CC BY
8
УДК 664.664.96 DOI 10.24412/2311-6447-2024-1-97-103
Анализ качества рецептуры лапши функционального назначения с применением растительных материалов
Analysis of the quality of the formulation of functional noodles using plant materials
Профессор Ю.В. Родионов, Тамбовский государственный технический университет, кафедра механики и инженерной графики, тел. 8-920-478-04-91 [email protected];
проректор по управлению имущественным комплексом и инфраструктурному развитию А.В. Майстренко,
Тамбовский государственный технический университет, тел. 8(4752) 63-03-88 dsi@topt 1. tstu.ru
магистрант Г.В. Рыбин, Тамбовский государственный технический университет, кафедра агроинженерии, тел. 8-953-122-01-46 enot 1237@gmail. com
доцент О.А. Гливенкова, Тамбовский государственный технический университет, кафедра иностранных языков и профессиональной коммуникации, тел. 8-920-478-04-92 [email protected]
ст. преподаватель Е.В. Брыксина, аспирант Д.А. Матвеев Мичуринский государственный аграрный университет, кафедра продуктов питания, товароведения и технологии переработки продукции животноводства, тел. 8-915-878-58-89 [email protected]
Professor Yu.V. Rodionov, Tambov State Technical University, chair of Mechanics and Engineering Graphics, tel. 8-920-478-04-91 [email protected]
Vice-Rector for Property Management and Infrastructure Development A.V. Maystrenko,
Tambov State Technical University, tel. 8(4752) 63-03-88 dsi@topt 1. tstu.ru;
Master's student G.V. Rybin, Tambov State Technical University, chair of Agroengineering, tel. 8-953-122-01-46 enot [email protected]
Associate Professor O.A. Glivenkova, Tambov State Technical University, chair of Foreign Languages and Professional Communication, tel. 8-920-478-04-92 [email protected]
Senior Lecturer E.V. Bryksina, Graduate student D.A. Matveev Michurinsk State Agrarian University, chair of Food Technologies and Commodity Science, tel. 8-915-878-58-89 [email protected]
Аннотация. Предложены материалы и методы создания рецептуры функциональной лапши с добавками из растительных компонентов, произрастающих на территории Центрально-Чернозёмного
© Ю.В. Родионов, А.В. Майстренко, Г.В. Рыбин, О.А. Гливенкова, Е.В. Брыксина, Д.А. Матвеев, 2024
региона. Проведены экспериментальные исследования по определению антиоксидантной активности лапши домашней, изготовленной с применением муки из твёрдых и мягких сортов пшеницы, муки нута, а также растительных добавок, используемых в различных соотношениях. Оценено влияние на состав добавления экстрактов шелухи и луковиц чеснока сорта «Юбилейный Грибовский», аронии сорта «Мулатка» и порошка из тыквы сорта «Мичуринская». Данное растительное сырьё перерабатывалось с использованием вакуумных технологий на стадии сушки, экстрагирования и измельчения. Представлены преимущества использования вакуума для перечисленных процессов. Описана методика изготовления экспериментальных образцов лапши. Приведён сравнительный анализ тыквы сорта «Мичуринская» с тыквой сорта «Миндальная 35», а также обосновано использование экстракта шелухи чеснока для изготовления изделий.
Abstact. Materials and methods for creating a recipe for functional noodles with additives from plant materials growing in the central black earth region are proposed. Experimental studies were carried out to determine the antioxidant activity of homemade noodles made using flour from durum and soft wheat, chickpea flour, as well as herbal additives used in the composition in various ratios. The effect on the composition of adding extracts of husks and bulbs of garlic of the Yubileiny Gribovsky variety, chokeberry variety Mulatto and pumpkin powder of the Michurinskaya variety was assessed. This plant material was processed using vacuum technology at the stage of drying, extraction and grinding. The advantages of using vacuum for the listed processes are presented. The method for producing experimental noodle samples is described. A comparative analysis of the Michurinskaya variety pumpkin with the Almond 35 variety pumpkin is presented, and the use of garlic peel extract for the manufacture of products is justified.
Ключевые слова: мука, лапша, биологически активные добавки, растительный порошок, растительные экстракты, вакуумная сушка и экстракция
Keywords: flour, noodles, dietary supplements, plant powder, plant extracts, vacuum drying and extraction
В настоящее время у населения нашей страны наблюдается значительный дефицит витаминов и микроэлементов, что приводит к развитию большого спектра заболеваний. Можно отметить дефицит витамина С, фолиевой кислоты, железа, калия, йода в организме человека, что подтверждается исследованиями ФГБУ НИИ питания РАМН. В настоящий момент активно развивается рынок функционального питания, то есть продуктов, обогащённых полезными веществами и имеющих заданные свойства. Макаронные изделия, в том числе лапша, входят в рацион большинства людей. Внедряя добавки функциональных компонентов, полученных из растительного сырья, в состав данных изделий, можно довольно легко обогатить рацион питания человека необходимыми нутриентами. Добавки могут быть в виде высушенного и измельчённого до состояния порошка растительного сырья или водного экстракта, который будет использоваться вместо воды для замеса теста. Также значительно повышает пищевую ценность, полезные и технологические свойства изделия введённая в состав мука нута [1]. Необходимо отметить, что получение пищевых добавок из растительного сырья должно производиться при помощи щадящих технологий. Это позволяет сохранить до 95 % биологически активных веществ (БАВ) и других функциональных компонентов. В настоящее время наблюдаются серьёзные потери этих веществ на всех стадиях переработки, поскольку при производстве ставится задача о сохранении только вкусовых и ароматических свойств, несмотря на потерю функциональных. Наиболее эффективными технологиями, сохраняющими максимальное количество функциональных компонентов в сырье, является переработка в вакууме [2].
В рамках проводимых исследований разрабатывали рецептуру лапши (макаронных изделий) функционального назначения с применением добавок в виде порошков и экстрактов из растительного сырья Центрально-Чернозёмного региона.
Для изготовления экспериментальных образцов лапши использовали два вида муки пшеничной - ГОСТ 266574-2017 «Мука пшеничная хлебопекарная» и ГОСТ 31463-2012 «Мука из твёрдой пшеницы для макаронных изделий», муку нуто-вую цельнозерновую марки «Твердохлеб» (производитель ООО «Агрокомбинат Тамбов-крахмал»), порошок тыквы сорта «Мичуринская», экстракты луковиц и шелухи чеснока сорта «Юбилейный Грибовский» и аронии (черноплодной рябины) сорта «Мулатка».
Растительные добавки целесообразно производить при помощи двухступенчатой конвективно-вакуум-импульсной сушки (ДКВИС) (рисунок) [2]. После чего измельчить высушенный материал при помощи вакуумного измельчителя. Выбор сорта тыквы «Мичуринская» обусловлен особенностями её состава. (Сравнительный анализ с тыквой сорта «Миндальная 35» приведён в табл. 1.), выбор способа сушки - технологическими преимуществами. ДКВИС позволяет производить данную операцию, на щадящих режимах и с минимальным количеством затраченного времени, что позволяет сохранить максимальное количество БАВ (табл. 1). Вакуумное измельчение позволяет значительно ускорить процесс получения порошка, поскольку происходит постоянное удаление частиц, достигнувших заданного размера.
Рисунок. Двухступенчатая конвективно-вакуум-импульсная сушка: 1 - первая ступень (конвективная сушилка с неподвижным слоем материала); 2 - вторая ступень (конвективно-вакуум-импульсная сушилка)
Для получения экстрактов материал предварительно высушивается при помощи ДКВИС. Затем производится водное вакуумное экстрагирование сырья. Для получения максимального выхода биологически активных веществ экстрагирование производим с оптимальным гидромодулем, то есть соотношением сырья и жидкости, который получен и подтверждён экспериментально [9]. Так, для луковиц чеснока сорта «Юбилейный Грибовский» оптимальный гидромодуль составляет Г=1:50, а для черноплодной рябины сорта «Мулатка» Г=1:100. Эффективным является замена экстракта чеснока на экстракт шелухи чеснока того же сорта с гидромодулем Г=1:40.
Эксперименты по вакуумной сушке, экстракции, изготовлению лапши проведены в лаборатории НОЦ ТГТУ-МичГАУ «Экотехнологии им. Ю.Г. Скрипникова» Тамбовского государственного технического университета.
На первой стадии производства макаронных изделий происходит подготовка сырья к замесу теста. В нашем случае это мука 2 видов, водный экстракт чеснока, шелухи чеснока, черноплодной рябины, порошок тыква сорт «Мичуринская» и мука нута. Муку просеивают, обогащая воздухом, очищают от примесей. Водный экстракт, используемый для замеса макаронного теста, подогревают по необходимости. Проводится замес. Мука и водный экстракт подаются в соотношении 3:1. Тыквенный порошок и мука нута дозируется вместе с мукой при помощи ротационных питателей. Далее осуществляется прессование с уплотнение теста до получения однородной
связанной вязкопластичной массы с последующим приданием ей заданной формы. Следующим этапом является сушка образцов. Сушка является наиболее длительной стадией технологического процесса. От создания правильных условий сушки зависит прочность готовой продукции и её сохранность. Образцы высушиваются до влажности 13 %.
Таблица 1
Сравнительный анализ тыкв сортов «Мичуринская» и «Миндальная 35 _ в сыром виде, при конвективной и ДКВИ сушках_
Показатели качества До сушки После сушки
Миндальная 35 Мичуринская Конвективная сушка ДКВ ИС - сушка
Миндальная 35 Мичуринская Миндальная 35 Мичуринская
Сухие вещества, % 10,82 17,41 88,60 89,11 88,82 91,47
Сумма кара-тиноидо, мг/% 2,80 4,17 25,88 28,14 26,63 30,73
Сумма пектиновых веществ, % 0,82 1,74 5,36 7,66 5,48 8,12
Сумма растворимых сахаров, % 1,10 1,74 10,21 16,98 10,37 18,50
Глюкоза, % 0,06 0,27 0,54 1,07 0,61 1,27
Фруктоза, % 0,67 0,93 6,22 11,11 6,18 12,31
Сахароза, % 0,37 0,54 3,45 4,80 3,58 4,92
Крахмал, % 0,31 1,24 2,89 4,05 3,04 4,49
Витамин С, мг /% 14,0 28,0 38,4 55,6 72,5 96,9
Биофлавано-иды, мг/% 193,4 261,7 1461,8 1787,6 1516,3 1948,4
Дубильные вещества, мг/% 0,15 0,33 1,42 2,37 11,64 3,19
Общее количество золы, % 0,99 1,07 6,96 7,23 6,83 7,48
Для проведения анализов было изготовлено 6 образцов лапши на основе муки из твёрдой пшеницы и аналогично 6 образцов из мягких сортов с различным содержанием экстрактов и тыквенного порошка и по 1 контрольному образцу (табл. 2).
Органолептические анализы лапши и определение антиоксидантной активности (АО) растительных экстрактов и теста проводили с использованием оборудования ЦКП «Селекция сельскохозяйственных культур и технологии производства, хранения и переработки продукции функционального и лечебно-профилактического назначения» Мичуринского государственного аграрного университета. На основании экспериментов получили, что по проведённому анализу антиоксидантной активности наилучшими являются образцы под номерами 1, 8, 9 (табл. 3).
Проведена органолептическая оценка качества изделий и оценка по таким параметрам, как цвет, характер поверхности, вкус, запах, сохранность формы после варки, сжимаемость, состояние варочной воды, консистенция изделий. Физические свойства лучших рецептов исследуемой лапши приведены в табл. 4.
Технологии пищевой
Таблица 2
Сводная таблица рецептур экспериментальных образцов лапши _
Номер рецепта Масса пшеничной муки, г Масса муки нута,г Масса тыкв. порошка, сорта «Мичуринская», г Масса экстракта чеснока сорта «Юбилейный Гри-бовский, г Масса экстракта шелухи чеснока, сорта «Юби-лей-ный Грибов-ский, г Масса экстракта черноплодной рябины «Мулатка», г Соль, г Вода, г
Мука из мягких со отов
1 87,00 3 10 - - 50 1,5 -
2 87,00 3 10 50 - - 1,5 -
3 86,75 3 10 - 50 - 1,5 -
4 94,00 3 3 - - 50 1,5 -
5 94,00 3 3 50 - - 1,5 -
6 96,75 3 3 - 50 - 1,5 -
7 (Контроль) 100 - - - - - 1,5 50
Мука из твёрдых сортов
8 87.00 3 10 - - 50 1,5 -
9 87.00 3 10 50 - - 1,5 -
10 86.75 3 10 - 50 - 1,5 -
11 94,00 3 3 - - 50 1,5 -
12 94,00 3 3 50 - - 1,5 -
13 96,75 3 3 - 50 - 1,5 -
14 (Контроль) 100 - - - - - 1,5 50
Таблица 3
Антиоксидантная активность полученных образцов лапши_
Образец Состав, г. Антиоксидантная ценность, мг/100 г
1 Мука из твёрдых сортов пшеницы - 87,0, тыква «Мичуринская» порошок - 10, мука нута - 3, экстракт черноплодной рябины - 50, соль -1,5 78,82
8 Мука из мягких сортов пшеницы - 87,0, порошок из тыквы «Мичуринская» - 10, мука нута -3, экстракт чеснока «Юбилейный Грибовский» - 50, соль - 1,5 83,07
9 Мука из мягких сортов пшеницы - 87,0, тыква порошок «Мичуринская»- 10, мука нута - 3, экстракт шелухи чеснока «Юбилейный Грибов-ский» - 50, соль - 1,5 77,08
В составе лапши присутствуют витамины группы В, калий, кальций, натрий, магний, фосфор и другие необходимые человеку в суточном рационе нутриенты. Поэтому рациональным является включение такой лапши в систему питания как рядовых граждан, так и отдельных групп населения (спортсменов, людей, страдающих различными заболеваниями, пенсионеров).
Таблица 4
Органолептическая оценка макаронных изделий
Сохран- Состо-
Образец Цвет Поверхность Вкус и запах ность формы после варки Склеивае-мость яние варочной воды Консистенция
Серый с фио-
летовым от-
1 тенком, присутствуют единичные Гладкая Типичная для вида изделий Сохранена Отсутствует Прозрачная, с фи-оле-товым Упругая
вкрапления оттенком
темного
цвета
8 Однородный, желтовато- кремовый Гладкая Небольшое послевкусие чеснока Сохранена Отсутствует Слегка мутная Упругая
9 Однородный, кремовый Гладкая Небольшое послевкусие чеснока Сохранена Отсутствует Слегка мутная упругая
Важной темой для дальнейших исследований является использование других добавок из растительного сырья с иными вкусовыми и функциональными свойствами, например, порошки моркови сорта «Артек», красной свеклы сорта «Барыня», топинамбура сорта «Солнечный». Также необходимо исследовать физические свойства изделий для разработки универсальной системы оценивания готовых образцов по электрофизическим параметрам (электросопротивление, теплоемкость, электропроводимость).
ЛИТЕРАТУРА
1. Казанцева, И.Л. Научно-практическое обоснование и совершенствование технологии комплексной переработки зерна нута с получением ингредиентов для создания продуктов здорового питания: автореф. дис. ... док. техн. наук/ И.Л. Казанцева. - Саратов, 2017. - 391 с. - Текст: непосредственный.
2. Родионов, Ю. В. Технологическая линия изготовления функциональных продуктов питания на основе растительного сырья / Ю.В. Родионов, Н.В. Майстренко, А.И. Скоморохова, Д.С. Алексенцев. - Текст: непосредственный // Инновационная техника и технология. - 2021. - Т. 8, -№ 4. - С. 48-53.
3. Перфилова, О.В. Переработка вторичного фруктово-овощного сырья с использованием электрофизических методов: расширение ресурсного потенциала и ассортимента продуктов повышенной пищевой ценности, разработка инновационных технологических решений: автореф. дис. ... док. техн. наук. / О.В. Перфилова. -Воронеж, 2019. - 437 с. - Текст: непосредственный.
4. Серегина, Т.В. Разработка обогащённых макаронных изделий с антиокси-дантными свойствами: автореф. дис. ... канд. техн. наук/ Т.В. Серегина. - Орел, 2017. - 172 с. - Текст: непосредственный.
5. Блинникова, О.М. Проектирование и обеспечение сохраняемости поликомпонентных пищевых продуктов с заданными свойствами: автореф. дис. док. техн. наук / О.М. Блинникова. - Москва, 2021. - 469 с. - Текст: непосредственный.
6. Попова, И.В. Совершенствование технологии и средств сушки овощного сырья: автореф. дис. ... канд. техн. наук / И.В. Попова. - Тамбов, 2009. - 161 с. - Текст: непосредственный.
7. Зорин, А.С. Совершенствование технологии и технических средств комбинированной вакуумной сушки растительного сырья для производства чипсов: автореф. дис. ... канд. техн. наук / А.С. Зорин. - Тамбов, 2019. - 156 с. - Текст: непосредственный.
8. Гуськов, А.А. Совершенствование технологии и технических средств экстрагирования растворимых веществ из растительного сырья: автореф. дис. ... канд. техн. наук / А.А. Гуськов. - Мичуринск-Наукоград РФ, 2019. - 136 с. - Текст: непосредственный.
9. Родионов, Ю. В.. Вакуумные Технологии производства порошков и экстрактов из овощей, плодов и ягод для функциональных продуктов питания /Ю.В. Родионов, Д. В. Никитин, О. А. Зорин а [и др.] / / Наука в центральной России. - 2023. - № 1(61). - С. 55-65. - DOI 10.35887/2305-2538-2023-1-55-65. - Текст: непосредственный.
REFERENCES
1. Kazanceva I.L. Nauchno-prakticheskoe obosnovanie i sovershenstvovanie tehnologii kompleksnoj pererabotki zerna nuta s polucheniem ingredientov dlja sozdanija produktov zdorovogo pitanija [Scientific and practical substantiation and improvement of the technology for complex processing of chickpea grain to obtain ingredients for creating healthy food products]: Avtoref. dis. ... dok. tehn. nauk, Saratov, 2017, 391 pp.
2. Ju. V. Rodionov, N. V. Majstrenko, A. I. Skomorohova, D. S. Aleksencev Tehnolog-icheskaja linija izgotovlenija funkcional'nyh produktov pitanija na osnove rastitel'nogo syr'ja [Technological line for the production of functional food products based on plant raw materials], Innovacionnaja tehnika i tehnologija, 2021, T. 8, No 4, pp. 48-53, EDN LOJBYR.
3. Perfilova O.V. Pererabotka vtorichnogo fruktovo-ovoshhnogo syr'ja s ispol'zovaniem jelektrofizicheskih metodov: rasshirenie resursnogo potenciala i assorti-menta produktov povyshennoj pishhevoj cennosti, razrabotka innovacionnyh tehnolog-icheskih reshenij [Processing of secondary fruit and vegetable raw materials using elec-trophysical methods: expanding the resource potential and range of products with increased nutritional value, developing innovative technological solutions]: Avtoref. dis. ... dok. tehn. nauk, Voronezh, 2019, 437 pp.
4. Seregina T.V. Razrabotka obogashhjonnyh makaronnyh izdelij s antioksidantnymi svojstvami [Development of enriched pasta with antioxidant properties]: Avtoref. dis. ... kand. tehn. nauk, Orel, 2016, 172 pp.
5. Blinnikova O.M. Proektirovanie i obespechenie sohranjaemosti polikomponentnyh pishhevyh produktov s zadannymi svojstvami [Design and ensuring the preservation of multicomponent food products with specified properties]: Avtoref. dis. ... dok. tehn. nauk, Moskva, 2021, 469 pp.
6. Popova I.V. Sovershenstvovanie tehnologii i sredstv sushki ovoshhnogo syr'ja [Improving the technology and means of drying vegetable raw materials]: Avtoref. dis. ... kand. tehn. nauk, Tambov, 2009, 161 pp.
7. Zorin A.S. Sovershenstvovanie tehnologii i tehnicheskih sredstv kombinirovannoj vakuumnoj sushki rastitel'nogo syr'ja dlja proizvodstva chipsov [Improving the technology and technical means of combined vacuum drying of vegetable raw materials for the production of chips]: Avtoref. dis. ... kand. tehn. nauk, Tambov, 2019, 156 pp.
8. Gus'kov A. A. Sovershenstvovanie tehnologii i tehnicheskih sredstv jekstragiro-vanija rastvorimyh veshhestv iz rastitel'nogo syr'ja [Improvement of technology and technical means for extracting soluble substances from plant raw materials]: Avtoref. dis. . kand. tehn. nauk, Michurinsk-Naukograd RF, 2019, 136 pp.
9. Ju. V. Rodionov, D. V. Nikitin, O. A. Zorina i dr. Vakuumnye Tehnologii proizvodstva poroshkov i jekstraktov iz ovoshhej, plodov i jagod dlja funkcional'nyh produktov pitanija [Vacuum Technologies for the production of powders and extracts from vegetables, fruits and berries for functional food products], Nauka v central'noj Rossii, 2023, No 1(61), pp. 55-65, DOI 10.35887/2305-2538-2023-1-55-65.
