Экспериментальные исследования по обоснованию комплекса требований к обжаренному цикорию и высушенным листьям стевии по органолептическим и физико-химическим показателям Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

УДК 663.94; 663.96

Экспериментальные исследования по обоснованию комплекса требований

к обжаренному цикорию и высушенным листьям стевии по органолептическим и физико-химическим показателям

Т.М. Логвинчук; В.Ф. Добровольский, д-р техн. наук, профессор

НИИ пищеконцентратной промышленности и специальной пищевой технологии - филиал ФИЦ питания, биотехнологии и безопасности пищи, Московская обл., пос. Измайлово

При создании функциональных пищевых продуктов особую актуальность представляют вопросы научно обоснованного применения различных видов растительного сырья как важного источника биологически активных веществ, обладающих полезными для организма человека свойствами, способных корректировать процессы метаболизма в организме человека, повышать его защитные функции, снижать риск развития алиментарно зависимых заболеваний. Не менее актуальным в этой области является также решение задач, направленных на обоснование принципов и подходов к разработке технологических приемов обработки сырья, позволяющих получать готовые продукты с высокой пищевой и биологической ценностью [1-3].

Важной задачей одного из этапов научно-исследовательской работы, выполняемой в рамках темы

«Разработка технологии кофейных и чайных продуктов с применением фитосырья, содержащего инулин и натуральные подсластители», стала разработка оптимальных параметров технологических процессов подготовки сырья, обеспечивающих максимальное сохранение его ценных биологически активных веществ и ориентированных на обоснование комплекса требований к нему по основным органолептическим и физико-химическим показателям.

Для создания рецептурных композиций кофейных и чайных напитков в качестве источника инулина был выбран сушеный цикорий [4, 5]. Сушеный цикорий обладает травянистым вкусом и запахом, а настой напитка, приготовленного из сушеного цикория, имеет светлый коричневый цвет. Основной процесс, определяющий эффективность применения цикория при создании рецептурных

гъ

со

ее

лз

со с

о 3

и и лз

5

о

15/110 20/ПЗ ¿Б/150 30/170 35/130

Время обжаривания, мин./Температура обжаривания, °С

Рис. 1. Изменение содержания инулина в цикории при обжаривании

композиций в сочетании со стевией и другими видами фитосырья, -процесс обжаривания. Именно при обжаривании формируются основные органолептические показатели цикория - насыщенный темно-коричневый цвет, приятный аромат и сладковатый с характерной горчинкой вкус, но при этом наблюдается потеря части биологически активных веществ, в том числе инулина.

В сушеном цикории методом ВЭЖХ, согласно «Руководству по методам контроля качества и безопасности биологически активных добавок к пище» Р 4.1.1672-03 [6], было определено фактическое содержание инулина, которое составило 25,6%. Исследования проведены в ФИЦ питания и биотехнологии.

Так как именно инулин является основным компонентом цикория, участвующим в экспериментально-технологической цепи создания рецептурных композиций, один из этапов исследовательской работы был посвящен определению режимов обжаривания цикория, позволяющих максимально сохранить содержание этого ценного вещества.

Для определения оптимальных параметров процесса было проведено несколько экспериментов по обжариванию сушеного цикория, при которых контролировалось количественное изменение содержания инулина. Полученные результаты представлены графически на рис. 1.

Как видно из рис. 1, параметры обжаривания цикория в течение 15 мин. при температуре 120 °С позволяют максимально сохранить содержание инулина по отношению к сушеному цикорию. При повышении температуры (выше 120 °С) и увеличении продолжительности (более 15 мин.) в течение всего процесса обжаривания наблюдается устойчивое снижение содержания инулина.

Сравнительные исследования результатов органолептической оцен-

ENGINEERING AND TECHNOLOGY

Таблица 1

Органолептические показатели обжаренного цикория и высушенных

листьев стевии

Показатель Характеристика

Обжаренный цикорий Высушенные листья стевии

Внешний вид Кусочки размером в наибольшем линейном измерении - визуально не более 10 мм Листья здоровые, неповрежденные вредителями и болезнями, по форме продолговатые с мелкозубчатыми краями, преимущественно целые

Цвет Однородный, от коричневого до темно-коричневого От светло- до темно-зеленого

Запах Свойственный данному сырью, без посторонних запахов

Вкус Сладковатый с мягкой приятной горчинкой Выраженный сладкий, с горьковатым привкусом

Таблица 2

Физико-химические показатели обжаренного цикория и высушенных

листьев стевии

Норма

Показатель Обжаренный цикорий Высушенные листья стевии

Массовая доля влаги, %, не более 7,0 12,0

Массовая доля стевиолгликозидов, %, не менее

стевиозида - 4,0

ребаудиозида А - 6,5

Массовая доля инулина, %, не менее 19,0 -

Массовая доля водорастворимых экстрактивных веществ, %, не менее 50,0

Массовая доля минеральных примесей, нерастворимых в соляной кислоте, %, не более 0,1 1,0

Примеси растительного происхождения Не допускаются

Зараженность вредителями хлебных запасов, наличие плесени и гнили Не допускаются

Массовая доля металлических примесей (частиц не более 0,3 мм в наибольшем линейном измерении), %, не более 3х10-4

ки образцов цикория, полученных при различных режимах обжаривания, показали также, что максимальное значение содержания инулина (19,1 %) совпадает с гармоничным вкусом обжаренного цикория.

Таким образом, результаты исследований позволили обосновать требование к обжаренному цикорию для применения в качестве рецептурного компонента при создании композиций кофейных и чайных напитков по содержанию в нем инулина.

В качестве источника натуральных подсластителей были выбраны высушенные листья стевии [4, 5]. Результаты определения содержания стеви-олгликозидов позволили обосновать требование к высушенным листьям стевии по этому показателю.

Кроме определения основных веществ - инулина в обжаренном цикории и стевиолгликозидов в высушенных листьях стевии, были проведены также экспериментальные исследования по определению органолепти-ческих и других физико-химических показателей. Для каждого из этих показателей установлены характеристики и нормы, представленные в табл. 1 и 2.

Изложенные результаты исследований позволили сформировать и обосновать комплекс требований к обжаренному цикорию и высушенным листьям стевии по органо-лептическим и физико-химическим показателям. Существенным достоинством является тот факт, что органолептические и физико-химические показатели, представленные в табл. 1 и 2, могут применяться для входного контроля и оценки качества основных видов сырья - обжаренного цикория и высушенных листьев стевии, поступающих в технологический процесс изготовлении кофейных и чайных напитков.

Научно-исследовательская работа по подготовке рукописи проведена за счет средств субсидии на выполнение государственного задания в рамках Программы Фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 20132020 годы (тема № 0529-2016-0028).

ЛИТЕРАТУРА

1. Инновационные технологии в области пищевых продуктов и продукции общественного питания функциональ-

ного и специализированного назначения: Коллективная монография/ФГБОУ ВПО «СПбГТЭУ»; под общ. ред. Н.В. Пан-ковой. - СПб.: Изд-во «ЛЕМА», 2012. -314 с.

2. Дымова, Ю. И. Методология разработки продуктов функциональной направленности/Ю.И. Дымова, Д.Г. Попова, Е. А. Тыщенко // Ползуновский вестник. - 2012. - № 2/2. - С. 191-195.

3. Функциональные пищевые продукты. Введение в технологии/Под ред. А. А. Кочетковой. - М.: ДеЛи принт, 2009. - 288 с.

4. Логвинчук, Т.М. Основные критерии применения фитосырья, содержащего инулин и натуральные подсластители, для создания рецептурных композиций кофейных и чайных напитков/Т.М. Логвинчук, В.Ф. Добровольский, В.В. Бессонов // Инновационные технологии в пищевой промышленности: материалы XVI Междунар. науч.-практ. конф. (Минск, 5-6 октября 2017 г.)/З.В. Лов-кис [и др.] //. - Минск: Беларуская на-вука, 2017. - 340 с. - С. 143-145.

5. Логвинчук, Т.М. Разработка рецептурных композиций кофейных и чайных напитков с комплексным применением фитосырья, содержащего инулин и натуральные подсластители/ Т. М. Лог-винчук [и др.] // Сборник научных трудов юбилейного форума, посвященного 85-летию со дня основания ФГАНУ «Научно-исследовательский институт хлебопекарной промышленности»/Отв. ред. д-р техн. наук Мартиросян В.В. -М.: Буки веди. - 2017. - 280 с. -С. 1231-25.

6. Руководство по методам контроля качества и безопасности биологически активных добавок к пище: Р 4.1.167203, утв. Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации 30. 06. 2003: ввод в действие с 30. 06. 2003. - М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России. - 2004. -240 с.

REFERENCES

1. Innovacionnye tehnologii v oblasti pishhevyh produktov i produkcii obsh-hestvennogo pitanija funkcional'nogo i specializirovannogo naznachenija: Kollektivnaja monografija/FGBOU VPO «SPb-GTJeU»; pod obshh. red. N.V. Pankovoj. -SPb.: Izd-vo «LEMA», 2012. - 314 s.

2. Dymova, Ju. I. Metodologija raz-rabotki produktov funkcional'noj naprav-lennosti/ Ju.I. Dymova, D. G. Popova, E.A. Tyshhenko // Polzunovskij vestnik. -2012. - № 2/2. - S. 191-195.

3. Funkcional'nye pishhevye produk-ty. Vvedenie v tehnologii/ Pod red. A.A. Kochetkovoj. - M.: DeLi print, 2009. -288 s.

4. Logvinchuk, T.M. Osnovnye kriterii primenenija fitosyr'ja, soderzhashhego

inuLin i naturaL'nye podsLastiteLi, dLja sozdanija recepturnyh kompozicij kofe-jnyh i chajnyh napitkov/T.M. Logvinchuk, V. F. DobrovoL'skij, V.V. Bessonov // In-novacionnye tehnoLogii v pishhevoj pro-myshLennosti: materiaLy HVI Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. (Minsk, 5-6 oktjabrja 2017 g.)/Z.V. Lovkis [i dr.] //. - Minsk: BeLaruskaja navuka, 2017. - 340 s. -S. 143-145.

5. Logvinchuk, T.M. Razrabotka recepturnyh kompozicij kofejnyh i chajnyh napitkov s kompLeksnym primeneni-em fitosyr'ja, soderzhashhego inuLin i naturaL'nye podsLastiteLi/T.M. Logvinchuk [i dr.] // sbornik nauchnyh trudov jubiLe-jnogo foruma, posvjashhjonnogo 85-Letiju so dnja osnovanija FGANU «Nauchno-issLedovateL'skij institut hLebopekarnoj promyshLennosti»/ Otv. red. d-r tehn.

nauk Martirosjan V.V. - M.: Buki vedi. -2017. - 280 s. - s. 1231-25.

6. Rukovodstvo po metodam kontroLja kachestva i bezopasnosti bioLogicheski aktivnyh dobavok k pishhe: R 4.1.167203, utv. GLavnym gosudarstvennym sani-tarnym vrachom Rossijskoj Federacii 30. 06. 2003: vvod v dejstvie s 30. 06. 2003. -M.: FederaL'nyj centr gossanjepidnadzora Minzdrava Rossii. - 2004. - 240 s.

Экспериментальные исследования по обоснованию комплекса требований к обжаренному цикорию и высушенным листьям стевии по органолептическим и физико-химическим показателям

Experimental researches to justify the complex requirements for roasted chicory and dried stevia leaves on organoleptic and physico-chemical parameters

Key words

dried stevia leaves; inulin; roasted chicory; steviolglycosides, organoleptic and physico-chemical parameters

Ключевые слова

высушенные листья стевии; инулин; обжаренный цикорий; органолептические и физико-химические показатели; стевиолгликозиды

Реферат

В статье представлены результаты исследований, направленных на формирование и обоснование требований к обжаренному цикорию и высушенным листьям стевии по органолептическим и физико-химическим показателям. Основным процессом, определяющим эффективность применения цикория при создании рецептурных композиций кофейных и чайных напитков в сочетании со стевией и другими видами фитосырья, является процесс обжаривания. При обжаривании формируются основные органолептические показатели цикория - насыщенный темно-коричневый цвет, приятный аромат и сладковатый с характерной горчинкой вкус, но при этом наблюдается потеря части биологически активных веществ, в том числе инулина. Так как именно инулин является основным компонентом цикория, участвующим в экспериментально-технологической цепи создания рецептурных композиций, один из этапов исследовательской работы был посвящен определению режимов обжаривания цикория, позволяющих максимально сохранить содержание этого ценного вещества. Для определения оптимальных параметров процесса было проведено несколько экспериментов по обжариванию сушеного цикория, при которых контролировалось количественное изменение содержания инулина. Определены параметры обжаривания цикория, позволяющие сохранить максимальное содержание инулина по отношению к сушеному цикорию. Сравнительные исследования результатов органолептической оценки образцов цикория, полученных при различных режимах обжаривания, показали, что максимальное значение содержания инулина совпадает с гармоничным вкусом обжаренного цикория. В качестве источника натуральных подсластителей были выбраны высушенные листья стевии. Результаты определения содержания стевиолгликозидов позволили обосновать требование к высушенным листьям стевии по данному показателю. Кроме определения основных веществ -инулина в обжаренном цикории и стевиолгликозидов в высушенных листьях стевии, проведены экспериментальные исследования по определению органолептических и других физико-химических показателей. Комплекс установленных требований может применяться для контроля и оценки качества основных видов сырья - обжаренного цикория и высушенных листьев стевии, участвующих в в технологическом процессе при изготовлении кофейных и чайных напитков.

Abstracts

The article presents the results of studies aimed at the formation and justification of requirements for roasted chicory and dried stevia leaves on organoleptic and physico-chemical parameters. The main process that determines the effectiveness of chicory in the creation of prescription compositions of coffee and tea drinks in combination with stevia and other types of phytochemicals is the roasting process. When roasting, the main organoleptic characteristics of chicory are formed-a rich dark brown color, a pleasant aroma and a sweet taste with a characteristic bitterness, but there is a loss of some biologically active substances, including inulin. Since inulin is the main component of chicory, participating in the experimental and technological chain of formulation compositions, one of the stages of research was devoted to the determination of modes of roasting chicory, to preserve the maximum content of this valuable substance. To determine the optimal parameters of the process, several experiments were conducted on roasting dried chicory, in which the quantitative change in the content of inulin was controlled. The parameters of roasting chicory, allowing to maintain the maximum content of inulin in relation to dried chicory. Comparative studies of the results of organoleptic evaluation of chicory samples obtained under different modes of roasting showed that the maximum value of inulin content coincides with the harmonious taste of roasted chicory. As a source of natural sweeteners, the dried leaves of stevia were chosen. The results of determination of steviolglycoside content allowed to justify the requirement for dried stevia leaves for this indicator. In addition to the determination of the main substances - inulin in fried chicory and steviolglycosides in dried stevia leaves, experimental studies to determine organoleptic and other physico-chemical parameters. The set of requirements can be used to control and evaluate the quality of the main raw materials - roasted chicory and dried stevia leaves, entering the technological process of making coffee and tea drinks.

Авторы

Логвинчук Татьяна Матвеевна,

Добровольский Виктор Францевич, д-р техн. наук, профессор НИИ пищеконцентратной промышленности и специальной пищевой технологии - филиал ФИЦ питания, биотехнологии и безопасности пищи, 142718, Московская обл., Ленинский район, поселок Измайлово, д. 22, gnuniippspt@gmail.com

Authors

Logvinchuk Tatiana Matveevna,

Dobrovolsky Viktor Frantsevich, Doctor of Technocal Sciences, Professor

Scientific Research Institute of Food-Concentrate Industry and Special Food Technology - Branch of FGBUN «FIC of Nutrition, Biotechnology and Food Safety», 22, Izmailovo settlement, Leninsky district, Moscow region, 142718, gnuniippspt@gmail.com