CC BY
91
Для корреспонденции
Кочеткова Алла Алексеевна - доктор технических наук, профессор, ведущий научный сотрудник лаборатории алиментарной коррекции нарушений метаболома ФГБНУ «НИИ питания»
Адрес: 109240, г. Москва, Устьинский проезд, д. 2/14 Телефон: (495) 698-53-89 E-mail: kochetkova@ion.ru
А.А. Кочеткова, В.М. Воробьева, И.С. Воробьева, Х.Х. Шарафетдинов, В.А. Саркисян, М.О. Семин, Т.В. Савенкова, Е.А. Солдатова, М.В. Осипов
Теоретические и практические аспекты разработки печенья с модифицированным углеводным профилем для больных сахарным диабетом 2 типа
#
Theoretical and practical aspects of development of biscuits with a modified carbohydrate profile for patients with type 2 diabetes
A.A. Kochetkova, V.M. Vorobyova, I.S. Vorobyova, Kh.Kh. Sharafetdinov, V.A. Sarkisyan, M.O. Semin, T.V. Savenkova, E.A. Soldatova, M.V. Osipov
122
ФГБНУ «НИИ питания», Москва Institute of Nutrition, Moscow
Цели настоящего исследования - разработка рецептуры и технологии мучного кондитерского изделия в виде печенья с модифицированным углеводным профилем, исследование физико-химических и структурно-механических свойств. Объектами исследования в работе являлись: базовый пищевой матрикс - прототип разрабатываемого продукта без модификации углеводного профиля, приготовленный по классической рецептуре и традиционной технологии; модельные образцы печенья с модифицированным углеводным профилем; экспериментальный образец печенья с модифицированным углеводным профилем и оптимизированными физико-химическими, структурно-механическими и органолептическими показателями. Физико-химические и органо-лептические показатели печенья определяли стандартными методами, активность воды - методом зеркально охлаждаемого датчика точки росы, структурно-механические свойства - на текстурометре с конической и цилиндрической насадками, имитирующими процессы разламывания и раскусывания, характеризуя твердость, хрупкость, ломкость и другие свойства пищевого продукта. Углеводный профиль печенья модифицировали, заменяя пшеничную муку, традиционно используемую в рецептуре мучных кондитерских изделий, на композицию, содержащую овсяную, ячменную и гречневую муку, а также исключая сахар и внося ингредиенты, не вызывающие гиперглике-мический эффект, - сахарозаменитель мальтит и в-глюканы, разработана технологическая схема производства нового вида печенья, отработаны параметры процесса его производства, оптимизированы физико-химические, структурно-механические и органолептические свойства нового вида печенья. Анализ химического состава печенья показал, что в 100 г содержится 9,3 г белка, 17,0 г жира, 44,5 г углеводов, в том числе 42,4 г крахмала, 2,1 г моно- и дисахаридов, 2,2 г пищевых волокон, 20 г мальтита; энергетическая ценность 420 ккал/1760 кДж. В соответствии с разработанной технологией выработана экспериментальная партия печенья с модифицированным углеводным профи-
лем для оценки его влияния на постпрандиальную гликемию у больных сахарным диабетом 2 типа.
Ключевые слова: печенье с модифицированным углеводным профилем, кондитерские изделия, пищевые ингредиенты, пост-прандиальная гликемия, сахарный диабет 2 типа
The purpose of this research was to develop formulation and technology of flour confectionery products in the form of biscuits with a modified carbohydrate profile, a study of physico-chemical and structural-mechanical properties. The objects of this research were: basic food matrix, are the prototype of the designed product without modification of the carbohydrate profile prepared by the classic recipe and traditional technologies; model samples of cookies with a modified carbohydrate profile; the experimental sample cookie with a modified carbohydrate profile and optimized physic-chemical, structural-mechanical and organoleptic indicators. Determination of physic-chemical and organoleptic characteristics of biscuits was carried out by standard methods. The water activity was determined on the analyzer using a cooled mirror dew point sensor, structural-mechanical properties - on texturename with conical and cylindrical nozzles, imitating the processes of breakage and bite, describing the hardness, brittleness, breakage, and other properties of a food product. The modification of the carbohydrate profile of biscuit, consisting in the replacement of wheat flour traditionally used in the recipe of flour confectionery products, by the composition containing oat, barley and buckwheat flour, and in the exclusion of sugar and the introduction of ingredients that do not cause hyperglycemic effect: maltitol as a sweetener and beta-glucans. The technological scheme of production of new kinds of cookies has been developed, the parameters of the production process have been worked out, physical-chemical, structural-mechanical and organoleptic properties of a new type of cookie have been optimized. Analysis of the chemical composition of the cookies showed that 100 g contains 9.3 g of protein, 17.0 g of fat and 44.5 g of carbohydrates, including 42.4 g of starch, and 2.1 g mono- and disaccharides, 2.2 g dietary fiber, 20 g maltitol; caloric value of 420 kcal/1760 kJ. In accordance with the developed technology an experimental batch of cookies with a modified carbohydrate profile has been produced to evaluate its impact on postprandial glycemia in patients with type 2 diabetes.
Keywords: cookies with a modified carbohydrate profile, confectionery, food ingredients, postprandial glycemia, diabetes mellitus type 2
Кондитерские изделия представляют собой большую группу высококалорийных пищевых продуктов, которые пользуются популярностью у детского и взрослого населения России. Анализ данных уровня потребления кондитерских изделий в России подтверждает, что практически все группы населения отдают предпочтение мучным кондитерским изделиям, включая их в свой ежедневный рацион, а также используя в составе рациона питания детей в организованных коллективах [1, 2]. Потребление мучных кондитерских изделий составляет около 10 кг в год на человека. Сегмент мучных кондитерских изделий в настоящее время представляет собой самую значительную часть кондитерского производства (более 50%), причем на долю печенья приходится более 40% от общего объема производства мучных кондитерских изделий [3-5].
Существенным недостатком мучных кондитерских изделий является высокая энергетическая ценность, значительное содержание жиров и углеводов, низкое содержание белка и таких важных биологически активных веществ, как витамины, минеральные вещества. Однако в силу своей потребительской привлекательности и относительно низкой стоимости эти кондитерские изделия пользуются значительным спросом у населения.
Анализ пищевой ценности основных видов мучных кондитерских изделий, представленной в табл. 1, свидетельствует, что содержание жиров составляет от 2 до 30%, углеводов 62-77%, основную часть которых составляют сахароза (15-67%) и крахмал (10-54%), и весьма незначительное количество белка - от 2,8 до 8,5%. Энергетическая ценность колеблется в пределах 346-542 ккал
123
[6, 7, 8]. Расчеты показывают, что 100 г мучных кондитерских изделий обеспечивают 1-8% суточной потребности человека в витаминах группы В, 1-5% в калии, кальции, магнии, 5-11% в фосфоре, 5-15% в железе, в то же время их вклад в общую энергетическую ценность рациона при этом уровне потребления составляет 18-25%.
В последние годы специалисты в области питания указывают на чрезмерное потребление сахара населением нашей страны, включая детей дошкольного и школьного возраста, а также взрослых и пожилых людей. Значительный вклад в эту проблему вносят кондитерские изделия, которые, хотя и не относятся к основным продуктам питания, тем не менее являются неотъемлемой частью суточного рациона практически всех возрастных групп населения [9]. В рецептуру всех групп кондитерских изделий входят углеводы в чистом виде: глюкоза, фруктоза, сахароза, мальтоза или в составе используемых ингредиентов: фрукты, фруктовые порошки, джемы и т.д. Углеводы обеспечивают энергетические потребности организма, служат пластическим материалом и определяют величину послепище-вой (постпрандиальной) гликемии. Существенную роль в модуляции послепищевой гликемичес-кой реакции у больных сахарным диабетом (СД) 2 типа играют моно- и дисахариды, при этом различия в скорости всасывания и метаболизма простых сахаров обусловливают разную степень повышения послепищевой гликемии при их потреблении [10].
Среди комплекса мер, направленных на оптимизацию диетотерапии при СД 2 типа, важное значение придается разработке и производству кондитерских изделий, которые могли бы использоваться в питании пациентов, страдающих этим заболеванием, а также употребляться с целью его профилактики. Такие продукты относятся к категории специализированных, предназначенных для диетического лечебного или диетического профилактического питания больных СД.
Терминологические понятия и требования к специализированной пищевой продукции представлены в технических регламентах Таможенного союза ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции» и ТР ТС 027/2012 «О безопасности отдельных видов специализированной пищевой продукции, в том числе диетического лечебного и диетического профилактического питания» [11, 12]. ТР ТС 027/2012 введен термин «пищевая продукция диабетического питания». В соответствии с определением термина, к этой категории относится пищевая продукция диетического лечебного или диетического профилактического питания, в которой отсутствуют или снижено содержание легкоусвояемых углеводов (моносахаридов -глюкоза, фруктоза, галактоза и дисахаридов -сахароза, лактоза) относительно их содержания в аналогичной пищевой продукции и (или) изменен углеводный состав.
Следует констатировать, что на сайтах некоторых фирм-изготовителей и в торговой сети присутствует продукция, в том числе кондитерские изделия, в рецептуре которых сахар заменен фруктозой и которые позиционируются как диабетические. В соответствии с ТР ТС 027/2012 кондитерские изделия на фруктозе не являются диабетическими.
Существенное ограничение или исключение быстро всасываемых рафинированных углеводов из кондитерских изделий возможно путем их замены другими ингредиентами. Подбор ингредиентов с низким гликемическим индексом, потребление которых в составе пищевого продукта приводит к меньшему повышению постпрандиальной гликемии по сравнению с сахарозой и глюкозой, является непростой задачей: во-первых, ингредиенты по своим физико-химическим и технологическим свойствам должны заменить сахар; во-вторых, они не должны оказывать негативного влияния на структурно-механические, физико-химические и органолептические свойства продукта; в-третьих, не оказывать существенного влияния на изменение стоимости продукции [10, 13-17].
Таблица 1. Пищевая и энергетическая ценность основных видов мучных кондитерских изделий
Изделие Массовая доля, % Энергетическая ценность, ккал
белок жиры углеводы пищевые волокна
моно-и дисахариды крахмал сумма углеводов
Печенье сахарное 7,5 9,8 23,6 50,8 74,7 2,3 417
Печенье затяжное 8,5 11,3 15,4 54,3 69,7 2,7 414
Печенье сдобное 6,4 16,8 34,1 34,4 68,5 1,8 451
Вафли с фруктово-ягодными начинками 2,8 3,3 67,1 10,2 77,3 3,1 354
Вафли с жировыми начинками 3,9 30,6 38,0 24,5 62,5 1,2 542
Пряники заварные 5,9 4,7 36,2 38,8 75,0 2,1 366
Пряники сырцовые 6,3 2,1 34,6 41,0 75,6 2,2 346
Модификация углеводного профиля предполагает частичную или полную замену моно-и дисахаридов ингредиентами, которые при употреблении пищевого продукта не оказывали бы гипергликемического эффекта и их можно было бы включить в рацион больных СД 2 типа.
В соответствии с ГОСТ Р 55577-2013 «Продукты пищевые функциональные. Информация об отличительных признаках и эффективности» потребление пищи, содержащей ксилит, сорбит, маннит, мальтит, лактит, эритрит, сукралозу, полидекстрозу, изомальтит, способствует снижению содержания глюкозы крови по сравнению с пищевыми продуктами, содержащими сахар [18].
Практический интерес при разработке рецептур кондитерских изделий со сниженным гликемичес-ким индексом представляют сахарозаменители, по степени сладости приближенные к сахарозе. Сахарозаменители - это вещества со сладким вкусом, которые не преобразуются в организме в глюкозу или преобразуются медленнее, чем сахароза. Заменителями сахарозы являются многоатомные спирты (полиолы), которые часто называют сахароспиртами: сорбит, ксилит, маннит, мальтит, изомальтит, эритрит, лактит. Полиолы имеют низкую калорийность и коэффициент сладости (Ксл.) ниже, чем у сахарозы (за исключением ксилита), не вызывают значительного подъема уровня глюкозы в крови, для их усвоения не требуется инсулин, что позволяет использовать их как ингредиент для изготовления диетических низкокалорийных и диабетических продуктов. В соответствии с международной цифровой системой кодификации подсластители-сахароспир-ты имеют индекс Е. Максимальный уровень содержания этих подсластителей в кондитерских изделиях не установлен, их содержание определяется технологической необходимостью и регламентируется технической документацией на продукцию [19], однако в соответствии с ТР ТС 022/2011 «Пищевая продукция в части ее маркировки» маркировка пищевой продукции, в состав которой входят подсластители-сахароспирты, должна дополняться надписью «содержит подсластитель. При чрезмерном употреблении может оказывать слабительное действие» [20].
Согласно нормативным документам Европейского союза, к веществам, употребление которых не повышает уровень глюкозы в крови после приема пищи, кроме сахарозаменителей, относятся р-глюканы, полученные из овса и ячменя, гидрок-сипропилметилцеллюлоза, резистентный крахмал, пектин [21-23].
Объем производства диабетических пищевых продуктов в России, включая хлеб и хлебобулочные изделия, молоко и молочные продукты, сахаристые кондитерские изделия, мясо и мясопродукты, безалкогольные напитки, мучные кондитерские
изделия, составляет 2-10% от общего объема производства. При этом в общем объеме производства диабетических продуктов мучные кондитерские изделия представлены в наименьшем объеме, несмотря на то что они пользуются большим спросом у потребителей. Маркетинговыми исследованиями потребительских мотиваций и предпочтений при выборе мучных кондитерских изделий показано, что среди респондентов наибольшей популярностью пользуется печенье, которому отдают предпочтение 40,3% респондентов, пряникам - 30,1%, вафли потребляет 21,5% респондентов, а кексы и рулеты - только 8,1% участников опроса. Почти 60% респондентов приобретают печенье хотя бы раз в неделю и считают его повседневным продуктом, что еще раз подтверждает актуальность разработки рецептур этого кондитерского изделия для диабетического питания [24].
Целями настоящего исследования являлись разработка рецептуры и технологии мучного кондитерского изделия в виде печенья с модифицированным углеводным профилем, исследование физико-химических и структурно-механических свойств.
Материали методы
Объекты исследования в работе - базовый пищевой матрикс, модельные и экспериментальный образцы печенья с модифицированным углеводным профилем.
Базовый пищевой матрикс - прототип разрабатываемого продукта без модификации углеводного профиля, приготовленный по классической рецептуре и традиционной технологии.
Модельный образец печенья - специализированный пищевой продукт с модифицированным углеводным профилем.
Экспериментальный образец печенья - специализированный пищевой продукт с модифицированным углеводным профилем и оптимизированными физико-химическими, структурно-механическими и сенсорными показателями.
Органолептические и физико-химические показатели печенья определяли стандартными методами: органолептические показатели -по ГОСТ 24901-89 и ГОСТ 5897-90; массовую долю влаги - методом высушивания навески в сушильном шкафу по ГОСТ 5900-73; массовую долю жира - экстракционно-весовым методом по ГОСТ 31902-2012; намокаемость печенья -по увеличению массы изделия при погружении в воду при 20 °С на определенное время (2 мин) по ГОСТ 10114-80. Намокаемость зависит от пористости изделий, характеризуется отношением массы изделий после намокания к массе сухих изделий и выражается в процентах. Активность
125
#
воды (aw) определяли на анализаторе «AquaLab 4TE» («Decagon Devices», США) методом зеркально охлаждаемого датчика точки росы.
Активность воды - это отношение давления паров воды над анализируемым продуктом к давлению паров над чистой водой при той же температуре. Значение этого показателя обусловливает микробиологическую, химическую и физическую стабильность пищевых продуктов.
Определение структурно-механических свойств осуществляли на текстурометре «Shimadzu EZ-SX test» («Shimadzu Corporation», Япония) с конической и цилиндрической насадками. Сущность метода заключается в тензометрическом измерении нагрузки, необходимой для разрушения образца при разных условиях. Использование различных насадок позволяет имитировать процесс разламывания и раскусывания, характеризуя твердость, хрупкость, ломкость и другие структурно-механические свойства пищевого продукта.
Результаты и обсуждение
В работе определены основные направления модификации углеводного профиля мучного кондитерского изделия в виде печенья, которые включают следующие этапы:
- обоснование и выбор инновационных пищевых ингредиентов, обладающих гипогликемичес-ким действием;
- разработка рецептур модельных образцов печенья с модифицированным углеводным профилем, отработка технологических параметров их производства;
- исследование и оптимизация физико-химических, структурно-механических и органолепти-ческих свойств модельных образцов печенья;
- разработка и исследование экспериментального образца печенья с модифицированным углеводным профилем.
В качестве прототипа при разработке рецептуры и технологии печенья с модифицированным углеводным профилем был выбран базовый пищевой матрикс в виде сахарного печенья, который производится по классической рецептуре и традиционной технологии. Для проведения сравнительных исследований образцы базового пищевого матрикса были выработаны в лабораторных условиях, дана качественная и количественная характеристика их сенсорных, структурно-механических, физико-химических свойств. Выявлено, что определяющими показателями качества печенья являются содержание влаги, жира, углеводов, структурно-механические и органолептические свойства.
Модификация углеводного профиля печенья с целью снижения гликемического индекса осуществлялась путем замены пшеничной муки раз-
личными видами муки, которые позиционируются как ингредиенты для диетических, в частности, диабетических, продуктов: овсяная, ячменная, гречневая, льняная. В качестве заменителя сахара в рецептуры включен многоатомный спирт мальтит (Е965), который получают путем гидрогенизации мальтозы, производимой из крахмала. Коэффициент сладости мальтита относительно сахарозы (Ксл.) равен 0,8, энергетическая ценность 2,4-3,0 ккал. [20, 25]. В рецептуре присутствуют ингредиенты, традиционно используемые в рецептурах печенья: масло сливочное или растительное, яичный порошок, молоко сухое цельное, измельченные грецкие орехи, миндаль. Для получения сбалансированного вкуса в рецептуры включены натуральный подсластитель - экстракт стевии, пряности (ванилин, корица, имбирь). В качестве источника ß-глюканов использованы овсяные отруби «Oat bran» («DSM Nutritional Products Europe Ltd.», Швейцария). Овсяные отруби содержат 2729% ß-глюканов, внесены в рецептуру из расчета содержания в 100 г печенья 3 г ß-глюканов.
ß-Глюканы являются перспективным функциональным ингредиентом для разработки новых пищевых продуктов с заданными химическим составом и свойствами, представляют собой растворимые компоненты пищевых волокон зерновых культур. ß-Глюканы - это обобщенный термин, который служит для обозначения высокомолекулярных полимеров глюкозы, связанной ß(1-3) и ß(1 -4) гликозидными связями, т.е. являются по своей химической структуре полисахаридами. ß-Глюка-ны содержатся в клеточных стенках ячменя, овса, пшеницы, ржи, кукурузы, риса, сорго [26].
Исследования показывают, что молекулярное строение и структурная организация ß-глюканов зерна являются факторами, определяющими их физические свойства, такие как растворимость в воде, способность к гелеобразованию, вязкость, перевариваемость, и обусловливающими функциональность этих полисахаридов и их физиологические функции [27, 28]. Известно, что ß-глюканы, замедляя процесс всасывания пищевых веществ, в первую очередь углеводов, могут способствовать снижению уровня глюкозы крови у больных СД 2 типа [29, 30].
С целью определения влияния выбранных инновационных ингредиентов на качество готового продукта разработаны рецептуры и выработаны модельные образцы печенья с модифицированным углеводным профилем. Технология приготовления печенья включает следующие стадии: подготовка смеси сыпучих компонентов; подготовка жирового компонента; приготовление эмульсии; замес теста; формование; выпечка; охлаждение; упаковка; хранение. Технологическая схема приготовления печенья с модифицированным углеводным профилем представлена на рисунке.
126
При разработке технологии печенья с модифицированным углеводным профилем руководствовались основными требованиями, предъявляемыми к мучным кондитерским изделиям: высокая дисперсность элементов структуры; однородность распределения различных фаз во всем объеме; требуемое соотношение рецептурных компонентов и вносимых функциональных ингредиентов в каждом единичном изделии и их высокая сохранность в течение всего срока годности.
Одним из основных критериев, определяющих условия выполнения данных требований, является дисперсность твердой фазы, которая достигается путем предварительного дезагрегирования смеси сыпучих компонентов, что обеспечивает контактирование максимального количества твердых частиц дисперсной фазы с дисперсионной средой в процессе приготовления теста за счет максимального увеличения удельной поверхности частиц твердой фазы. Введение технологического приема подготовки смеси сыпучих компонентов способствует их равномерному распределению, улучшению реологических характеристик теста, образованию более однородной структуры готовых изделий.
Важной технологической характеристикой жиров, используемых при производстве печенья, является размер кристаллов. Наличие крупных кристаллов приводит к снижению пластичности и однородности теста. С целью сохранения мелкокристаллической структуры жира использован способ предварительной пластикации сливочного масла, обеспечивающий равномерное распределение рецептурных компонентов в массе продукта.
Разработана трехстадийная технология приготовления эмульсии, предусматривающая смешивание мальтита и экстракта стевии с водой температурой 20-25 оС в течение 2-3 мин до достижения максимально возможного растворения кристаллов, последующее добавление дисперсной фазы, включающей сухое цельное молоко и яичный порошок, внесение химических разрыхлителей, пластицированного сливочного масла и перемешивание в течение 1,5-2 мин. В готовую эмульсию вносится смесь сухих компонентов и замешивается тесто в течение 2-4 мин.
Для равномерного протекания коллоидных процессов, таких как поглощение воды крахмалом и белками муки, образования однородной структуры готовых изделий, тесто подвергали вылежке в течение 15-20 мин при комнатной температуре. После вылежки тесто приобретало пластичную не мажущуюся консистенцию, легко формовалось фигурными металлическими формами. Печенье выпекали в электрическом духовом шкафу при температуре 180-185 °С в течение 12-13 мин.
Подготовка сырья к производству
Приготовление полуфабрикатов
Мука овсяная
Мука
ячменная
-
Мука гречневая
Отруби
овсяные ->-
Ваниль
Корица
Имбирь
з:
Смесь сыпучих компонентов Эмульсия
Перемешивание 2-3 мин
Аэрирование воздухом 2 3 мин
Перемешивание 3-4 мин
Перемешивание 1,5-2 мин
г:
Мальтит, экстракт стевии
-ч-
Вода
Сухое молоко
Яичный порошок
Разрыхлители
Пластицированное сливочное масло
Приготовление теста
Смешивание в течение 2-4 мин
1 =21-25 °С, W=26-28%
Вылежка
в течение 15-20 мин
Формование
Выпечка
Т=12-13 мин, 1=180-185 °С
Охлаждение
при комнатной температуре »15-20 мин
Упаковка, маркировка, хранение
Технологическая схема приготовления печенья с модифицированным углеводным профилем
Разрабатываемое печенье с модифицированным углеводным профилем по физико-химическим, структурно-механическим и органолептическим свойствам должно быть приближено к прототипу -традиционному сахарному печенью. С этой целью были проведены сравнительные аналитические исследования модельных образцов печенья с различным рецептурным составом и соотношением ингредиентов и базового пищевого матрикса, результаты которых приведены в табл. 2.
Исследования физико-химических свойств модельных образцов печенья показали, что у образцов, содержащих в рецептуре клейковину (образцы № 1, 2, 4), значения показателя «намокаемость» были ниже, чем у базового пищевого матрикса-прототипа, а это свидетельствует о недостаточной
127
Таблица 2. Физико-химические и структурно-механические показатели образцов печенья
Показатель Норма Результаты исследования
по ГОСТ базовый модельные образцы эксперимен-
24901-89 пищевой матрикс № 1 № 2 № 3 № 4 № 1/2 тальный образец
Массовая доля влаги, % 3,0-8,5 4,5 4,68 3,85 4,47 5,02 6,00 4,72
Массовая доля жира, % 7,0-26,0 17,8 16,0 21,4 22,6 21,4 17,0 17,7
Массовая доля углеводов, % - - 43,85 37,20 36,10 40,60 44,30 44,5
В том числе:
крахмал, % - - 41,73 34,70 33,50 38,70 42,20 42,4
моно- и дисахариды, % - - 2,12 2,50 2,60 1,90 2,10 2,10
Намокаемость, % Более 150 180 160 155 270 240 180 180
Активность воды - 0,3406 0,4130 0,3014 0,3285 0,3535 0,4347 0,3028
Нагрузка на излом, Н - 10,98 31,32 27,03 19,10 23,56 12,4 13,58
Нагрузка при раскусывании, Н - 14,5 17,11 24,45 24,26 20,04 10,72 8,48
#
пористости этих образцов. Указанные образцы отличались большей твердостью, о чем свидетельствуют значения показателей, характеризующих структурно-механические свойства - нагрузка на излом, нагрузка при раскусывании.
Значения показателя Ом в модельных образцах печенья находились на уровне базового образца и варьировали от 0,3 до 0,43. Согласно современной классификации, исследуемые образцы печенья по этому показателю относятся к группе пищевых продуктов с низкой влажностью (ам 0,0-0,6), что дает основание предполагать наличие микробиологической, химической и физической стабильности этих пищевых продуктов в процессе хранения [31].
На основании исследования органолептичес-ких показателей из рецептур модельных образцов была исключена льняная мука, придающая не свойственный печенью травяной привкус, а также грецкие орехи и миндаль, ухудшающие реологические свойства теста и затрудняющие его формование (образцы № 2, 3, 4). Кроме того, орехи содержат значительное количество жира, увеличивая калорийность мучных кондитерских изделий, что нежелательно в рационе больных СД 2 типа.
Наиболее приемлемым по органолептическим свойствам оказался модельный образец № 1, содержащий овсяную, ячменную, гречневую муку. По мнению дегустаторов, выраженный гречишный вкус этого печенья наиболее гармонично сочетается с используемыми ингредиентами, маскирует несколько специфические вкусовые особенности изделия и ассоциируется со здоровым питанием. При этом установлена целесообразность дальнейшей модификации рецептуры с целью оптимизации физико-химических и структурно-механических свойств печенья.
Модификация рецептуры образца № 1 (образец № 1/2) заключалась в исключении сухой клей-
ковины, потери сухих веществ компенсированы увеличением количества муки при одновременном уменьшении количества добавленной в тесто воды.
Результаты проведенных исследований стали основанием для выбора оптимальной рецептуры печенья, выработки экспериментального образца и исследования его качества, пищевой ценности и безопасности. Рецептура экспериментального образца включает муку овсяную, ячменную и гречневую, овсяные отруби (источник р-глю-канов), мальтит, масло сливочное, молоко сухое цельное, яичный порошок, разрыхлитель, ванилин, имбирь, корицу, экстракт стевии.
Экспериментальный образец печенья с модифицированным углеводным профилем имел равномерную, хорошо развитую пористость, плотную рассыпчатую структуру, по сравнению с базовым образцом был более хрупкий при раскусывании, при этом выдерживал большую нагрузку на излом, что является важным свойством, обеспечивающим целостность изделия при транспортировании.
Анализ химического состава экспериментального образца печенья показал, что в 100 г содержится 9,3 г белка, 17,0 г жира, 44,5 г углеводов, в том числе 42,4 г крахмала, 2,1 моно- и дисахаридов, 2,2 г пищевых волокон, 20 г мальтита; энергетическая ценность - 420 ккал/1760 кДж. По показателям безопасности печенье с модифицированным углеводным профилем соответствует требованиям ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции».
Таким образом, в результате проведенных исследований осуществлена модификация углеводного профиля печенья, заключающаяся в замене пшеничной муки, традиционно используемой в рецептуре мучных кондитерских изделий, на композицию, содержащую овсяную, ячменную и гречневую муку, а также в исключении сахара и внесении ингредиентов, не вызывающих гипергликеми-ческого эффекта, - сахарозаменителя мальтита
128
А.А. Кочеткова, В.М. Воробьева, И.С. Воробьева и др.
и ß-глюканов, разработана технологическая схема производства нового вида печенья, отработаны параметры процесса его производства. На основании результатов проведенных аналитических исследований оптимизированы физико-химические, структурно-механические и органо-лептические свойства печенья. Следует отметить, что сенсорные характеристики нового вида печенья с модифицированным углеводным профилем не характерны для традиционных видов печенья, вырабатываемых по государственным и отраслевым стандартам. В связи с этим при разработке технической документации будут установлены идентификационные признаки, достоверно характеризующие новый вид печенья.
Исследования влияния печенья с модифицированным углеводным профилем на постпран-диальную гликемию у больных СД 2 типа были проведены в отделении болезней обмена веществ клиники ФГБНУ «НИИ питания». Отмечена хорошая переносимость продукта, отсутствие каких-либо побочных эффектов. Потребление печенья с модифицированным углеводным профилем сопровождалось менее выраженной постпрандиаль-ной гликемической реакцией по сравнению с таковой при стандартной пищевой нагрузке.
Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект № 14-36-00041).
Сведения об авторах
ФГБНУ «НИИ питания» (Москва):
Кочеткова Алла Алексеевна - доктор технических наук, профессор, ведущий научный сотрудник лаборатории алиментарной коррекции нарушений метаболома E-mail: kochetkova@ion.ru
Воробьева Валентина Матвеевна - кандидат технических наук, старший научный сотрудник лаборатории алиментарной коррекции нарушений метаболома E-mail: vorobiova_vm@ion.ru
Воробьева Ирина Сергеевна - кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории алиментарной коррекции нарушений метаболома E-mail: vorobiova@ion.ru
Шарафетдинов Хайдерь Хамзярович - доктор медицинских наук, ведущий научный сотрудник лаборатории алиментарной коррекции нарушений метаболома E-mail: sharafandr@rambler.ru
Саркисян Варужан Амбарцумович - научный сотрудник лаборатории алиментарной коррекции нарушений метаболома E-mail: sarkisyan@ion.ru
Семин Михаил Олегович - лаборант-исследователь лаборатории алиментарной коррекции нарушений
метаболома
E-mail: mailbox@ion.ru
Савенкова Татьяна Валентиновна - доктор технических наук, профессор, старший научный сотрудник лаборатории алиментарной коррекции нарушений метаболома E-mail: savtv@mail.ru
Солдатова Елена Александровна - кандидат технических наук, научный сотрудник лаборатории алиментарной коррекции нарушений метаболома E-mail: confect@yandex.ru
Осипов Максим Владимирович - кандидат технических наук, научный сотрудник лаборатории алиментарной коррекции нарушений метаболома E-mail: maxvosipov@yandex.ru
Литература
Санитарно-эпидемиологические требования к устройству, содержанию и организации режима работы дошкольных образовательных организаций. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы СанПиН 2.4.1.3049-13 (утверждены Постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 15 мая 2013 г. № 26).
Санитарно-эпидемиологические требования к организации питания обучающихся в общеобразовательных учреждениях, учреждениях начального и среднего профессионального образования.
Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы СанПиН 2.4.5.2409-08 (утверждены Постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 23 июля 2008 г. № 45). Российская кондитерская отрасль на современном этапе // Кондитер. производство. 2010. № 1. С. 6-7. Аксенова Л.М., Савенкова Т.В. Основные направления развития производства мучных кондитерских изделий // Сборник статей «Пищевые ингредиенты в производстве хлебобулочных и мучных кондитерских изделий». М. : ДеЛи плюс, 2013. С. 14-20.
129
3
4
2
НОВЫЕ ПИЩЕВЫЕ ПРОДУКТЫ: ТЕХНОЛОГИИ, СОСТАВЫ, ЭФФЕКТИВНОСТЬ
#
5. Шатнюк Л.Н., Савенкова Т.В. Мучные кондитерские изделия, обогащенные витаминами и минеральными веществами // Сборник статей «Пищевые ингредиенты в производстве хлебобулочных и мучных кондитерских изделий». М. : ДеЛи плюс, 2013. С. 190-220.
6. Тутельян В.А. Химический состав и калорийность российских продуктов питания : справочник. М. : ДеЛи плюс, 2012. 284 с.
7. Химический состав российских пищевых продуктов / под ред. И.М. Скурихина, В.А. Тутельяна. М. : ДеЛи Принт, 2002. 235 с.
8. Драгилев А.И., Сезанаев Я.М. Производство мучных кондитерских изделий. М. : ДеЛи Принт, 2000. 446 с.
9. Материалы Международной конференции «Торты и пирожные-2010». Хроника и информация // Кондитер. производство. 2011. № 1. С. 32-37.
10. Шарафетдинов Х.Х., Плотникова О.А. Современная стратегия лечебного питания при сахарном диабете типа 2 // Вопр. питания. 2008. Т. 77, № 2. С. 23-31.
11. Технический регламент Таможенного союза «О безопасности пищевой продукции» (ТР ТС 021/2011).
12. Технический регламент Таможенного союза «О безопасности отдельных видов специализированной пищевой продукции, в том числе диетического лечебного и диетического профилактического питания» (ТР ТС 027/2012).
13. Баташова Н.В. Кондитерская паста как базовая основа для расширения ассортимента продуктов функционального назначения // Кондитер. и хлебопекар. производство. 2009. № 5. С. 26-28.
14. Корпачев В.В. Сахара и сахарозаменители. Киев : Книга плюс, 2004. 320 с.
15. Крылова Э.Н., Савенкова Т.В., Маврина Е.Н. Использование подсластителей при производстве молочных масс // Сборник научных трудов ГНУ НИИКП Россельхозакадемии «Научные основы развития технологий кондитерских изделий». М. : Интеллект-Центр. 2013. С. 230-233.
16. Штерман С.В. Новая альтернатива старым углеводам // Кондитер. производство. 2009. № 5. С. 10-11.
17. Воробьева В.М., Воробьева И.С., Кочеткова А.А., Шарафетдинов Х.Х. и др. Модификация углеводного состава кондитерских изделий для больных сахарным диабетом 2 типа // Вопр. питания. 2014. Т. 83, № 6. С. 66-73.
18. ГОСТ Р 55577-2013 «Продукты пищевые функциональные. Информация об отличительных признаках и эффективности»
19. Технический регламент Таможенного союза «Требования безопасности пищевых добавок, ароматизаторов и технологических вспомогательных средств» (ТР ТС 029/2012).
20. Технический регламент Таможенного союза «Пищевая продукция в части её маркировки» (ТР ТС 022/2011).
21. Regulation (EC) N1924/2006 of the European Parliament and of the Council of 20 December 2006 on nutrition and health claims made on foods // Official Journal of the European Union. 2006. Vol. L.404. P. 9-25.
22. Comission Regulation (EU) No 536/2013 of 11 June 2013 amending Regulation (EU) No 432/2012 establishing a list of permitted health claims made on foods other than those referring to the reduction of disease risk and to children's development and health // Official Journal of the European Union. 2013. Vol. L.160. P. 4-8.
23. Commission Regulation (EU) № 432/2012 of 16 May 2012 establishing a list of permitted health claims made on foods, other than those referring to the reduction of disease risk and to children's development and health // Official Journal of the European Union. 2012. Vol. L.136. Р. 1-40.
24. Дамодаран Ш., Паркин К.Л., Феннема О.Р. Химия пищевых продуктов : пер. с англ. СПб. : Профессия, 2012. 1040 с.
25. Красина И.Б. Теоретическое и экспериментальное обоснование создания диабетических мучных кондитерских изделий с применением растительных биологически активных добавок : автореф. дис. ... д-ра техн. наук. Краснодар, 2008.
26. Справочник по гидроколлоидам / Филипс Г.О., Вильямс П.А. (ред.); пер. с англ.; под ред. А.А. Кочетковой, Л.А. Сарафановой. СПб. : ГИОРД, 2006. 536 с.
27. Woodward J.R., Phillips D.R., Fincher G.B. Water-soluble (1^3), (1^4)-p-d-glucans from barley (Hordeum vulgare) endosperm -I. Physicochemical properties // Carbohydr. Polymers. 1983. Vol. 3. P. 143-156.
28. Izydorczyk M.S., Macri L.J., MacGregor A.W. Structure and physicochemical properties of barley non-starch polysaccharides - I. Water-extractable p-glucans and arabinoxilans // Carbohydr. Polymers. 1998. Vol. 35. Р. 249-258.
29. Behall K.M., Scholfield D.J., Hallfrisch J. Barley p-glucan reduces plasma glucose and insulin responses compared with resistant starch in men // Nutr. Res. 2006. Vol. 26. Р. 644-650.
30 Wood P.J., Beer M.U., Butler G. Evaluation of role of concentration and molecular weight of oat p-glucan in determining effect of viscosity on plasma glucose and insulin following an oral glucose lead // Br. J. Nutr. 2000. Vol. 84. Р. 19-23.
31. Ермолаев В.А., Шушпанников А.Б. Исследование показателя активности воды сухих молочных продуктов // Техника и технология пищевых производств. 2010. № 2 (17). С. 84-88.
References
Sanitary and epidemiologic requirements to the device, contents and organization of working hours of the preschool educational organizations. Sanitary and epidemiologic rules and standards the SanPiN 2.4.1.3049-13 (are approved as the Resolution of the Chief state health officer of the Russian Federation of May 15, 2013 No. 26). (in Russian)
Sanitary and epidemiologic requirements to catering services trained in educational institutions, establishments of primary and secondary professional education. Sanitary and epidemiologic rules and standards the SanPiN 2.4.5.2409-08 (are approved as the Resolution of the Chief state health officer of the Russian Federation of July 23, 2008 No. 45). (in Russian)
The Russian confectionery branch at the present stage. Konditer-skoe proizvodstvo [Confectionery production]. 2010; Vol. 1: 6-7. (in Russian)
Aksenova L.M., Savenkova T.V. Main directions of development of production of flour confectionery. Collection of the articles «Food Ingredients in Production of Bakery and Flour Confectionery». Moscow : Put plus, 2013: 14-20. (in Russian) Shatnyuk L.N., Savenkova T.V. The flour confectionery enriched with vitamins and mineral substances. Collection of the articles «Food
10.
12.
Ingredients in Production of Bakery and Flour Confectionery»: Moscow : Put plus, 2013: 190-220. (in Russian) Tutelyan V.A. Chemical composition and caloric content of the Russian food : reference book. Moscow : Put plus, 2012: 284 p.(in Russian) Chemical composition of the Russian foodstuff / under the editorship of I.M. Skurikhin, V.A. Tutelyana. Moscow : Put the Print, 2002: 235 p. (in Russian)
Dragilev A.I., Sezanayev Ya.M. Production of flour confectionery. Moscow : Put the Print, 2000: 446 p. (in Russian) Materials of the International conference «Pies and Cakes-2010». Chronicle and information. Konditerskoe proizvodstvo [Confectionery production]. 2011; Vol. 1: 32-7. (in Russian) Sharafetdinov Kh.Kh., Plotnikova O.A. Modern strategy of medical foods at diabetes of type 2. Vopr Pitan [Problems of Nutrition]. 2008; Vol. 77 (2): 23-31. (in Russian)
Technical regulations of the Customs union «About safety of food products» (HARDWARE 021/2011 TR). (in Russian) Technical regulations of the Customs union «About safety of separate types of specialized food products, including dietary medical and dietary preventive foods» (HARDWARE 027/2012 TR). (in Russian)
130
6.
7
2
8
9.
3
5
13. Batashova N.V. Konditerskaya paste as basic basis for expansion 23. of the range of products of a functional purpose. Konditerskoe i khlebopekarnoe proizvodstvo [Confectionery and Baking Production]. 2009; Vol. 5: 26-8. (in Russian)
14. Korpachev V.V. Sakhar and sakharozamenitel. Kiev : Book plus, 2004:
320 p. (in Russian) 24.
15. Krylova E.N., Savenkova T.V., Mavrina E.N. By production of dairy masses. The Collection of scientific works I BEND use of sweeteners NIIKP Rosselkhozakademii «Scientific bases of development 25. of technologies of confectionery». Moscow : Intelligence Center, 2013: 230-3. (in Russian)
16. Shterman S.V. New alternative to old carbohydrates. Konditer- 26. skoe proizvodstvo [Confectionery Production]. 2009; Vol. 5: 10-1.
(in Russian)
17. Vorobyova V.M., Vorobyova I.S., Kochetkova A.A., Sharafetdinov Kh.Kh. et al. Modification of carbohydrate structure of confectionery 27. for patients with diabetes 2 types Vopr Pitan [Problems of Nutrition]. 2014; Vol. 83 (6): 66-73. (in Russian)
18. GOST P 55577-2013 «Functional foodstuff. Information on distinc- 28. tive signs and efficiency» (in Russian)
19. Technical regulations of the Customs union «Safety requirements of food additives, fragrances and technological supportive applications» (HARDWARE 029/2012 TR). (in Russian) 29.
20. Technical regulations of the Customs union «Food products regarding its marking» (HARDWARE 022/2011 TR). (in Russian)
21. Regulation (EC) N1924/2006 of the European Parliament and of the 30 Council of 20 December 2006 on nutrition and health claims made on foods. Official Journal of the European Union. 2006; Vol. L.404: 9-25.
22. Comission Regulation (EU) No 536/2013 of 11 June 2013 amending Regulation (EU) No 432/2012 establishing a list of permitted health 31. claims made on foods other than those referring to the reduction
of disease risk and to children's development and health. Official Journal of the European Union. 2013; Vol. L.160: 4-8.
Commission Regulation (EU) № 432/2012 of 16 May 2012 establishing a list of permitted health claims made on foods, other than those referring to the reduction of disease risk and to children's development and health. Official Journal of the European Union. 2012; Vol. L.136: 1-40.
Damodaran Sh., Parkin K.L., Fennema O.R. Himiya of foodstuff / The translation with English. Saint Petersburg : Profession, 2012: 1040 p. (in Russian)
Krasina I.B. Theoretical and experimental justification of creation of diabetic flour confectionery with use of vegetable dietary supplements : Author's abstract. Krasnodar, 2008. (in Russian) Reference book on hydrocolloids / eds. G.O. Phillips, P.A. Williams. The lane with English, under the editorship of A.A. Kochetkova, L.A. Sarafanova. Saint Petersburg : GIORD, 2006: 536 p. (in Russian)
Woodward J.R., Phillips D.R., Fincher G.B. Water-soluble (1^3), (1^ 4)-p-d-glucans from barley (Hordeum vulgare) endosperm - I. Physi-cochemical properties. Carbohydr Polymers. 1983; Vol. 3: 143-56. Izydorczyk M.S., Macri L.J., MacGregor A.W. Structure and physico-chemical properties of barley non-starch polysaccharides - I. Water-extractable p-glucans and arabinoxilans. Carbohydr Polymers. 1998; Vol. 35: 249-58.
Behall K.M., Scholfield D.J., Hallfrisch J. Barley p-glucan reduces plasma glucose and insulin responses compared with resistant starch in men. Nutr Res. 2006; Vol. 26: 644-50. Wood P.J., Beer M.U., Butler G. Evaluation of role of concentration and molecular weight of oat p-glucan in determining effect of viscosity on plasma glucose and insulin following an oral glucose lead. Br J Nutr. 2000; Vol. 84: 19-23.
Yermolaev V.A., Shushpannikov A.B. Research of an indicator of activity of water of dry dairy products. Tekhnika i tekhnologiya pishchevykh proizvodstv [Equipment and Technology of Food Productions]. 2010; Vol. 2 (17): 84-8. (in Russian)
131
