищевой ценности является актуальным. При этом необхо­димо учитывать основополагающие данные совре­менной науки о роли питания и отдельных пищевых веществ в поддержании здоровья и жизнедеятельно­сти человека, в том числе потребности организма в отдельных пищевых веществах и энергии, реальной структуры питания, а также фактической обеспечен­ности витаминами, макро- и микроэлементами насе­ления нашей страны.

В последние годы все чаще появляются про­дукты, сочетающие достаточно полный набор вита­минов и минеральных веществ с одновременным введением других ценных компонентов: пищевых волокон, фосфолипидов, различных биологически активных добавок природного происхождения. Эти продукты оказывают защитное, стимулирующее или лечебное действие на те или иные физиологические системы и функции организма. Однако в ряде слу­чаев сочетание в одном продукте некоторых обога­щающих добавок оказывается нежелательным или невозможным по соображениям их вкусовой несо­вместимости, нестабильности или нежелательных взаимодействий друг с другом.

Обогащать пищевыми добавками нужно прежде всего продукты массового и регулярного, лучше всего каждодневного потребления. Наибольший ин­терес на сегодняшний день представляют разработки новых видов молокосодержащих продуктов, при из­готовлении которых достаточно легко могут соче­таться как функциональная направленность, так и хорошие вкусовые сочетания за счет совместного использования сырья животного и растительного происхождения. Актуальность таких исследований подтверждается Доктриной продовольственной безопасности РФ, учитывающей «Основы государст­венной политики Российской Федерации в области здорового питания населения на период до 2020 года». Производство молокосодержащих продуктов обусловлено доступностью ресурсов, независимо­стью производства от сезонных колебаний качества и количества сырья; минимизацией затрат на сырье, возможностью осуществлять производство в зависи­мости от спроса на продукцию, снижением или от­сутствием отходов производства. При этом важно, чтобы замена традиционного молочного сырья на растительное не привела к изменениям основных вкусовых характеристик соответствующей пищи [2, 6, 7].

Большие перспективы в создании таких продук­тов открываются при использовании растительного сырья отечественного производства – чечевицы, ис­точника полноценного белка и вторичных продуктов переработки растительного сырья – жмыхов (под­солнечных, кедровых, арахисовых, конопляных, кунжутных и др.). По биологической полноценности белки жмыхов растительного сырья относятся к пол­ноценным, некоторые из них по качеству приближа­ются к белкам животного происхождения [4, 5, 10].

 

Объекты и методы исследований

Организация постановки эксперимента в данных исследованиях включала процесс получения пище­вого обогатителя при различных условиях варьиро­вания сырья. В качестве основного сырья при созда­нии пищевого обогатителя использовали мед по ГОСТ 19792-2001 «Мед натуральный. Технические условия» – липовый и гречишный урожая 2012 года, муку чечевичную по ТУ 9293-009-89751414-10, жмыхи растительного сырья отечественного произ­водства ООО «Виктория» (г. Великий Новгород) – жмых кедровый по ТУ 9146-002-73225681-2005 ФЗ № 90 от 24.06.2008, жмых кунжутный по ТУ 9146-016-70834238-10, жмых (мука) амарантовый по ТУ 9293-004-77872064-2011.

Выбор чечевицы в качестве сырья продиктован тем, что в комплекс ее питательных веществ входит полноценный белок, природные антиоксиданты, вита­мины, дефицитные макро- и микроэлементы (табл. 1).

 

Таблица 1

 

Химический состав семян чечевицы

(% на сухое вещество)

 

Показатель

Значение

Вода

7,6–14,6

Белки

21,3–32,0

Липиды

0,6–2,1

Зола

2,30–4,4

Крахмал

43,8–60,27

Клетчатка

2,30–4,95

 

Чечевица богата свободными аминокислотами – глутаминовой и аспарагиновой, содержит тирозин (18,4–28,3 мг%), треонин (16,9–0,5 мг%), но не­сколько дефицитна по метионину и триптофану. Ха­рактеризуется небольшим количеством жира, жир­нокислотный состав представлен биологически важ­ными кислотами, такими как олеиновая и линолено­вая, которые не синтезируются в организме. Нельзя не отметить высокое содержание углеводов в семе­нах чечевицы, которое составляет 45–53 % в зависи­мости от сорта [6]. Тем не менее присутствие именно олигосахаридов в чечевице ограничивает ее приме­нение в технологии пищевых продуктов. Олигосаха­риды, такие как рафиноза, стахиоза и вербаскоза, от­носят к антипитательным веществам, так как они у большинства людей вызывают метеоризм, связанный с отсутствием у человека b-галактозидазы, необхо­димой для гидролиза этих сахаров. В чечевице обна­ружены ингибиторы трипсина. Однако надо отме­тить, что чечевица – одна из немногих культур, ко­торая ингибирует только трипсин, теряющий свою активность при тепловой обработке. В чечевице в отличие от других бобовых отсутствуют афлаток­сины, антиалиментарные или какие-либо другие вредные вещества [1, 6–8]. Учитывая значительные ее ресурсы, в том числе в Орловской области, пред­ставляет научный и практический интерес вовлече­ние чечевицы в производственный цикл создания новых молокосодержащих продуктов, обладающих функционально-технологическими свойствами.

Кедровый жмых имеет сбалансированный химиче­ский состав, содержит 45–48 % легко перевариваемого белка, 20–25 % клетчатки; 10–15 % ПНЖК, является источником жирорастворимых и водорастворимых ви­таминов (А, Е, F, группа В, фолиевая кислота). Угле­водный состав представлен полисахаридами и водо­растворимыми сахарами (глюкоза 2,83 %, фруктоза 0,25 %, сахароза 0,44 %). К достоинствам белка кед­рового жмыха можно отнести высокое соотношение между аминокислотами аргинин : лизин, что позво­ляет предположить наличие у него антихолестери­немических свойств.

В состав жмыха кунжутного входят незаменимые и заменимые аминокислоты в сбалансированных со­отношениях, поли- и мононенасыщенные жирные кислоты (линолевая, олеиновая, альфа-линоленовая и др.), витамин Е, каротиноиды, витамины группы B (B1, B2, B3, B6, B9), макро- и микроэлементы (каль-ций, цинк, железо, фосфор, магний, натрий, калий, марганец, медь, селен и др.), фенольные антиоксиданты (сезамол, сезаминол), антиоксиданты-лигнаны (сезамин и сезамолин), органические кислоты, фитостеролы (в том числе β-систостерин). В значительном количестве присутствуют пектины и грубая клетчатка.

Амарантовая мука (жмых) обладает высокой биологической ценностью, служит богатым источ­ником минеральных веществ – Ca, Mg, P и витами­нов С и РР. Кроме того, в амарантовой муке содер­жится большое количество белка и клетчатки. По сбалансированности аминокислотного состава белки амаранта превосходят все иные растительные белки и содержат важнейшие незаменимые аминокислоты – лизин и метионин. Амарантовая мука в несколько раз превышает все другие растительные продукты по содержанию такого важного биологически активного вещества, как сквален, нормализующий уровень холестерина, обладающий регенеративным эффектом, выраженным антиоксидантным и иммуномодулирующим действием. Пищевые продукты на основе амарантовой муки не содержат глютена и рекомендуются для лечебно-профилак-тического питания больных целиакией, страдающих пищевыми аллергиями, при заболеваниях желудочно-кишечного тракта, при остеопорозе и ряде других заболеваний [4, 5, 9].

Лечебно-профилактические и диетические свойства натурального меда и продуктов пчеловодства подтверждены научными исследованиями российских и зарубежных ученых [3]. Основную часть меда составляют сахара (глюкоза, фруктоза, мальтоза, трегалоза, сахароза и др.), общее содержание которых достигает 10 %. Сахара, поступающие в организм с медом, являются универсальным антитоксическим средством. Глюкоза и фруктоза содействуют регулированию нервной деятельности, повышают давление крови, расширяют кровеносные сосуды, улучшают питание сердечной мышцы, усиливают диурез, улучшают обмен веществ, ускоряют сердечную деятельность и останавливают кровотечение (гемостатическое действие). Азотистые вещества содержатся в виде белков и небелковых соединений. По содержанию ферментов мед занимает одно из первых мест среди продуктов питания. Ферменты меда способствуют пищеварительным процессам в организме человека, стимулируют секреторную деятельность желудка и кишечника, облегчают усвоение питательных веществ, поступающих с другими продуктами [3]. В меде обнаружено 37 макро- и микроэлементов, в том числе фосфор, железо, медь, кальций и др. По количеству, составу и соотношению минеральных веществ мед близок к сыворотке крови человека [3].

Соотношение компонентов для производства пи­щевого обогатителя апробировалось в моделях трех типов исходя из наиболее оптимальных сочетаний органолептических и физико-химических показате­лей готового продукта. Созданные композиции от­личались соотношением – мед натуральный : жмых растительного сырья : мука чечевичная (табл. 2).

 

Таблица 2

 

Матрица композиционных сочетаний, %

 

Композиционные сочетания

Мед натуральный

Мука чечевичная

Жмых кедро-вый

Жмых амарантовый

Жмых кунжутный

Компо­зиция 1

64

16

20

60

18

24

56

20

26

Компо­зиция 2

64

16

20

60

18

24

56

20

26

Компо­зиция 3

64

16

20

60

18

24

56

20

26

 

Результаты и их обсуждение

Как показали наши исследования, созданные композиции отличались хорошими органолептиче­скими характеристиками. При этом наименее ощу­тимое влияние на органолептические показатели в данных композициях оказало внесение жмыхов рас­тительного сырья в сочетании с чечевичной мукой в количествах 18 и 16 % соответственно. При этом все три типа композиций характеризовались сладким, слегка терпким вкусом и ароматом вносимого меда. С увеличением количества жмыхов до 18 % вкус композиций приобретал гармоничный приятный ореховый привкус и аромат, усиливающийся при внесении 20 % жмыхов. Однако в композиции № 2 при внесении 8 % амарантового жмыха ощущалась нежелательная легкая горечь. Наличие же бобового привкуса, обусловленное введением 20 % муки чече­вичной, привело также к снижению общей органо­лептической оценки образцов. При этом органолеп­тические показатели оценивались как «неудовлетво­рительные». Цвет композиций вне зависимости от количества и вида вносимых ингредиентов оставался от светло-янтарного при использовании липового меда до янтарного в случае применения гречишного. Консистенция модельных композиций всех трех ти­пов характеризовалась как «гомогенная» и варьиро­валась от «густой полужидкой массы» при внесении 16 % муки чечевичной и 24 % жмыхов растительного сырья до «густой и плотной массы» при внесении 20 и 26 % муки чечевичной и жмыхов соответственно (табл. 3).

 

 

Таблица 3

 

Органолептические показатели

композиционных сочетаний

 

Компо­зицион­ные со­четания

Органолептические показатели

Вкус

и аромат

Цвет

Консистен­ция

Композиция № 1

64:16:20

Сладкий, слегка терп­кий, слабый приятный ореховый

От светло-янтарного до янтар­ного

Гомогенная, густая, по­лужидкая масса

60:18:24

В меру слад­кий, гармо­ничный, при­ятный орехо­вый

От светло-янтарного до янтар­ного

Гомогенная, густая, вяз­кая масса

56:20:26

Слегка терп­кий, ощути­мый бобовый

От светло-янтарного до янтар­ного, слегка кремовый оттенок

Однородная, густая, плот­ная масса

Композиция № 2

64:16:20

Сладкий, слегка терп­кий, слабый приятный ореховый

От светло-янтарного до янтар­ного

Густая, по­лужидкая масса

60:18:24

В меру слад­кий, гармо­ничный, при­ятный орехо­вый

От светло-янтарного до янтар­ного, слегка кремовый оттенок

Гомогенная, густая, по­лужидкая масса

56:20:26

Сладкий, слегка терп­кий, наличие легкой го­речи, ощу­тимый бобо­вый

От светло-янтарного до янтар­ного, кре­мовый от­тенок

Густая, плот­ная масса, с наличием не­значительного количества включений амарантового жмыха

Композиция № 3

64:16:20

Сладкий, слегка терп­кий, слабый приятный ореховый

От светло-янтарного до янтар­ного

Гомогенная, густая, по­лужидкая масса

60:18:24

В меру слад­кий, гармо­ничный, при­ятный орехо­вый

От светло-янтарного до янтар­ного, слегка кремовый оттенок

Гомогенная, густая, вяз­кая масса

56:20:26

Сладкий, слегка терп­кий с ощу­тимым прив­кусом бобо­вых

От светло-янтарного до янтар­ного, кре­мовый от­тенок

Однородная, густая, плот­ная масса

 

Таким образом, анализируя данные органолепти­ческой оценки композиционных сочетаний для пи­щевого обогатителя, можно заключить, что опти­мальным соотношением вносимого меда, муки чече­вичной и жмыхов растительного сырья, обладающим хорошими потребительскими свойствами, будет яв­ляться соотношение: для композиций № 1 и № 2 – 60:18:24, приемлемым – 56:20:26; для композиции  № 3 – 64:16:20, приемлемым – 60:18:24. На основа­нии полученных данных рассчитаны коэффициенты значимости, определены дескрипторы и составлен портрет «идеального» пищевого обогатителя.

Изучение основного химического состава      (табл. 4) композиционных сочетаний показало, что они содержат значительное количество полноцен­ного белка от 7 до 10 % в зависимости от вида ис­пользуемого жмыха, характеризуются пониженным содержанием жира от 1,5 до 4,4 %, полноценным минеральным составом. Особенно ценным можно считать присутствие Fe – необходимого компонента окислительно-восстановительных реакций организма и Mn – участвующего в образовании костной и со­единительной ткани, входящего в состав ферментов, включающихся в метаболизм аминокислот, углево­дов, катехоламинов; необходим для синтеза холесте­рина и нуклеотидов. Углеводы композиционных со­четаний представлены в основном углеводами меда.

С учетом норм физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации была рассчитана степень удовлетворения в основных пищевых вещест­вах при использовании 100 г пищевого обогатителя для различных групп населения (МР 2.3.1.2432-08). Результаты расчета приведены на рис. 1 и 2.

Расчет степени удовлетворения показал, что раз­работанный пищевой обогатитель можно считать функциональным продуктом по содержанию основ­ных макро- и микроэлементов.

Результаты, представленные на рис. 2, свидетель­ствуют, что при потреблении 100 г пищевого обога­тителя повышается степень удовлетворения суточ­ной потребности взрослого человека в фосфоре, маг­нии и железе.

Композиционные сочетания, полученные в моде­лях, легли в основу разработки рецептуры пищевого обогатителя. При разработке рецептуры и техноло­гии учитывались сбалансированность компонентов, комплиментарность органолептически – гармонич­ный вкус и привлекательный внешний вид, сохран­ность витаминов. Частная диаграмма технологиче­ского процесса производства пищевого обогатителя представлена на рис. 3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4

 

Химический состав композиционных сочетаний (на 100 г продукта)

 

Композици­онные

сочетания

Элементы химического состава

Белок, г

Жир,

г

Углеводы, г

Ca, мг

P,

мг

Mg, мг

Mn, мг

Fe,

мг

K,

мг

Композиция № 1

64:16:20

7,6

3,7

43,9

30,56

325,9

147,9

25,01

4,15

380,2

60:18:24

8,4

4,2

40,9

33,36

383,4

162,92

24,35

4,79

44,34

56:20:26

8,9

4,4

38,5

35,28

415,68

191,88

23,33

5,19

483,96

Композиция № 2

64:16:20

7,1

1,5

45,3

53,56

185,3

63,5

22,55

3,83

137,8

60:18:24

7,8

1,7

42,5

60,96

214,68

110,8

21,41

4,41

158,46

56:20:26

8,2

1,8

40,1

65,14

232,9

82,16

20,13

4,78

168,84

Композиция № 3

64:16:20

9,1

1,8

44,2

52,36

228,7

83,1

22,17

5,22

117,4

60:18:24

10,1

2,0

41,3

59,52

266,76

107,64

19,64

6,08

133,98

56:20:26

10,7

2,1

38,8

63,62

289,32

114,8

20,95

6,58

142,32

 

 

 

Рис. 1. Степень удовлетворения потребности детей в ос­новных минеральных веществах при использовании 100 г пищевого обогатителя при различных композиционных сочетаниях, %

Приемка сырья в соответствии с требованиями

нормативной документации

Подготовка сырья

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2. Степень удовлетворения потребности взрослого населения в основных минеральных веществах при ис­пользовании 100 г пищевого обогатителя при различных композиционных сочетаниях, %

 

 

 

 

Просеивание сухих ингредиентов

через сито с ячейками не более 2 мм

Смешивание компонентов по рецептуре

Фасовка в герметичную тару

Перемешивание 10–15 мин

Термомеханическая обработка меда в течение 1 ч

при температуре 40–45 0С, частоте вращения

перемешивающего устройства 20–40 об/мин

Гомогенизация при температуре 40–45 0С

Фильтрация меда для отделения

образовавшейся восковой пленки

Запаривание водой с температурой

(95±2) 0С (из расчета 1:2)

Набухание в течение 20–25 мин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 3. Частная диаграмма технологического процесса производства пищевого обогатителя

 

К особенностям разработанной технологической схемы производства пищевого обогатителя можно отнести то, что сухие ингредиенты вносятся после просеивания и запаривания горячей водой (95±2) 0С с учетом водоудерживающей способности сырья. Совмещение стадий доведения меда до пластичной консистенции и смешивания рецептурных ингреди­ентов в одном аппарате позволит эффективно ис­пользовать производственные площади, исключив применение габаритного оборудования, снизить по­тери меда и упростить технологический процесс производства пищевого обогатителя.

Таким образом, предлагаемое сочетание компо­нентов в пищевом обогатителе придает ему профи­лактические свойства, направленные на повышение адаптогенных, защитных свойств организма незави­симо от характера вредного воздействия, и позволит расширить ассортимент молокосодержащих продук­тов, обогащенных физиологически функциональ­ными ингредиентами; повысить пищевую и биоло­гическую ценность, снизить калорийность; обеспе­чить стабильность качественных характеристик про­дукта в процессе хранения и расширить сырьевую базу предприятий по переработке молока.

С целью расширения ассортимента и увеличения пищевой ценности молокосодержащих продуктов были проведены исследования по использованию пищевого обогатителя в плавленых сырных и тво­рожных продуктах. Установлено, что введение пи­щевого обогатителя не усложняет технологический процесс и позволяет получать продукты с хорошими органолептическими показателями, функциональной направленности с гарантированным содержанием не­заменимых микронутриентов.

 

References

1. Antipova, L.V. Ispol'zovanie rastitel'nyh belkov na pischevye celi / L.V. Antipova, V.M. Perelygin, E.E. Kur-chaeva // Molochnaya promyshlennost'. - 2001. - № 5. - S. 29-30.

2. Asafov, V.A. Produkty na osnove molochnogo i rastitel'nogo syr'ya / V.A. Asafov, O.G. Folomeeva, N.L. Tan'-kova, E.L. Iskakova // Molochnaya promyshlennost'. - 2004. - № 12.

3. Grinevich, N.A. Potrebitel'skie svoystva natural'nogo meda, formirovanie i ocenka kachestva rastitel'nyh si-ropov na ego osnove: avtoref. dis. … kand. tehn. nauk. - Orel, 2007. - 20 s.

4. Morozov, A.I. Razrabotka i tovarovednaya ocenka polukopchenyh kolbas s ispol'zovaniem pastoobraznyh koncen-tratov iz semyan amaranta i lyupina: avtoref. dis. … kand. tehn. nauk. - Kemerovo, 2012. - 19 s.

5. Marchenkov, F. Shroty i zhmyhi v racione sel'skohozyaystvennyh zhivotnyh i ptic [Elektronnyy resurs]. - Re¬zhim dostupa: http://biochem.net.ru/publ.php?D=34&cmd=33&file=Publikac&view=l&id=5

6. Simonenkova, A.P. Razrabotka i ocenka potrebitel'skih svoystv kombinirovannyh molochnyh produktov / A.P. Simonenkova // Tehnologiya i tovarovedenie innovacionnyh pischevyh produktov. - 2012. - № 5 (16). - S. 23-27.

7. Sergeeva, E.Yu. Razrabotka i ocenka potrebitel'skih svoystv kombinirovannyh produktov c ispol'zovaniem che-chevichnoy dispersii: avtoref. dis. … kand. tehn. nauk. - Orel, 2012. - 21 s.

8. Sergeeva, E.Yu. Chechevica v tehnologii molochnyh produktov / E.Yu. Sergeeva, A.V. Mamaev, N.D. Rodina, L.A. Bob-rakova, K.A. Leschukov; pod red. A.V. Mamaeva. - Orel: Izd-vo OrelGAU, 2009. - 12 s.

9. Shmal'ko, N.A. Razrabotka tehnologii rzhano-pshenichnogo hleba s amarantovoy mukoy / N.A. Shmal'ko, I.A. Cha-lova, N.L. Romashko // Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya (prilozhenie «Tehnicheskie nauki»). - 2009. - № 6. - C. 13.

10. Babu U.S., Mitchell G.V, Witstnfeld P. Et al. Nutritional and hematological impact of dietary flaxseed an defatted flax¬seed meal in rats // Int J Food Sci Nutr. - 2000. - V. 51, № 2. - P. 109-117.


Login or Create
* Forgot password?