РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ И ТОВАРОВЕДНАЯ ОЦЕНКА КАРАМЕЛИ, ОБОГАЩЕННОЙ ЭКСТРАКТАМИ ИЗ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНОГО РАСТИТЕЛЬНОГО И ЖИВОТНОГО СЫРЬЯ
Аннотация и ключевые слова
Аннотация (русский):
Обогащение продуктов питания биологически активными веществами при полном исключении синтети-ческих добавок является актуальным направлением пищевой промышленности. Разработана технология обогащения леденцовой карамели экстрактами из биологически активного растительного (ягод калины обыкновенной, лимонника китайского, зеленого чая) и животного (пантов северного оленя) сырья, которые вводятся на стадии охлаждения карамельной массы при температуре 80–90 0С методом распыления по поверхности. Научная новизна исследований состоит в использовании одновременно растительного и животного сырья, обладающего адаптогенным, антистрессовым и имунностимулирующим действием, для получения экстрактов, вводимых в карамель при полном исключении синтетических добавок.

Ключевые слова:
Ягоды, панты, экстракты, карамель, обогащение, биологически активные вещества.
Текст
Текст произведения (PDF): Читать Скачать

 

Введение

Современный рынок продуктов питания характе­ризуется разнообразным ассортиментом, в состав ко­торого входят синтетические пищевые добавки: кон­серванты, красители, ароматизаторы, используемые для улучшения вкусоароматических характеристик, замедления порчи и удлинения срока хранения [1]. Исследования показали, что ряд синтетических пи­щевых добавок при постоянном употреблении в за­висимости от индивидуального влияния могут нега­тивно воздействовать на здоровье, аккумулируясь в печени [2]. Важным направлением пищевой, в том числе кондитерской, промышленности является ис­ключение из рецептур синтетических добавок и ис­пользование натуральных ингредиентов, содержа­щих жизненно важные биологически активные ве­щества (БАВ), полученные путем переработки не­традиционного растительного и животного сырья.

Минимальное потребление или отсутствие в ра­ционе питания населения России БАВ является од­ной из причин низкого уровня здоровья и сокраще­ния продолжительности жизни. Обогащение продук­тов питания – это наиболее эффективный способ ре­шения проблемы дефицита БАВ (минеральных ве­ществ, витаминов, флавоноидов и т.д.) [3].

Включение в рецептуру натурального сырья, со­держащего сложный комплекс БАВ, позволит не только расширить ассортимент изделий, но и создать «конкурентоспособный продукт» с полезными свой­ствами [4].

Дальний Восток России богат природно-сырье­выми ресурсами, которые можно использовать в пи­щевых технологиях. Актуальным в условиях при­родно-климатического «стресса» является использо­вания сырья, обладающего адаптогенным, тонизи­рующим, антистрессовым и имунностимулирующим действием. К такому сырью можно отнести ягоды лимонника китайского (эндемика Дальневосточного региона), калины обыкновенной, зеленый чай и панты северного оленя.

Ягоды лимонника китайского (Schizandra chinensis Baill) богаты витаминами, углеводами, ми­неральными веществами, органическими кислотами, что обеспечивает хорошую тонизирующую способ­ность [5, 6]. В калине обыкновенной (Viburnum opulus L.), кроме богатого минерального состава, а также пектиновых веществ, обнаружены природные полифенольные комплексы [7]. Зеленый чай (Camellia sinensis) содержит комплекс биофлавонои­дов, который обладает антиоксидантной активно­стью [8].

Вторичное сырье пантового оленеводства пред­ставляет интерес с точки зрения уникальности хими­ческого состава. БАВ пантов северного оленя (Rangifer tarandus) быстро и полностью усваиваются, так как их химический состав идентичен веществам, вырабатываемым в организме человека. Ввиду высо­кой физиологической активности пантов очень важно определить оптимальные концентрации и ста­дии их введения [9, 10].

При обогащении кондитерских изделий экстрак­тами из растительного и животного сырья возможно химическое взаимодействие обогащающих добавок между собой и с компонентами самого продукта. По­этому необходимо выбирать вид, определенное со­отношение обогащающих добавок, их сочетание, способы и стадии внесения, которые обеспечат их максимальную сохранность в процессе производства и хранения [11].

Анализ литературных источников показал, что имеются сведения об использовании ягод лимонника китайского, калины обыкновенной, зеленого чая и пантов северного оленя в пищевой промышленности, однако в сочетании данное сырье используется впер­вые [12–15].

Кондитерские сахаристые изделия, в частности карамель, являются общедоступными продуктами по ценовому диапазону и обладают прекрасными орга­нолептическими свойствами. Основным преимуще­ством данной группы кондитерских изделий явля­ется относительно большой срок хранения и хоро­шая транспортабельность, что способствует реализа­ции карамели в другие регионы страны. Однако ка­рамель не содержит в своем составе витаминов, ми­неральных веществ, и это предопределило выбор ка­рамели как объекта обогащения.

Цель работы – разработка технологии и товаро­ведная оценка леденцовой карамели, обогащенной комплексом экстрактов из ягод калины, лимонника, зеленого чая и пантов северного оленя.

 

Объекты и методы исследований

Объектами исследования явились образцы кара­мели леденцовой с введением комплекса экстрактов из растительного и животного сырья и карамель без введения экстрактов (контрольный образец).

При выполнении работы использовали стандарт­ные, общепринятые, физико-химические и органо­лептические методы исследований.

Для экстрактов из растительного и животного сырья определяли:

содержание экстрактивных веществ спектрофо­тометрическим методом по ГОСТ 28551-90 для зеле­ного чая, методом высушивания по ГОСТ 24027-80 для ягод калины, лимонника, пантов северного оленя;

 – содержание пектиновых веществ в экстрактах из ягод калины, лимонника, зеленого чая методом гидролиза и осаждения полигалактуроновой кислоты в виде пектата кальция;

– содержание витамина С модифицированным методом по ГОСТ 24556-89, основанным на экстра­гировании витамина С раствором кислоты соляной, фосфорной или смесью уксусной и ортофосфорной с последующим титрованием раствором 2,6 дихлорфе­нолининдофенолята натрия до установления светло-розовой окраски.

Для леденцовой карамели:

– пробы отбирали по ГОСТ 5904-82;

– органолептические показатели качества кара­мели определяли по ГОСТ 5897-90;

– кислотность – по ГОСТ 5898-87;

– массовую долю влаги – по ГОСТ 5900-73;

– массовую долю редуцирующих веществ по – ГОСТ 5903-89;

– определение микробиологических показателей проводили по ГОСТ 10444.12-88, ГОСТ 10444.15-94, ГОСТ 10444.8-88, ГОСТ Р 52816-07, ГОСТ Р 52814-07;

– энергетическую ценность продуктов рассчиты­вали с помощью коэффициентов энергетической ценности, рекомендованных межведомственной ко­миссией Института питания РАМН.

Минеральный состав леденцовой карамели, обо­гащенной биологически активными веществами из растительного (ягод калины, лимонника, зеленого чая) и животного (пантов северного оленя) сырья, проводили спектральным методом про­сыпки в трех­полостной дуговой разряд на приборе СТЭ-1.

 

Результаты и их обсуждение

Существуют различные способы извлечения БАВ из растительного и животного сырья. Наиболее предпочтительным, по нашему мнению, является водно-спиртовое экстрагирование. Свежие созрев­шие ягоды калины, лимонника, зеленого чая и из­мельченные консервированные панты северного оленя с размером частиц 1 мм подвергались раздель­ному настаиванию в 45 % водно-спиртовом растворе в течение двух суток с периодическим перемешива­нием. После настаивания проводили фильтрование. Химический состав экстрактов приведен в табл. 1.

 

       Таблица 1

 

Химический состав экстрактов (М±m, n = 8)

 

Экстракт

Экстрактивные вещества, %

Сумма

пектиновых веществ, %

Витамин С,

мг/100 г

Из ягод

Калины

16,8±2,8

5,84±2,4

65,3±11,5

Из ягоды

Лимонника

19,8±1,6

4,91±1,4

49,9±10,2

Из пантов

Северного оленя

10,9±2,2

1,6±0,6

Из зеленого чая

20,4±3,4

1,6±0,8

16,7±2,3

       

Наибольший выход экстрактивных веществ отме­чен у экстракта из зеленого чая. Высокое содержание пектиновых веществ и витамина С наблюдается у экстракта из ягод калины.

Карамельная масса представляет собой твердое аморфное вещество, которое получается в результате уваривания сахаро-паточного сиропа до влажности 3–4 %. Для получения образцов леденцовой кара­мели нами была взята традиционная технология, ко­торая апробировалась в лабораторных, а затем в производственных условиях на базе ООО «Амур­Кондитер» г. Белогорска Амурской области. На ста­дии охлаждения карамельной массы при температуре 80–90 0С методом распыления вводили предвари­тельно смешанные экстракты из ягод калины, ли­монника, зеленого чая и пантов северного оленя. До­зировку экстрактов осуществляли с учетом влияния компонентов на органолептические и физико-хими­ческие показатели качества, а также с учетом норм физиологической потребности в БАВ [16]. Изна­чально определили, что потребление обогащенной карамели будет составлять не более 30 г в сутки, что соответствует в среднем 4 изделиям массой 7,5–8 г.

Гигиенические требования к качеству и безопас­ности сырья удовлетворяли требованиям, изложен­ным в СанПиН 2.3.2.1078-01 «Гигиенические требо­вания безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов», и Единым санитарно-эпидемиологиче­ским и гигиеническим требованиям к товарам, под­лежащим санитарно-эпидемиологическому надзору.

Опытным путем была установлена оптимальная дозировка вводимых экстрактов, которая составила  20 мл на 1 кг карамельной массы. Смешивание экс­трактов проводили непосредственно перед внесе­нием в массу во избежание химического взаимодей­ствия и выпадения осадка. Путем математического моделирования было установлено оптимальное со­отношение экстрактов для получения карамели с вы­сокими органолептическими показателями: калина – 6,2 мл, лимонник – 6,8 мл, зеленый чай – 3,9 мл, панты – 3,1 мл.

Особенность органолептической оценки леденцо­вой карамели, обогащенной экстрактами из расти­тельного и животного сырья, заключается во взаим­ном влиянии показателей самого продукта и добавок. Органолептическую оценку карамели (табл. 2) про­водили в соответствии с требованиями ГОСТ 6477-88 «Карамель. Общие технические условия».

 

         Таблица 2

 

Органолептические показатели качества

леденцовой кара­мели, обогащенной экстрактами

из растительного и животного сырья

 

Показатель

Контрольный образец

Карамель,

обогащенная

экстрактами из растительного и животного сырья

Вкус

и запах

Сладкий вкус, без постороннего привкуса и за­паха

Сладкий вкус, без постороннего привкуса и запаха

Цвет

Светло-желтый, окраска равно­мерная

Желтый, окраска равномерная

Поверхность

Сухая, без трещин, вкраплений,

гладкая

Форма

Свойственная данному наименованию, квадратная в форме подушечек, без деформации

 

Существенного изменение органолептических показателей отмечено не было. Такие показатели, как вкус, запах, поверхность и форма карамели, обо­гащенной БАВ, не отличаются от контрольного об­разца. Однако образцы карамели, обогащенной БАВ, приобрели более интенсивную окраску по сравне­нию с контрольным образцом.

Физико-химические показатели леденцовой ка­рамели, обогащенной экстрактами из растительного и животного сырья, по сравнению с контролем пред­ставлены в табл. 3.

 

    Таблица 3

 

Физико-химические показатели леденцовой карамели (М±m, n = 8)

 

Показатель

Контрольный образец

Карамель,

обогащенная

экстрактами

из растительного

и животного сырья

Влажность

1,5±0,2

2,8±0,4

Титруемая

кислотность

1,2±0,2

2,0±0,6

Массовая доля редуцирующих веществ

 

22,0±0,4

 

22,4±0,6

 

Следует отметить, что оптимальная дозировка экстрактов из растительного и животного сырья, ус­тановленная опытным путем, не оказывает сущест­венного влияния на физико-химические показатели карамели, которые находятся в пределах требований ГОСТ 6477-88. Положительное влияние органиче­ских кислот, содержащихся в экстрактах из расти­тельного и животного сырья, привело к увеличению кислотности карамели, обогащенной БАВ, почти в полтора раза, однако существенного увеличения ре­дуцирующих веществ отмечено не было.

Анализ потребительских предпочтений жителей Благовещенска в отношении карамели, обогащенной БАВ из растительного и животного сырья, показал, что потенциальным потребителем данного вида ка­рамели будет группа людей в возрасте от 30 лет, по­этому среднесуточная потребность в БАВ рассчиты­валась именно для этой группы потребителей [17]. Пищевая ценность леденцовой карамели, обогащен­ной БАВ из растительного и животного сырья, пред­ставлена в табл. 4.

        

Таблица 4

 

Пищевая ценность леденцовой карамели,

обогащенной экстрактами из растительного

и животного сырья

 

Состав

Контроль-ный

образец

Содер-жание

% удовлетворения

суточной

потребности при употреблении

30 г

Жиры, г

0,2

0,2

Углеводы, г

89,5

89,5

14,3

Минеральный состав (100 г)

Марганец, мг

4,0

4,0

80,0

Фосфор, мг

80

0,3

Медь, мг

0,5

0,5

16,0

Бор, мг

0,4

0,8

20,0

Железо, мг

10,0

15,0

32,3

Кальций, мг

7,0

8,0

0,3

Натрий, мг

1,0

7,0

21,2

Mагний, мг (400)

15,0

20,0

1,6

Энергетическая ценность, ккал/100 г

359,8

 

Анализ пищевой ценности обогащенной кара­мели свидетельствует о повышении содержания фосфора, бора, железа, натрия. При потреблении 30 г карамели в сутки норма потребления бора, железа, натрия будет удовлетворяться в среднем на 20–30 %.

Нами исследованы микробиологические показа­тели карамели, результаты которых указаны в табл. 5.

Введение экстрактов из растительного и живот­ного сырья в карамель не оказали существенного влияния на микробиологические показатели кара­мели, которые находятся в пределах СанПиН 2.3.2.1078-01 «Гигиенические требования безопасно­сти и пищевой ценности пищевых продуктов».

 

                                                                             Таблица 5

 

Микробиологические показатели качества карамели,

обогащенной экстрактами из растительного

и животного сырья

 

Определяемые

показатели

Результаты исследований

Гигиенический

норматив

СанПиН 2.3.21078-01, не более

Еди­ницы

изме­рения

Патогенная микрофлора,

в т.ч. Salm.

Не

обнаружено

Не

допускается

в 25 г

КМАФАнМ

< 10

500

КОЕ/г

БГКП

(колиформы)

Не

обнаружено

Не

допускается

в 1,0 г

Дрожжи

< 10

50

КОЕ/г

Плесени

< 10

50

КОЕ/г

     

Исследование потребительских свойств леденцо­вой карамели, обогащенной экстрактами из расти­тельного и животного сырья, проводили на стадии разработки и хранения по показателям качества (ор­ганолептическим, физико-химическим, микробиоло­гическим).

Для более объективной оценки органолептиче­ских показателей леденцовой карамели, обогащен­ной экстрактами из растительного и животного сы­рья, была проведена дегустация в начале и конце срока хранения по разработанной 30-балльной шкале. Изменение органолептических показателей качества карамели при хранении отражено в табл. 6.

Анализ табличных данных свидетельствует о том, что органолептические показатели леденцовой кара­мели, обогащенной экстрактами из растительного и животного сырья, в течение 6 месяцев хранения из­менялись незначительно. Суммарные балльные оценки к концу 6 месяца хранения соответствовали оценке «хорошо» (20–25 баллов). К концу 8 месяца хранения суммарная балльная оценка соответствует оценке «удовлетворительно» (15–20 баллов).

Также были исследованы физико-химические по­казатели качества леденцовой карамели, обогащен­ной экстрактами из растительного и животного сы­рья, в процессе хранения на протяжении 8 месяцев. Полученные результаты сравнивали с показателями качества контрольного образца (табл. 7).

 

 

 

Таблица 6

 

Изменение органолептических показателей леденцовой ка­рамели,

обогащенной экстрактами из растительного и животного сырья, при хранении (М±m, n = 8)

 

Срок

хране­ния, ме­с.

Показатель, балл

Поверх­ность

Форма

Цвет

Запах

и вкус

Сум­марная оценка

каче­ства, балл

Количество, балл

3–6

1–3

3–6

10–15

17–30

0

5,8±0,2

2,6±0,4

5,2±0,4

14,4±0,6

28,0±0,4

2

5,0±0,2

2,4±0,6

5,0±0,6

14,4±0,4

26,8±0,4

4

4,6±0,6

1,8±0,4

4,6±0,2

14,0±0,8

25,0±0,5

6

4,0±0,4

1,0±0,4

3,8±0,8

12,0±0,2

20,8±0,4

8

3,0±0,8

1,0±0,2

3,6±0,2

12,0±0,4

18,6±0,4

        

Таблица 7

 

Изменение физико-химических показателей качества карамели при t = 18 0C и W = 75 % (М±m, n = 8)

 

Срок

хранения,

мес.

Наименование

образца

Массовая

доля

влаги, %

Массовая доля

редуцирующих веществ, %

Кислотность

в пересчете на лимон­ную кислоту, град

0

Контроль

1,5±0,2

22,0±0,4

1,2±0,2

Карамель, обогащенная экстрактами из расти­тельного и животного сырья

2,8±0,4

22,4±0,6

2,0±0,6

2

Контроль

1,6±0,2

22,2±0,8

1,2±0,2

Карамель, обогащенная экстрактами из расти­тельного и животного сырья

2,8±0,4

22,4±0,6

2,0±0,6

4

Контроль

2,8±0,2

22,4±0,6

1,0±0,2

Карамель, обогащенная экстрактами из расти­тельного и животного сырья

3,0±0,4

22,6±0,4

1,8±0,6

6

Контроль

2,0±0,2

22,6±0,4

1,0±0,4

Карамель, обогащенная экстрактами из расти­тельного и животного сырья

3,6±0,4

22,8±0,6

1,8±0,6

8

Контроль

2,4±0,4

23,0±0,4

1,0±0,2

Карамель, обогащенная экстрактами из расти­тельного и животного сырья

4,2±0,2

23,0±0,6

1,8±0,6

 

 

 

Анализ данных таблицы показывает, что показа­тели влажности массовой доли редуцирующих ве­ществ в образцах карамели находились в пределах требований ГОСТ 6477-88 «Карамель. Общие техни­ческие усло­вия» на протяжении 4 месяцев хранения. К концу 4 месяца наблюдается увеличение влажно­сти и массовой доли редуцирующих веществ. Это объясняется частичным растворением карамельной массы при влиянии та­ких факторов, как температура и относительная влажность воздуха, а также химиче­ский состав карамели. Редуцирующие вещества в процессе хранения постепенно увеличивались за счет инверсии сахарозы. Кислотность в процессе хране­ния изменялась незначительно, что, вероятно, свя­зано с увеличением влажности (увеличение влажно­сти карамели приводит к уменьшению кислотности).

 

Микробиологические показатели карамели, обо­гащенной экстрактами из растительного и животного сырья, исследовались на протяжении всего срока хранения. В процессе хранения микробиологические показатели не изменялись и соответствовали требо­ваниям СанПиН 2.3.2-1078-01, что позволило опре­делить сроки хранения карамели, обогащенной экс­трактами из растительного и животного сырья, не более 4 месяцев.

Таким образом, обосновано применение биологи­чески активного растительного (ягод калины, ли­монника, зеленого чая) и животного (пантов север­ного оленя) сырья для обогащения леденцовой кара­мели при полном исключении из рецептуры изделий синтетических красителей и ароматизаторов. На ос­новании проведенных исследований была разрабо­тана и утверждена техническая документация на ле­денцовую карамель «Лесная» ТУ 9121-002-00493238-2011.

 

Список литературы

1. Кутина, Е.Н. Получение натурального пищевого красителя и его использование в производстве кондитерских изделий / Е.Н. Кутина, В.А. Тимкин // Технологические и экономические аспекты в обеспечения качества продукции и услуг в торговле и общественном питании. - Кемерово, 2003. - С. 33-34.

2. Колмакова, Н.С. Последние исследования в области безопасности синтетических красителей. Тенденции развития рынка / Н.С. Колмакова // Пиво и напитки. - 2008. - № 5. - С. 56-57.

3. Киприянов, Н.А. Экологически чистое растительное сырье и готовая продукция / Н.А. Киприянов. - М.: Аграр, 2007. - 176 с.

4. Бобронева, И.В. Рекомендации по внесению биологически активных добавок в рецептуры функциональных про-дуктов питания / И.В. Бобренева // Мясная индустрия. - 2003. - № 5. - С. 27-29.

5. Кушнерова, Н.Ф. Оценка эффективности применения полифенольного комплекса из лимонника китайского / Н.Ф. Кушнерова // Актуальные проблемы биологии, медицины и экологии. - Владивосток, 2004. - С. 15-19.

6. Panossian, A. Effects of adaptogens on the central nervous system / A. Panossian, G. Wikman // Arquivos Brasileiros de Fitomedicina Cientifica. - 2005. - Vol. 3, № 1. - Р. 29-51.

7. Кушнерова, Т.В. Природные полифенольные комплексы из калины - эффективные мембранопротекторы при стрессе / Т.В. Кушнерова // Актуальные проблемы технологии живых систем: сборник материалов II Международной научно-технической конференции молодых ученых. - Владивосток, 2007. - С. 262-265.

8. Jovanovic S.V., Steenken S., Simic M.G., Hara Y. Antioxidant properties of flavonoids reduction potentials and electron transfer reactions of flavonoids radical / Flavonoids in health and disease. Ed by Rice-Evance С A. and Packer S.L. - Marcel Dekker, New York, 1998. - P. 137-161.

9. Силаев, А.Б. Химическая природа биологически активных веществ пантов. Пантовое оленеводство / А.Б. Силаев, В.С. Галкин, Л.А. Филлипова; ЦНИЛ пантового оленеводства. - Вып. 4. - Барнаул, 1975. - С. 93-100.

10. Иванкина, Н.Ф. Морфологические особенности и сравнительный анализ биологически активных веществ пантов косули и северного оленя / Н.Ф. Иванкина, А.Д. Коршунов, С.В. Исай, Н.Г. Бусарова // Технологии производства и перера-ботки сельскохозяйственной продукции ДальГАУ. - Благовещенск, 2007. - С. 85-91.

11. Резниченко, И.Ю. Современные направления разработки обогащенных кондитерских изделий / И.Ю. Резниченко, Ю.А. Алешина, Н.В. Кулюкина // Молодые ученые Кузбассу: сборник трудов второй областной научной конференции. - Кемерово, 2003. - С. 198.

12. Левочкина, Л.В. Использование продуктов переработки лимонника китайского в производстве хлебобулочных изделий / Л.В. Левочкина, С.Д. Божко, Т.П. Ковтун // Хлебопечение России. - 2007. - С. 12-13.

13. Шелепов, В.Г. Разработка технологических схем производства и изучение свойств хлеба и хлебобулочных изделий, обогащенных мелкодисперсным порошком из пантов / В.Г. Шелепов, Г.И. Тюпкина, К.А. Лайшев, Н.И. Кисвай, А.А. Кайзер, О.А. Карпов // Приоритетные направления комплексных исследований в области производства, хранения и пе-реработки сельскохозяйственной продукции: труды НПК, 7-9 сент. 2005 г. - Углич, 2005. - С. 471-477.

14. Жамукова, Ж. Экстракт зеленого чая для теста из пшеничной муки / Ж. Жамукова [и др.] // Хлебопродукты. - 2006. - № 2. - С. 43-44.

15. Иванова, Г. Новые виды начинок из ягод калины и муки / Г. Иванова, О. Евтухова // Хлебопродукты. - 2005. - № 10. - С. 55-57.

16. Фролова, Н.А. Экспериментальное обоснование технологии обогащенной карамели / Н.А. Фролова, Н.Ф. Иванкина // Кондитерское и хлебопекарное производство. - № 7. - С. 42-43.

17. Фролова, Н.А. Анализ потребительских предпочтений жителей г. Благовещенска Амурской области в отношении карамели, обогащенной биологически активными веществами из растительного и животного сырья / Н.А. Фролова, И.Ю. Резниченко, Н.Ф. Иванкина // Техника и технологи пищевых производств. - № 2. - С. 168-172.


Войти или Создать
* Забыли пароль?