CC BY
61
УДК 664.681.1
Натуральные биокорректоры для функциональных продуктов питания
В. И. Манжесов, д-р с.-х. наук, профессор, Т. Н. Тертычная, д-р с.-х. наук, профессор, В. Л. Пащенко, канд. техн. наук
Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I
Многочисленными исследования- организму пользу. В тоже время ми доказано, что только сбаланси- социально-экономические, научно-рованное питание приносит нашему технические и другие факторы совре-
Таблица 1
Химический состав плодов боярышника, ППБ и пшеничной муки высшего
сорта
Показатель Плоды боярышника ППБ Мука пшеничная высшего сорта
Влага, % 60,4 12,2 14,0
Белок, % 2,1 2,3 10,3
Углеводы, %, в том числе: 34,4 83,1 70,6
моносахара 13,5 43,2 0,2
сахароза 1,5 1,3 -
крахмал 5,7 4,9 68,7
Пищевые волокна, %, в том числе: 13,7 31,5 1,6
клетчатка 9,5 21,8 0,1
пектиновые вещества 4,2 9,7 -
Липиды, % 1,7 2,1 1,1
Зола, % 1,4 2,5 0,5
Витамины, мг%:
В1 (тиамин) 0,19 0,44 0,17
В2 (рибофлавин) 0,28 0,64 0,04
В3 (никотиновая кислота) 0,65 1,5 -
В5 (пантотеновая кислота) 2,22 3,1 0,30
С (аскорбиновая кислота) 103,00 92,10 -
Р(флавоноиды) 42,00 67,60 -
Е (а-токоферол) 12,85 11,02 2,57
р-каротин 3,30 2,57 0
Минеральные вещества:
Макроэлементы, мг% калий 1163,0 2420,0 122,0
кальций 47,5 98,9 18,0
натрий 3,5 8,1 3,0
фосфор 19,57 45,0 86,0
магний 171,74 395,5 16,0
Микроэлементы, мкг%: марганец 26,0 59,8 570,0
железо 0,50 1,04 1200,0
цинк 0,07 0,12 700,0
кобальт 0,37 0,62 1,6
хром 0,07 0,15 2,2
алюминий 31,60 65,73 1050,0
медь 0,29 0,60 100,0
селен 11,8 17,54 6,0
никель 0,32 0,67 2,2
стронций 0,06 0,10 -
йод 0,60 1,25 1,5
бор 20,0 33,3 37,0
менного мира способствуют снижению качества питания населения.
Большая часть населения России имеет те или иные проблемы, связанные с нарушением качества и количества пищи, испытывает дефицит основных питательных веществ и элементов. Формирование системы сбалансированного питания является приоритетной задачей государственной политики Российской Федерации, отраженной в распоряжении Правительства РФ от 25 октября 2010 г. № 1873-р «Основы государственной политики Российской Федерации в области здорового питания населения на период до 2020 года».
Кафедра технологии хранения и переработки сельскохозяйственной продукции Воронежского государственного аграрного университета проводит исследования по созданию новых рецептур и технологий продуктов питания функциональной направленности [1-5], которые формируют иммунный барьер человека и способствует профилактике разнообразных заболеваний, а также повышают способность детей к полноценному формированию, росту и развитию.
Современная стратегия разработки продуктов для здорового питания заключается в использовании нового и известного пищевого сырья, гарантирующего удовлетворение потребностей населения в основных и биологически активных веществах с учетом как национальных традиций и экономического положения, так и требований медицинской науки.
Цель работы: создание продуктов питания, удовлетворяющих потребности населения в основных питательных и биологически активных веществах с применением натуральных биокорректоров.
Плоды боярышника кроваво-красного (Crataegus sanguine Pall) содержат ряд витаминов и минеральных веществ, антиоксиданты, растворимые и нерастворимые пищевые волокна, а так же бифила-воноиды и др. Вещества, входящие в состав плодов боярышника, оказывают благоприятное воздействии при расстройствах сердечнососудистой системы, при гипертонической болезни, снижают возбудимость центральной нервной системы, а также улучшают коронарное и мозговое кровообращение [5].
Порошок из плодов высушенного боярышника (ППБ) производят путем сбора и подготовки дикорастущих плодов и высушивая их состояния радиационно-конвективным методом при щадящей температуре 55...60 °С с последующим из-
мельчением до порошкообразного состояния.
В процессе сушки плодов боярышника происходит их изменение химического состава: в связи с удалением влаги их плодов, концентрация части пищевых веществ боярышника увеличивается, так же происходит потеря термически нестабильных компонентов (табл. 1).
Часть крахмала подвергается термогидролитическому расщеплению при сушке, в результате чего его содержание снижается на 14,0 %, содержание сахарозы уменьшилось на 18,0%, а содержание моносахаридов увеличивается в 3,2 раза. Потеря влаги благоприятно сказывается на изменении вкуса, концентрируя его в сторону увеличения сладости.
Процесс сушки практически не отражается на изменении растворимых и нерастворимых пищевых волокон. Содержания пищевых волокон увеличивается в 2,3 раза. Высушивание плодов боярышника не оказывает сильного влияния на состав макро- и микроэлементов и витаминов ППБ. Однако происходит частичная дезагрегация биофлавоноидов. При щадящем режиме сушки плодов боярышника сохранность витамина С составляет около 70,0 %. Это происходит благодаря присутствию полифенольных соединений, оказывающих стабилизирующее действие на витамин С и подавляющих действие фермента аскорбатокси-дазы [6]. Остаточное содержание р-каротина в ППБ составляет 78,0%, токоферола - 85,0%.
Многокомпонентность ППБ, содержание в нем полифункциональных и биологически активных веществ доказывает целесообразность его применения в качестве натурального биокорректора для продуктов питания функционального назначения [7].
Для применения ППБ в качестве функционального биологически активного вещества для хлебобулочных и мучных кондитерских изделий исследовали его гранулометрический состав (табл. 2). Частицы сыпучего ППБ отличаются максимальной однородностью, наиболее представительная часть (свыше 88,75%) из них имеет размеры частиц от 20 до 160 мкм. Максимальный размер частиц порошка не превышает 200 мкм.
Исследовали некоторые функциональные свойства ППБ, определяющие его технологические и потребительские качества: пенообразующая способность составила 40,0%, жи-росвязывающая - 146,0%.
Разработаны новые рецептуры бисквита «Софьюшка» с применением 30% ППБ взамен муки пшеничной
Таблица 2
Содержание в ППБ частиц различного размера
№ фракции Нижняя граница размера частиц фракций, мкм Наличие частиц, % от общего количества № фракции Нижняя граница размера частиц фракций, мкм Наличие частиц, % от общего количества
1 20 0,08 7 140 2,01
2 40 10,60 8 160 1,02
3 60 69,15 9 180 0,01
4 80 9,08 10 200 0,01
5 100 5,03 11 220 0,00
6 120 3,01 12 240 0,00
Таблица 3
Химический состав и удовлетворение суточной потребности бисквитов № 1 и «Софьюшка»
Показатель Суточная потребность в веществах Содержание пищевых веществ в 100 г продукта Степень удовлетворения суточной потребности, %
Бисквит № 1 Бисквит «Софьюшка» Бисквит № 1 Бисквит «Софьюшка»
Вода, г - 22,00 22,00 - -
Белки, г 75,0 10,25 9,56 13,60 12,75
Жиры, г 83,0 6,65 7,04 8,01 8,48
Углеводы, г, в том числе: 365,0 60,00 60,52 16,44 16,58
крахмал - 24,84 19,62 - -
пищевые волокна 25,0 0,03 2,68 0,12 10,72
Зола, г - 0,77 0,88 - -
Минеральные вещества, мг:
калий 3500 121,98 314,38 3,49 8,98
кальций 1000 41,99 50,87 4,20 5,09
магний 400 12,02 36,89 3,00 9,22
фосфор 1000 138,32 146,44 13,83 14,64
железо 14 1,96 1,75 14,00 12,50
селен 0,06 0,01 0,03 16,67 50,00
йод 0,1 0,01 0,05 10,00 50,00
Витамины, мг:
Е (а-токоферол) 15 2,04 3,08 13,60 20,50
р-каротинС 0,8 0,03 0,46 3,75 57,50
(аскорбиновая кислота) 90,0 1,28 10,55 1,42 11,70
В.! (тиамин) 1,5 0,08 0,11 5,33 7,33
В12 (рибофлавин) 1,8 0,26 0,29 0,44 24,44
В23 (никотиновая кислота) 20,0 0,11 0,24 0,55 2,75
В5 (пантотеновая кислота) 5,0 0,85 1,07 17,00 21,40
Р (биофлавоноиды) 30,0 - 5,71 0 19,03
Энергетическая ценность, кДж 10465,0 / 2500,0 1406,24/ 336,10 1374,65 / 328,59 13,44 13,14
хлебопекарной высшего сорта относительно контрольной рецептуры бисквита № 1. Бисквиты «Софьюшка» имеют гладкую, без подрывов поверхность, равномерную, тонкостенную пористость, шоколадный цвет мякиша, фруктовый вкус и запах с фруктовым оттенком. Удельный объем бисквита «Софьюшка» превышает контроль на 4,5%, пористость -на 7,7%.
Бисквит «Софьюшка» более полно удовлетворяет суточную потребность в эссенциальных веществах на 1050% (табл. 3) [5].
Многие исследователи отмечают полезные свойства льняной муки. В ее химическом составе содержится 12-20% жиров, из которых: 75,0% - омега-6 (линолевая
кислота); около 15,0 % - омега-9 (олеиновая кислота); не менее 8% -омега-3 (линоленовая кислота); пищевые волокна - 40%, которые представляют собой оболочки клеток семян, состоят из полисахаридов, крахмала и лигнинов; белка - 30%, углеводов - 38% (усвояемых из них только 8%). Льняная мука богата также витаминами А, Е, В., В, В, В,
' ' 1' 2' V 6'
фолиевой кислотой, антиоксидан-тами и макро- и микроэлементами (магний, калий, цинк и др.). Биологическая ценность белков льняной муки высока [8-9].
Разработана рецептура кексов при максимально возможном введении в рецептуру растительных композитов в виде порошка из плодов боярышника и муки льняной по-
Таблица 4
Показатели качества кексов с плодами боярышника и льняной муки
Характеристика показателей
Показатель Контроль Плоды боярышника 2,5 и 5,0% Льняная мука 3,0 и 4,5%
Форма Правильная, выпуклая, нерасплывчатая.
Поверхность Сухая, ровная, без вздутий и подгорелостей
Цвет Светло-коричневый
Вкус и запах Свойственный, с легким фруктовым ароматом
Вид в изломе Пропеченное изделие с равномерной пористой структурой, без пустот и следов непромеса.
Влажность, % 20,0+0,6 19,8+0,6 14,9+0,5
Комплексная оценка качества, баллы 92,0+2,7 94,0+2,8 96,0+2,9
Щелочность, град 0,55+0,02 0,50+0,02 0,52+0,02
Таблица 5
Химический состав кексов с плодами боярышника и льняной муки, %
Значение показателей
Показатель Контроль - кекс «Столичный» Плоды боярышника 2,5 и 5,0% Льняная мука 3,0 и 4,5%
Содержание белковых веществ, % 7,0+0,21 9,25+0,3 9,36+0,3
Содержание фосфора, % 0,6+0,02 1,5+0,04 1,9+0,05
Содержание кальция, % 0,03+0,001 0,06+0,001 0,07+0,001
Содержание клетчатки, % 0,55+0,02 1,3+0,04 1,2+0,04
Массовая доля, % общих сахаров моносахаров 67,70+2,0 7,1+0,21 59,60+1,8 7,73+0,23 61,60+1,86 7,93+0,24
луобезжиренной. Для оптимизации соотношений мучных компонентов принималось симплекс-решетчатое планирование эксперимента. За единицу условно была принята сумма рецептурных компонентов: х, - дозировка порошка из плодов боярышника, %; х2 - дозировка муки пшеничной первого сорта, %; х3 - дозировка полуобезжиренной льняной муки, %.
В качестве выходного параметра использовался показатель комплексной оценки качества кексов. Расчет параметров оптимизации проводили по программе <^ТАШТ1СА». Проверка уравнения регрессии по критерию Фишера показала, что полученная модель адекватно описывает экспериментальные результаты. С учетом постановки эксперимента получены следующие пределы изменения рецептурных компонентов: дозировка порошка из плодов боярышника -2,4-4,0%, мука пшеничная первого сорта - 90,1-94,0%; льняная мука -4,0-6,0%. Результаты исследований показателей качества кексов приведены в табл. 4.
Кексы имеют приятный желто-коричневый цвет, ровную поверхность, с небольшими трещинами, характерными для кексов с внесением при замесе теста аммония углекислого, обладают повышенной пищевой ценностью и высоким потребитель-
ским спросом. Изделия имеют внешний вид, вкус и аромат, свойственные кексам по ГОСТ 15052-2014.
На заключительном этапе были проведены исследования пищевой ценности рекомендуемых к применению в производстве мучных кондитерских изделий. Анализировались такие показатели как содержание белковых веществ, содержание фосфора, кальция, клетчатки, содержание общих сахаров, в т. ч. моносахаров, содержание фосфора и кальция в кексах (табл. 5) [9].
Исследовано влияние бисквита и кексов с 30 % ППБ на развитие живого организма (белой крысы) in vivo. Все животные в ходе опыта подвергались периодическому клиническому обследованию в условиях ветеринарной клиники. На протяжении всего периода наблюдения не отмечено гибели подопытных животных, изменений внешнего вида, поведения, двигательной активности по сравнению с контрольной группой животных. На вскрытии животных макроскопически не выявлено патологических изменений внутренних органов и тканей. При обследовании животных с помощью лабораторных методов исследования изменений гематологических и биохимических показателей не выявлено. Изделия с ППБ не оказывают отрицатель-
ного влияния на развитие живого организма. Образцы кекса «Багратион» демонстрировались на выставке ВОРОНЕЖАГРО-2016, где были удостоены диплома «Золотая медаль выставки», получен «Диплом победителя конкурса инновационных проектов» «Агросезон - 2017». Применение ППБ в рецептуре бисквитов и кексов позволило создать новые безопасные функциональные пищевые продукты.
ЛИТЕРАТУРА
1. Обогащенные пищевые продукты: разработка технологий обеспечения потребительских свойств: коллективная монография. - Воронеж, Воронежский ГАУ, 2015. - 215 с.
2. Тертычная, Т. Н. Бисквит повышенной пищевой ценности/Т. Н. Тертычная // Известия вузов. Пищевая технология. -2006. - № 5. - С. 24-27.
3. Тертычная, Т. Н. Использование тритикалевой муки в производстве кекса/Т. Н. Тертычная // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2008. - № 2. -С. 68-70.
4. Драчева, Л. В. Экологически чистые и безопасные продукты питания/Л. В. Драчева // Пищевая промышленность. - 2003. - № 3. - С. 91.
5. Пащенко, В. Л. Создание новых мучных кондитерских изделий с использованием биологически активных веществ растительного и животного происхождения: автореф. дисс. ... канд. техн. наук/ В. Л. Пащенко - Воронеж: ВГТА. - 2011. - 16 с.
6. Пащенко, В. Л. Плоды боярышника -перспективный ингредиент в производстве бисквита/В. Л. Пащенко, Т. Ф. Ильина, Т. И. Ермоленко // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2010. - № 3. -С. 56-57.
7. Джабоева, А. С. Создание технологий хлебобулочных, мучных кондитерских и кулинарных изделий повышенной пищевой ценности с использованием нетрадиционного растительного сырья: автореф. дисс. ... докт. техн. наук/ А. С. Джабоева - М.: МГУПП. -2009. - 49 с.
8. Белявская, И. Г. Льняная мука -источник антиоксидантов в хлебобулочных изделиях для здорового питания/И. Г. Белявская [и др.] // Пищевая промышленность. - 2015. - № 4. -С. 32-34.
9. Белоусов, Д. А Перспективное растительное сырье в рецептурах кек-сов/Д. А. Белоусов и [др.] // Международный студенческий научный вестник. -2017. - № 4. - часть 4. - С. 476-479.
REFERENCES
1. Enriched food products: development of technologies to ensure consum-
er properties: a collective monograph. Voronezh, VoronezhSAU Publ., 2015. 215p. (In Russ.)
2. Tertychnaya T.N. [Biscuit high nutritional value]. Izvestiya vuzov. Pishchevaya tekhnologiya, 2006, no. 5, pp. 24-27. (In Russ.)
3. Tertychnaya T. N. [The use of tritical flour in the production of cake]. Khrane-nie i pererabotka set'khozsyr'ya, 2008, no. 2, pp. 68-70. (In Russ.)
4. Dracheva L.V. [Eco-friendly and safe food]. Pishchevaya promyshlennost', 2003, no. 3, p. 91. (In Russ.)
5. Pashchenko V.L. Sozdanie novykh muchnykh konditerskikh izdelii s ispot'zovaniem biologicheski aktivnykh veshchestv rastitel'nogo i zhivotnogo
proiskhozhdeniya: avtoref. diss. kand. tekhn. nauk [Creation of new flour confectionery products using biologically active substances of vegetable and animal origin: Cand. Diss. (Techn. Sci.)]. Voronezh, VGTAPubl., 2011. 16p.
6. Pashchenko V.L., Il'ina T.F., Ermolenko T.I. [Hawthorn fruits is a promising ingredient in the production of biscuit]. Khranenie i pererabotka set'khozsyr'ya, 2010, no. 3, pp. 56-57. (In Russ.)
7. Dzhaboeva A.S. Sozdanie tekhnotogii khtebobutochnykh, muchnykh konditerskikh i kutinarnykh izdetii povyshennoi pishchevo itsennosti s ispot 'zovaniem netraditsionnogo rastitefnogo syr'ya: avtoref. diss. dokt. tekhn. nauk [Creation of technologies for
bakery, flour confectionery and culinary products of increased nutritional value using non-traditional plant raw materials: Dr. Diss. (Techn. Sci.)]. Moscow, MGUPP, 2009.
8. Belyavskaya I.G., Bogatyreva T.G., Yudina T.A., Iukhina E.V., Stepanova A.V. et al. [Flax flour is a source of antioxidants in baked goods for healthy eating]. Pishchevaya promyshtennost', 2015, no. 4, pp. 32-34. (In Russ.)
9. Belousov D. A.,Mazhu1ina I.V., TertychnayaT. N., Kalashnikova S.V. [Promising vegetable raw materials in muffins recipes]. Mezhdunarodnyi studencheski inauchnyi vestnik, 2017, no. 4, part 4, pp. 476-479. (In Russ.)
Натуральные биокорректоры для функциональных продуктов питания
Ключевые слова
биокорректоры, изделия повышенной пищевой ценности, мука льняная, плоды боярышника, функциональные продукты
Реферат
Социально-экономические, научно-технические и другие факторы современного мира способствуют снижению качества питания населения. Формирование системы сбалансированного питания является приоритетной задачей государственной политики Российской Федерации, отраженной в распоряжении Правительства РФ от 25 октября 2010 года № 1873-р «Основы государственной политики Российской Федерации в области здорового питания населения на период до 2020 года». Работа посвящена созданию функциональных продуктов питания, гарантирующих удовлетворение потребностей населения в основных и биологически активных веществах. В качестве перспективных обогатителей мучных кондитерских изделий рассматривали порошок из плодов боярышника и полуобезжиренную льняную муку. Из плодов боярышника, высушенного радиационно-конвективным методом при щадящей температурах 55...60 °С с последующим измельчением, получен однородный порошкообразный продукт. Много-компонентность порошка из плодов боярышника и льняной муки, содержание в них полифункциональных и биологически активных веществ доказывает целесообразность их применения в качестве натуральных биокорректоров для создания продуктов питания функционального назначения. Разработаны рецептуры бисквита, кексов повышенной пищевой ценности, соответствующие требованиям нормативной документации по органолептическим и физико-химическим показателям.
Авторы
Манжесов Владимир Иванович, Д-р с.-х. наук, профессор Тертычная Татьяна Николаевна, д-р с.-х. наук, доцент, профессор Пащенко Валерия Леонардовна, канд. техн. наук, Воронежский государственный аграрный университет» имени императора Петра I,
mavik62_62@mail.ru, tertychnaya777@yandex.ru, plp_vgta@mail.ru
Natural Biocorrectors for Functional Food Products
Key words
biocorrectors, products of high nutritional value, flaxseed flour, hawthorn fruit, functional products
Abstracts
Socio-economic, financial, scientific-technical and other factors of the modern world provoke a decline in the quality of nutrition in Russia. The formation of a balanced nutrition system is a priority task for the State Policy of the Russian Federation, reflected in the Government of the Russian Federation on October 25, 2010, No. 1873 r "Fundamentals of the Russian Federation State Policy on Healthy Nutrition for the Period to 2020". The purpose of the work: the creation of functional food products that guarantee the satisfaction of the needs of the population in basic and biologically active substances. As a perspective enrichers of flour confectionery products, powder from hawthorn fruit and semi-fatty flax flour was considered. A powder of the dried hawthorn fruit was obtained by radiation-convective method at sparing temperature conditions 55 ... 60 ° C with subsequent grinding to a powdery state. The multicomponent powder from hawthorn fruit, flax flour, the content of polyfunctional and biologically active substances in them proves the expediency of using natural biocorrectors for creating functional food products. Were developed biscuit recipes, cakes of increased nutritional value, corresponding to the requirements of regulatory documentation for organoleptic and physicochemical parameters.
Authors
Manzhesov Vladimir Ivanovich, Doctor of Agricultural Science, Professor
Tertychnaya Tatyana Nikolaevna, Doctor of Agricultural Science, Professor
Paschenko Valeriya Leonardovna, Candidate of Technical Science, Voronezh State Agricultural University, 1, Michurina St., Voronezh, Russia, 394087
mavik62_62@mail.ru, tertychnaya777@yandex.ru, plp_vgta@mail.ru
