CC BY
35
7universum.com
№ 12 (33)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
декабрь, 2016
ТЕХНОЛОГИЯ ПРОДОВОЛЬСТВЕННЫХ ПРОДУКТОВ
АНАЛИЗ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЦЕННОСТИ И БЕЗОПАСНОСТИ ПРОДУКТОВ ПЕРЕРАБОТКИ ПЛОДОВОГО И ОВОЩНОГО СЫРЬЯ, ПРОИЗВОДИМЫХ В УЗБЕКИСТАНЕ
Джахангирова Гулноза Зинатуллаевна
старший научный сотрудник-исследователь, Химико-технологический институт, 100011, Республика Узбекистан, г. Ташкент, ул. Навои, дом № 32
E-mail: [email protected]
THE ANALYSIS OF BIOLOGICAL VALUE AND PRODUCT SECURITY OF PROCESSING FRUIT AND VEGETABLE RAW MATERIALS PRODUCED IN UZBEKISTAN
Gulnoza Djahangirova
senior Research Scientist - Academic Specialist, Institute of Chemical Engineering,
100011, Uzbekistan, Tashkent, Navoi Street, 32
АННОТАЦИЯ
Одной из основных задач хлебопекарного производства является удовлетворение потребностей населения в продукции, обогащенной физиологически функциональными ингредиентами. Одним из наиболее эффективных и доступных способов повышения потребительской ценности хлебобулочных изделий является использование натуральных растительных добавок.
В статье произведен сопоставительный анализ биологической ценности и пищевой безвредности продуктов переработки плодового и овощного сырья, производимых в Узбекистане, с аналогичными показателями муки пшеничной первого сорта. Установлено, что при комбинировании данных добавок с мукой увеличивается содержание органических кислот, пищевых волокон, минеральных веществ (за исключением смесей с порошком из перца, содержание магния и фосфора в котором ниже аналогичных значений в муке, в среднем, на 27,7 и 70,5%, а в вариантах со свекольным порошком содержание фосфора снижается на 56,8%) и витаминов, при этом закономерно уменьшается массовая доля углеводов, жиров и белков (за исключением смесей с порошком из перца, содержание белка в котором превышает контрольное значение в среднем на 17,1%). Важным критерием качества растительного сырья является содержание нитратов, токсичных элементов, пестицидов, радионуклеидов и патогенных микроорганизмов. Установлено, что при дозировке овощных порошков в количестве 5,0% к массе муки концентрация ионов NO3 в хлебе возрастала в среднем на 5,8-6,8%. Массовая доля тяжелых токсичных металлов не превышала ПДК, пестициды и радионуклеиды не обнаружены. По микробиологическим показателям исследуемые порошки соответствовали требованиям ТР ТС 021/2011. Таким образом, экспериментально подтверждена возможность использования продуктов переработки плодов и овощей, производимых в Узбекистане, для обогащения мучных изделий.
ABSTRACT
One of the main tasks of bakery production is to meet the population's needs in the production enriched with functional ingredients physiologically. One of the most effective and affordable ways to enhance the customer's value of bakery products is the use of natural herbal supplements.
In the article a comparative analysis of biological value and food safety of products of processed fruit and vegetable raw materials, produced in Uzbekistan, with those figures of wheat flour of the first grade is carried out. It is found that when combining these additives with flour, the content of organic acids, dietary fibers, minerals increases (except for the mixtures with the powder of pepper, magnesium, and phosphorus contents which are lower than those values in the flour, in an average of 27.7 and 70, 5%, and in embodiments with beet powder, the phosphorus content is reduced by 56,8%) and vitamins, while mass fraction of carbohydrates, fats and proteins decrease (with the exception of mixtures with the powder of pepper, the protein content of which exceeds the average reference value 17.1%). An important criterion of the quality of the vegetable raw material is the content of nitrates, toxic elements, pesticides, radionuclides and pathogenic microorganisms. It is found that when a dosage in an amount of vegetable powder 5.0% by flour weight, concentration of NO3- ions increases by an average of 5,8-6,8% in bread. Mass fraction of heavy toxic metals does not exceed the
Библиографическое описание: Джахангирова Г.З. Анализ биологической ценности и безопасности продуктов переработки плодового и овощного сырья, производимых в Узбекистане // Universum: Технические науки: электрон. научн. журн. 2016. № 12(33). URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/4063
UNIVERSUM:
№ 12 (33)_ЛД ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ_декабрь. 2016 г.
maximum permissible concentration, pesticides and radionuclides are not detected. According to microbiological indicators, studied powders correspond to requirements of TR TS 021/2011. Thus, the possibility of using products of processing fruits and vegetables produced in Uzbekistan to enrich flour products is confirmed experimentally.
Ключевые слова: порошкообразный растительный полуфабрикат, порошок яблочный, свекольный, морковный, тыквенный и из красного сладкого перца, биологическая ценность, пищевая безвредность.
Keywords: powder vegetable semi-finished product; apple, beet, carroty, pumpkin and red sweet pepper powder; biological value; food safety.
Мировой и отечественный опыт убедительно свидетельствует, что наиболее эффективным и экономически доступным способом кардинального улучшения рациона питания населения является регулярное включение в него продуктов, обогащенных биологически активными веществами до уровня, соответствующего физиологическим потребностям человека. Производство пищевых продуктов развивается сегодня в направлении обогащения традиционных изделий питания витаминами, минеральными веществами, пищевыми волокнами и другими функциональными ингредиентами на фоне общей тенденции к снижению их калорийности [1, а12-13; 2, с.2-5; 5, с.4-7].
Решение данной проблемы применительно к производству мучных изделий связывают в последние годы с использованием натуральных добавок, в частности, продуктов переработки плодово-ягодного и овощного сырья, так как они являются для организма человека источниками биологически активных веществ в оптимальных для организма человека соотношениях [2, с.4-5; 6].
Узбекистан - один из крупнейших производителей фруктов, овощей и соков из них. Особенно интенсивно за последние 20 лет развивалось в республике овощеводство, бахчеводство, садоводство и виноградарство. За это время площади насаждений садов и виноградников увеличились почти вдвое, а валовой сбор фруктов, ягод и винограда - более чем в четыре раза. Ныне ежегодно в республике производится 1 млн 700 тыс. тонн продукции садоводства и виноградарства, 5 млн тонн овощебахчевых культур и картофеля. Предусмотрено в ближайшие годы доведение производства плодоовощной продукции и винограда до 7,1 млн тонн, из которых 500-550 тыс. тонн намечено ежегодно поставлять в свежем виде на экспорт. Имеется возможность реализации на экспорт до 6,0 тыс. тонн сушеной плодоовощной продукции и винограда. В то же время имеющийся производственный потенциал и богатые сырьевые возможности плодоовощной отрасли используются недостаточно, и это объясняется, в первую очередь, отсутствием необходимого количества тароупаковоч-ных материалов, соответствующих международным стандартам, физической и моральной изношенностью оборудования, недостатками современных технологий [3].
Богатый химический состав плодовых и овощных добавок, позиционируемых в качестве натуральных хлебопекарных улучшителей, оказывает определенное влияние на интенсивность биотехнологиче-
ских процессов в мучных полуфабрикатах (созревание теста и расстойка тестовых заготовок) и реологические свойства теста. Установление критических точек в соответствии с Международным стандартом ISO 22000:2005 (система управления безопасностью пищевой продукции на основе принципов НАССР) основных свойств полуфабрикатов с добавками позволит прогнозировать качество производимой продукции, снизить расход основного сырья (мука, сахар, дрожжи и др.).
Определение потенциальных возможностей применения натуральных добавок растительного происхождения в хлебопекарной отрасли пищевой промышленности возможно на основе исследования их биологической ценности, включающей определение химического состава и пищевой безвредности исследуемых добавок. Особый интерес в качестве пищевых добавок представляют порошкообразные плодовые и овощные полуфабрикаты. Преимущество порошков относительно других видов полуфабрикатов (пюре, сок, экстракт и др.) заключается в снижении транспортных расходов, облегчении условий хранения и дозирования.
Исследован химический состав и пищевая безвредность плодовых и овощных порошкообразных полуфабрикатов из яблок (ПЯ), свеклы (ПС), моркови (ПМ), тыквы (ПТ) и красного сладкого перца (ПКП).
Химический состав определяли в аккредитованной испытательной лаборатории Института химии растительных веществ АН Республики Узбекистан, пищевую безвредность - по требованиям СанПиН № 0283-10. «Гигиенические требования к безопасности пищевой продукции и ГОСТы на продукцию» и рекомендациям Технического регламента Таможенного союза ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции» [4] в лаборатории питания Ташкентского научно-исследовательского института санитарии, гигиены и профзаболеваний.
С целью наиболее объективного сопоставительного анализа значений нутриентного состава данного сырья с аналогичными показателями муки пшеничной первого сорта, произвели перерасчет, ориентируясь на содержание сухих веществ муки (86,0%), так как массовая доля сухих веществ добавок изменялась в относительно широком диапазоне - от 90,0 до 94,0%.
Результаты исследования представлены в табл. 1.
№ 8 (29)
декабрь, 2016 г.
Таблица 1.
Биологическая ценность исследуемых плодовых и овощных порошков
Нутриенты Массовая доля нутриентов
Мука пшен. I сорта Порошок из
ПЯ ПС ПМ ПТ ПКП
г/100 г СВ ±А* г/100 г СВ ±Л г/100 г СВ ±Л г/100 г СВ ±Л г/100 г СВ ±Л
Белки 12,3 10,3 -2,0 6,3 -6,0 11,1 -1,2 10,0 -2,3 14,4 +2,1
Углеводы 78,8 48,6 -30,2 78,0 -0,8 70,7 -8,1 48,7 -30,1 58,0 -20,8
Органические кислоты - 4,8 +4,8 0,5 +0,5 0,8 +0,8 0,4 +0,4 0,1 +0,1
Пищевые волокна 0,2 27,7 +27,5 10,0 +9,8 15,5 +15,3 16,4 +16,2 1,4 +1,2
Жиры 1,7 0,4 -1,3 - - - - - - 1,4 -0,3
Минеральные вещества, мг/100 г:
- калий 204,6 229,0 +24,4 259,0 +54,4 253,0 +48,4 2031,0 +1826,4 892,6 +688,0
- натрий 14,0 116,0 +102,0 22,5 +8,5 19,1 +5,1 330,6 +316,6 50,4 +36,4
- магний 51,2 174,0 +122,8 147,2 +96,0 101,0 +49,8 113,0 +61,8 37,0 -14,2
- кальций 28,0 310,0 +28,2 233,1 +205,1 445,0 +417,0 133,0 +105,0 87,5 +59,5
- фосфор 133,7 370,0 +236,3 57,7 -76,0 153,0 +19,3 785,0 +651,3 39,4 -94,3
- железо 2,4 15,2 +12,8 116,6 +114,2 6,6 +4,2 24,1 +21,7 2,1 +0,7
Витамины, мг/100 г:
- каротиноиды - 1,0 +1,0 0,03 +0,03 0,15 +0,15 10,24 +10,24 10,30 +10,30
- тиамин (В1) 0,30 0,22 -0,08 1,89 +1,59 0,12 -0,18 0,35 +0,05 0,19 -0,11
- рибофлавин (В2) 0,14 0,14 - 0,04 -0,10 0,30 +0,16 0,18 +0,04 0,32 +0,18
- пиридоксин (В б) 0,23 - - 0,30 +0,07 0,61 +0,38 0,61 +0,38 0,51 +0,28
- ниацин(РР) 2,56 0,91 -1,65 - - 2,66 +0,1 4,08 +1,51 2,47 -0,09
*Примечание: А - изменение массовой доли нутриентов порошков относительно муки пшеничной первого сорта, в г/100 г СВ
Сопоставительный анализ биологической ценности исследуемых плодовых и овощных порошков с химическим составом муки пшеничной первого сорта (табл.1) показал, что при комбинировании данных добавок с мукой увеличивается содержание органических кислот, пищевых волокон, минеральных веществ (за исключением смесей с ПКП, содержание магния и фосфора в котором ниже аналогичных значений в муке пшеничной первого сорта в среднем на 27,7 и 70,5%, а в ПС массовая доля фосфора меньше значений в образце сравнения в среднем на 56,8%) и витаминов, при этом закономерно снижается массовая доля белков (за исключением смесей с ПКП, содержание белка в котором превышает аналогичное значение в муке пшеничной первого сорта в среднем на 17,1%), углеводов и жиров.
Растительные порошки являются источниками каротиноидов, ПС -витаминами В1 и В2, ПМ - В2, В6 и РР, ПТ - В1, В2, Вб и РР, ПКП - В2, Вб.
Важным критерием качества растительного сырья является содержание нитратов, токсичных элементов, пестицидов, радионуклеидов и патогенных микроорганизмов.
Установлено, что с овощами организм человека получает наибольшее количество нитратов (от 60,0 до 80,0%) в результате чрезмерного и несбалансированного использования азотистых удобрений. При сочетании нитратов с ионами тяжелых металлов, участвующими в активизации ферментных систем в организме человека и животных, повышается негативный эффект каждого из этих соединений.
Массовую долю нитратов в добавках и готовой продукции определяли ион-селективным методом по концентрации ионов N03". Хлеб готовили безопар-ным способом по общепринятой методике. Добавки вносили с заменой 5,0 % рецептурного количества муки. Контролем служили изделия без добавок.
Полученные результаты приведены в табл. 2.
№ 8 (29)
декабрь, 2016
Таблица 2.
Концентрация ионов N03" в порошкообразных овощных полуфабрикатах и хлебе из пшеничной муки
первого сорта с добавками
№ образца КОНЦЕНТРАЦИЯ ИОНОВ NO3-, мг/кг
в порошкообразных овощных полуфабрикатах в хлебе без добавок в хлебе, приготовленном с добавлением 5,0% к массе муки
ПС ПМ ПТ ПКП ПС ПМ ПТ ПКП
1 121 141 110 92 86 92 94 90 88
2 123 137 124 104 91 98 98 95 93
3 117 140 128 98 103 107 110 108 105
4 125 126 121 88 96 104 102 101 96
5 114 120 119 92 88 92 93 91 90
Сравнительный анализ содержания нитратов в хлебе показал, что внесение овощных добавок не приводило к существенному увеличению концентрации ионов ЫО3" в изделиях по сравнению с образцами без добавок. Так, при дозировке овощных порошков
5,0% к массе муки концентрация ионов ЫО3~ в хлебе возрастала в среднем на 5,8-6,8%.
Экспериментальные значения показателей, характеризующих санитарно-гигиенические показатели качества исследуемых порошков, представлены в табл. 3.
Таблица 3.
Санитарно-гигиенические показатели качества овощных порошков по СанПиН № 0283- 10
Показатель Показатели уровня, мг/кг
Допустимые уровни ПС ПМ ПТ ПКП
Токсичные элементы:
- свинец 0,350 0,038 0,031 0,027 0,021
- кадмий 0,070 0,008 0,011 0,009 0,003
- ртуть 0,015 0,004 0,006 0,004 0,002
- мышьяк 0,150 0,007 0,012 0,011 0,004
Пестициды:
- гексахлорциклогексан (a-, ß- и у-изомеры) 0,200 Следы
- DDT и его метаболиты 0,020 Не обнаружено
Радионуклеиды, Бк/кг:
- цезий - 137 60 Не обнаружено
- стронций - 90 20 Не обнаружено
Массовая доля тяжелых токсичных металлов не превышала ПДК, пестициды и радионуклеиды не обнаружены. Полученные данные свидетельствуют о соответствии качества исследуемых порошков требованиям безопасности, установленным СанПиН № 0283- 10.
Определение микробиологической обсемененно-сти исследуемых полуфабрикатов производили с использованием питательных агаризованных сред. Субстраты инкубировали в условиях, оптимальных для роста колоний микроорганизмов, а затем путем фазовоконтрастного микроскопирования определяли видовой и количественный состав микрофлоры исследуемых полуфабрикатов (табл.4).
Таблица 4.
Санитарно-гигиенические показатели качества овощных порошков по ТР ТС 021/2011
Показатель Показатели уровня
Допустимые уровни ПЯ ПС ПМ ПТ ПКП
КМАФиМ, КОЕ/г, не более 5x103 0,1x102 0,4x102 0,7x102 0,5x102 0,3x102
- БГКП (колиформы) - S. aureus Масса продукта, г, в кото Остаток в 1 г Остаток в 1 г ром не допускается: Не обнаружено Не обнаружено
Патогенные, в том числе сальмонеллы Остаток в 25 г Не обнаружено
Плесени, КОЕ/г 1x102 Не обнаружено
№ 8 (29)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
• 7universum.com
декабрь, 2016 г.
По микробиологическим показателям исследуемые порошки соответствовали требованиям ТР ТС
Таким образом, установлено, что исследуемые плодовые и овощные порошки соответствуют требованиям пищевой безопасности и могут быть использованы в производстве хлебобулочных изделий. Использование натуральных добавок в хлебопекарном производстве является эффективным, доступным и безопасным способом повышения физиологической значимости хлебобулочных изделий. Фундаментальные исследования свойств сырья и пищевых продуктов являются важнейшим условием организации здорового и безопасного питания.
021/2011.
Микрофлора плодовых и овощных добавок, особенно последних, представлена главным образом почвенными микроорганизмами, микроскопическими грибами, различными видами кислотообразующих бактерий и дрожжей, способными влиять на ход технологического процесса и качество готовых изделий. Обнаружены, в основном, палочко- (1-3 в поле зрения) и кокковидные (5-6 в поле зрения) бактерии.
Список литературы:
1. Амброзевич Е.Г. Особенности европейского и азиатского подходов к ингредиентам для продуктов здорового питания /Е.Г. Амброзевич//Пищевая промышленность. - 2005. - № 4. - С. 12-13.
2. Кочеткова А.А. Современная теория позитивного питания и функциональные продукты / А.А. Кочеткова, А.Ю. Колеснов, В.И. Тужилкин // Пищевая промышленность. - 1999. - № 4.- С.2-5.
3. Переработка сельскохозяйственной продукции [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.tash-kent.marketcenter.ru/content/doc-2-2031.html (дата обращения: 21.11.2016).
4. Технический регламент Таможенного союза (ТР ТС 024 /2011) [Электронный ресурс]. - Режим доступа: httr^vww.tehred.ru/TP_TC_024_2011.htm (дата обращения: 10.11.2016).
5. Шендеров Б.А. Современное состояние и перспективы развития концепции «Функциональное питание» / Б.А. Шендеров // Пищевая промышленность: сырье и добавки. - 2003. - № 5. - С.4-7.
6. Diet, Nutrition and the prevention of chronic diseases; Report of a Joint WHO / FAO Expert Consultation; World Health Organization, Geneva, 2003.
References:
1. Аmbrozevich E.G. Features of the European and Asian approaches to the ingredients for healthy food. Pishchevaia promyshlennost' [Food processing industry]. 2005. №4. pp.12-13 (In Russian).
2. ^^^ova А. А. The modern theory of positive diet and functional foods. Pishchevaia promyshlennost' [Food processing industry]. 1999. №4. pp. 2-5 (In Russian).
3. Processing of agricultural products. Available at: http://www.tashkent.marketcenter.ru/content/doc-2-2031 .html (accessed 21 November 2016).
4. Technical Regulations of the Customs Union ^R ТS 024 / 2011). Available at: httr/ /www.tehred.ru /TR_TS_024_2011.htm (accessed 10 November 2016).
5. Shenderov B.А. Current state and prospects of development of the concept of "functional food". Pishchevaia promyshlennost': syr'e i dobavki [Food processing industry: raw materials and additives]. 2003. №5. pp. 4-7 (In Russian).
6. Diet, Nutrition and the prevention of chronic diseases; Report of a Joint WHO /FAO Expert Consultation; World
Health Organization, Geneva, 2003.
