CC BY
19
Науковий в^ник Львiвського нащонального ушверситету ветеринарно! медицини та бiотехнологiй iMeHi С.З. Гжицького
Scientific Messenger of Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies
ISSN 2519-268X print doi: 10.15421/nvlvet8503
ISSN 2518-1327 online http://nvlvet.com.ua/
UDC 664.68
Influence of powder from jerusalem artichoke on the quality indicators of cupcakes for people with diabetes mellitus
O. Nyemirich, I. Sylka, Y. Zaharchenko
National University of Food Technologies, Kiev, Ukraine
Nyemirich, O., Sylka, I., & Zaharchenko, Y. (2018). Influence ofpowder from jerusalem artichoke on the quality indicators of cupcakes for people with diabetes mellitus. Scientific Messenger of Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies. 20(85), 14-18. doi: 10.15421/nvlvet8503
The article presents the results of investigations of the influence ofpowder from Jerusalem artichoke on the organoleptic and physicochemical indicators of the quality of the cupcakes. Developed cupcakes are recommended for people with diabetes mellitus. Due to the analysis of literature sources and recommendations of nutritionists regarding the consumption of fructose and dietary fiber in flour confectionery, fructose and powder of Jerusalem artichoke, obtained by the method of drying with mixed heat supply, are proposed as the main food components. Technological features of additional ingredients have a significant effect on the process of kneading and characteristics of the dough. A series of trial baking was conducted. In the course of research it was found that when the concentration of powder from artichoke is increased, the dough becomes more viscous. An increase in concentration from 3 to 15% is accompanied by an increase in the specific volume of the finished product. This is due to the fact that when increasing the amount powder of artichokes increases the moisture-retaining capacity of cupcakes. In order to achieve optimal technological performance of finished products, we recommend replacing 9% of flour with a artichoke powder. It is known that fructose has similar technological characteristics with sucrose and is recommended for people with diabetes mellitus. Relying on previous studies, sugar was replaced with fructose, which has similar technological characteristics and is recommended for people with diabetes mellitus. The physicochemical parameters of the raw material and the finished product are considered to meet the requirements of DSTU 4505: 2005 «Cupcakes. General specifications». The use powder of Jerusalem artichoke and fructose in the production of cupcakes is advisable because of the enrichment of the product with biologically active substances and the expansion of the range ofproducts for diabetics.
Key words: cupcake, nutritional value, powder of Jerusalem artichoke, fructose, diabetes mellitus.
Вплив порошку з топшамбура на показники якосп капкейкчв спещального призначення
О.В. Нем1р1ч, 1.М. Силка, Я.В. Захарченко
Нацюнальний yuieepcumem харчових технологш, м.Кшв, Украта
У cmammi представлен результати до^джень впливу порошку з топтамбура, отриманого способом суштня 3i змiшаним теплотдведенням, на органолептичж та фiзико-хiмiчнi показники якоcmi капкейтв для оЫб, що хворi на цукровий дiaбеm. Внаслi-док aнaлiзy лШературних джерел та рекомендацй дiemологiв стосовно споживання фруктози та харчових волокон у борошняних кондитерських виробах як основш хaрчовi компоненти запропонован фруктоза та порошок топтамбура. Технолоачн особливос-mi додаткових iнгредieнmiв здтснюють суттевий вплив на процес замшування та характеристики ткта. При проведены проб-них випкань було виявлено, що при збтьшенж концентрацИ порошку з топтамбура ткто стае бтьш в 'язким. Збтьшення концен-траци вiд 3 до 15% супроводжуеться тдвищенням питомого об'ему. Це пояснюеться тим, що при зб^ьшенн кiлькоcmi порошку топтамбура збтьшуеться вологоутримувальна здаттсть капкеймв. Задля досягнення оптимальних mехнологiчних показниюв готових виробiв було рекомендовано проводити замту 9% борошна на порошок топтамбура. Покладаючись на попередн дослi-дження, цукор було замтено на фруктозу, яка мае cхожi mехнологiчнi характеристики та е рекомендована людям хворим на
Article info
Received 15.01.2018 Received in revised form 21.02.2018 Accepted 26.02.2018
National University of Food Technologies, Volodymyrska Str., 68, Kyiv, 01601, Ukraine. Tel.: +38-044-289-54-72. E-mail: [email protected]
цукровий дiабет. До^джет фiзико-хiмiчнi показники вихiдноi сировини та готового продукту вiдповiдають вимогам ДСТУ 4505:2005 «Кекси. Загальн техшчш умови». Використання порошку топтамбура та фруктози у виробництвi капкеймв е доцть-ним з огляду збагачення продукту бiологiчно активними речовинами та розширення асортименту продукцп для дiабетикiв.
Ключовi слова: капкейк, харчова цттсть, порошок топтамбуру, фруктоза, цукровий дiабет.
Вступ
Ддетологами визначено, що захворювання серцево-судинно! сисгеми, шлунково-кишкового тракту га цукровий д1абег е ал!ментарно-залежними, гобго !х штенсившсть i розповсюджешсть тюно пов'язана 3Í структурою харчування населення. Серед цих хвороб одне з перших мюць за смертшстю займае цукровий дiабет, який залишаеться однiею з найбшьш актуаль-них проблем клшчно! медицини (Ferrara, 2007; Yang et al., 2010; Hanson et al., 2012).
Важливу роль, а iнодi чи не единий метод при ль кувант цукрового дiабегу вiдiграе дiетотерапiя (Yajnik, 2010). В такому випадку дiета повинна максимально наближатися до ф!зюлопчно! за енергетич-ною цшшстю та вмiстом бiлкiв, жир!в, вуглеводiв, мiнеральних речовин i вггамшв. Введения харчових волокон поряд з виключенням сахарози е однiею з необхщних тенденцiй у подоланнi дано! хвороби в нашш крашг
Рослинш засоби, як1 людина використовуе з давшх часiв, завжди вiдiгравали важливу роль у традицшно-му лшувант цукрового дiабету. Навiть сьогоднi у багатьох регюнах свiту подiбне л!кування е бiльш доступним для хворих, нж звичайнi лiки та являе собою першу лшш для терапп (Dedov et al., 2013). Рослини е основним джерелом лжарських засобiв, i велика к1льк1сть з юнуючих препаратiв прямо або побiчно видшеш з них (Syrokhman and Zavghorodnja, 2009; Gachak et al., 2017; Gutyj et al., 2017). Незважа-ючи на давне, узвичаене використання рослин у бага-тьох частинах свiту, ефективнiсть лише небагатьох з них була перевiрена сучасними, широкомасштабни-ми, клiнiчними випробуваннями.
Кiлькiсть вуглеводiв в дiетi може бути доведено до нормального рiвня за умови, якщо !х засвоення забез-печуеться введенням глюкозо-знижувальних препара-пв, що практикуеться при дiабетi середньо! тяжкостi i тяжкому перебпу захворювання (Rybak et al., 2013). Вмют вуглеводiв при цьому часто обмежують та в!д-дають перевагу важко засвоюваним вуглеводам (хлiб з борошна грубого помелу, овоч^ фрукти, ягоди i т. д.).
Оптимальний рiвень глюкози в кровi зберiгаеться лише за умови введення в рацюн харчових волокон, якi впливають на обмш жирiв i вуглеводiв лише за достатньо! кiлькостi !х у склад! рацiону. Вiдомо, що при споживанш 8 г харчових волокон щодоби (серед-нiй рiвень в рацюш населення Украши) концентрацiя глюкози в кровi значно вища, шж при дотриманнi дiети, яка мютить 30 г грубо! клiтковини (Trush, 2015).
Введення до складу дiети харчових волокон хво-рим на цукровий дiабет пвдвищуе активнiсть детокси-кацiйних процесiв, а також сприяе виведенню з орга-нiзму шквдливих компонентiв 1ж1. Ця властивiсть
волокон використовуеться також для запоб^ання шшим хворобам (Nacionaljni standarty Ukrajiny, 2004).
Обмш глюкози залежить в!д типу волокон. Необ-робленi висiвки найефектившше знижують концент-рац1ю глюкози. Навпаки, целюлоза викликае швидке пiдвищення в кровi рiвня глюкози (в 1,5 раза переви-щуе вмiст, порiвняно з особами, що клiтковину не вживали). Водорозчиннi волокна - пектин i агар впливають на всмоктування глюкози лише за умови рiвномiрного перемiшування з !жею. Осшльки вони мають драглеутворюючi властивостi, !хн1й позитив-ний вплив посилюеться при вживанш додатково! кiлькостi рiдини (Nacionaljni standarty Ukrajiny, 2004).
На жаль, хворi на цукровий дiабет не мають мож-ливостi споживати цукор, тому б№шють продуктiв, що мiстяться на ринку Украши, не придатнi до вжи-вання для людей з даним захворюванням. Дане пи-тання можна розв'язати, використовуючи цукроза-мшники. Своею чергою цукрозамiнники е як природш (стевiозид, фруктоза), так i хiмiчно синтезованi спо-лучення хiмiчних елементiв (сахарин, аспартам, цик-ламат та iн.). Синтетичнi сахарозамiнники досить шквдлив^ тому нами було обрано природнiй цукроза-мiнник - фруктозу, що дае можливють споживати даш кондитерськ1 вироби людям, хворим на цукровий дiабет.
Фруктоза, на ввдмшу вiд сахарози, мае бiльш висо-ку солодк1сть. Якщо солодк1сть сахарози прийняти за 1, то солодшсть фруктози - 1,5-1,75. У виробнищта кондитерських виробiв фруктозу використовують як тдсолоджувальну речовину або як замшник цукру-пiску.
З огляду на лггературш данi було вирiшено поед-нати рекомендац^' дiетологiв стосовно споживання фруктози та харчових волокон у борошняних конди-терських виробах, а саме капкейках (Krutovyi et al., 2013).
Капкейк (буквально «чашковий торт», в1домий також тд назвою fairycake - «торт для фе!») - кекс невеликого розмiру, призначений для вживання в !жу однiею людиною. Як правило, капкейки виготовля-ються з тих самих iнгредiентiв, що i велик! торти (масла, цукру, яець та борошна) та е неввд'емною складо-вою меню заклащв ресторанного господарства.
У харчовiй промисловосп iснуе ряд сучасних тех-нологш продукт!в для дiабетикiв, а саме кекс «Цитру-совий» з ксилитом, кекс «Сонечко» з сор6!том та мор-квяним пюре, кекси на фруктоз!, пастила «Жасмш» на основ! пюре з моркви та тошнамбура з додаванням фруктози й сорбиу.
1стотна в!дм!нн!сть топ!намбура в!д шших овоч!в проявляеться в ун!кальному вуглеводневому комплекс! на основ! фруктози i И пол!мер!в: фруктоол!госа-харид!в та !нул!ну. 1нул!н - единий природний пол!-сахарид, що складаеться на 95% з фруктози.
Анал1з лггературних даних та мониторинг укра!н-ського ринку щодо продукпв перероблення тошнам-буру, показав, що для виробництва капкейк1в доцшь-шше обрати такий вид сировини як порошок, оскшьки вш мае бшьш концентрований х1м1чний склад за ра-хунок вшсутносп води. Також перевагою е подовже-ний термш та зручшсть збер1гання.
Вшомо, що сушння е технолопчним процесом, унаслшок реал1зацп якого повинт бути максимально збережеш початков! властивост! сировини. Тому для отримання порошку з топшамбура було використано спошб сушшня з1 змшаним теплошдведенням (ЗТП-сушння). Даний спошб характеризуеться невеликими економ1чними та сировинними затратами, а к1нцевий продукт характеризуеться шдвищеними споживчими властивостями в пор1внянш з продуктами, отримани-ми шшими способами (Voznenko et а1., 2016).
Мета I завдання досл1дження. Враховуючи обме-ження споживання вуглевод1в при перебпу дано! хвороби, метою роботи була розробка ново! рецепту-ри капкейшв та дослщження !х ф1зико-х1м1чних та органолептичних показник1в якосп.
Для досягнення поставлено! мети виршувалися так1 завдання: розробити технологш капкейшв з ви-користанням фруктози та порошку топшамбура; ви-значити вплив обраних шгред1енпв на органолептич-т та ф1зико-х1м1чш показники якосп готових вироб1в; дослщити органолептичн! показники капкейк1в.
Матерiал i методи досл1джень
Об'ектом дослщження е борошняний кондитерсь-кий вир1б - капкейк спещального призначення. Реаль
зацш викладених завдань дано! роботи проводили за допомогою сучасних метод1в дослщження, а саме:
• визначення лужносп капкейк1в згщно з ДСТУ 5024:2008 «Вироби кондитерсьш. Методи визначення кислотносл 1 лужност!»;
• визначення органолептичних показнишв та вм1с-ту редукуючих речовин згщно з ДСТУ 4683:2006 «Вироби кондитерсьш. Методи визначення органолептичних показнишв якосп, розм1р1в, маси нето 1 скла-дових частин».
• визначення масово! частки вологи згщно з ГОСТ 5900-73 «Вироби кондитерсьш. Методи визначення вологи 1 сухих речовин» методом прискореного висушування у сушильнш шаф1.
Результати та 1х обговорення
Очевидно, що технолопчш особливосл нетради-цшно! сировини будуть здшснювати суттевий вплив на процес зам1шування та характеристики пста. Голо-вна роль в утворенш тюта з притаманними йому властивостями: пружност1, еластичносп, пластичносп 1 в'язкосп належить бшкам борошна. При додаванш порошку топшамбура псто буде ставати бшьш в'язким.
При проведенш пробних вишкань на визначення оптимально! юлькосп порошку топшамбура, який вноситиметься до виробу, було виявлено, що при збшьшенш концентраций вищезгаданого шгред!ента питомий об'ем готово! продукцп збшьшуеться. Дат проведення дослщу зображено на рисунку 1.
111111
_ контроль 3% 6% 9% 12% 15%
□ фруктоза 5,1 5,6 6,2_7__7,1 7,15
| В сахароза | 4^8 5,2 6,1 6,9 7 7,1
Рис.1. Вплив концентраций порошку топшамбура на питомий об'ем готових вироб1в
З д1аграми можемо бачити, що при збшьшенш концентраций порошку топшамбура вщ 3 до 15% питомий об'ем готових вироб1в збшьшуеться. Це пояс-нюеться тим, що при зб1льшенш юлькосп порошку топшамбура збшьшуеться вологоутримувальна здат-шсть капкейшв. При додаванн1 порошку топшамбура бшьше шж 9% питомий об'ем майже не зм1нюеться.
Важливими е також ф1зико-х1м1чш показники готових вироб1в, що визначають !хню яшсть. Нами було проведено ряд дослщжень щодо вщповщносп вигото-влених капкейшв вимогам ДСТУ 4505:2005 «Кекси. Загальш техн1чн1 умови». Результати наведен! в таблиц! 1.
Ta6.^H 1
®i3HKo-xiMiHHi noKa3HHKH KanKeHKiB cneniajbHoro nproHaneHHa
Ha3Ba noKa3HHKa KanKeHKH Ha caxapo3i KanKeHKH Ha $pyKTo3i KanKeHKH Ha $pyKTo3i + ToniHaM6yp (9%) KanKeHKH Ha $pyKTo3i + ToniHaM6yp (12%)
BojoricTL,% 31 31 31 32
^y^HicTb, rpag. 0,12 0,12 0,12 0,12
MacoBa nacTKa rnpy b
nepepaxyHKy Ha cyxy 21,46 21,38 21,36 21,35
penoBHHy, %
MacoBa nacTKa 3arajbHo-
ro nyKpy b nepepaxyHKy 16,26 14,18 15,25 15,86
Ha cyxy penoBHHy, %
MacoBa nacTKa 3ojh,
Hepo3HHHHoi b po3HHHi 3 0,17 0,20 0,88 0,99
MacoBoro nacTKoro cojsHoi
khcjoth, 10%
nopucTicTb, %. 66,7 58,9 63,7 65,2
Pe3yjbraTH gocnig^eHb noKa3aju, ^o BHroTOBjem KanKeHKH 3 $pyKTO3oo Ta nopomKoM ToniHaM6ypy y KijibKocTi 9% Big Macu 6opomHa 3a $i3HKo-xiMiHHHMH noKa3HHKaMH BignoBigaoTb BHMoraM ,3,CTy 4505:2005 «KeKcu. 3arajbHi TexHinHi yMoBH». 3rigHo TexHojorii' npuroryBaHHs $pyKTO3y Ta nopomoK ToniHaM6ypy go-gaoTb Ha cTagii 36uBaHHs BepmKoBoro Macjia Ta MejiaH-®y, gorpuMyoHucb TexHojorinHHx napaMeTpiB, nepeg-6aneHHx y HopMaruBHiH goKyMeHTanii.
nepcnexmueu nodanbrnux docnidwem nojisraooTb y 6ijbm rju6oKoMy BHBneHHi ^yHKnioHajbHo-TexHojorinHHx BjacTHBocreH po3po6jeHoi' penenrypu. npoBogsrbcs po3paxyHKH TaKux noKa3HHKiB sk rjiKeMi-hhhh iHgeKc, BMicT oKpeMux 6iojorinHux penoBHH, ^o go3BojHTb po3mupuTH KoHTHHreHT cno^HBaniB 3 oco6-jhbhmh noTpe6aMH b xapnyBaHHi. OrpHMaHi pe3yjbraTH cTaHyTb ochoboo npu cTBopeHHi TexHiHHoi goKyMeHTanii Ha hobhh xapnoBHH npogyKT.
Ta6.^H 2
Penenrypa Ha 100 r Herro roToBoro Bupo6y
Ha3Ba npogyKTy Macca 6pyTTo, r Macca HeTTo
EopomHo nmeHHHHe 31,2 31,2
Macjo BepmKoBe 23,4 23,4
MejaHX 18,7 18,7
nopomoK ToniHaM6ypy 3,8 3,8
OpyKTo3a 19,6 19,6
Pog3HHKH 23,4 23,4
Coga xapnoBa 0,1 0,1
Cijb KyxoHHa 0,1 0,1
Buxig HaniB^a6pHKaTy - 120,15
BHxig roToBoro 100,0
Bupo6y
B HKopucTaHHH nopomKy ToniHaM6ypy Ta $pyKTO3H y Bupo6HunTBi KanKeHKiB e gonijbHHM 3 orjsgy 36araneH-hs npogyKTy 6iojorinHo niHHHMH 6ijKoBHMH KoMnoHeH-TaMH, BiTaMiHHo-MiHepajbHHM KoMnjeKcaMH Ta po3mu-peHHs acopTHMeHTy npogyKnii gjs gia6eTHKiB.
Biiciiobkii
Pe3yjbTaTH npoBegeHux gocnig^eHb noKa3aju, ^o BHKopucTaHHs $pyKTO3H Ta nopomKy ToniHaM6ypa 3a-MicTb nyKpy b penenrypi KanKeHKiB go3Bojse po3mupu-th acopTHMeHT 6opomHSHux KoHgHrepcbKux Bupo6iB cneniajbHoro nproHaneHHs. npu nboMy 6yjo gocsrHyTo ochobhoi MeTH, a caMe roTOBHH npogyKT e nijKoM 6e3-nenHHM gjs jogeH sKi cjigKyoTb 3a BMicToM rjOKo3H y cBoeMy panioHi, Ta BignoBigae $i3HKo-xiMiHHHMH noKa3-HHKaMH sKocTi 3rigHo 3 gionoo HopMaTHBHoo goKyMe-HTanieo.
References
Dedov, I.I., Shestakova, M.V., & Suncov, Ju.I. (2013). Rezul'taty realizacii podprogrammy «Saharnyj diabet» Federal'noj celevoj programmy «Predupre-zhdenie i bor'ba s social'no znachimymi zabolevanijami 2007-2012g.». Saharnyj diabet. 2, 2-46 (in Russian). Ferrara, A. (2007). Increasing prevalence of gestational diabetes mellitus: a public health perspective. Diabetes Care. 30(12), 141-146. doi: 10.2337/dc07-s206 Gachak, Yu.R., Gutyj, B.V., Benitska, A., Dyakun, T., Pristantsky, R., & Kinitska, L. (2017). Use of «Amarant» cryoproush in the technology of dairy products of treatment and propofilactic degradation. Scientific Messenger of Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies. 19(80), 57-62. doi: 10.15421/nvlvet8012 Gutyj, B., Hachak, Y., Vavrysevych, J., & Nagovska, V. (2017). The influence of cryopowder "Garbuz" on the technology of curds of different fat content. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2, 10(86), 20-24. doi: 10.15587/1729-4061.2017.98194 Hanson, M.A., Gluckman, P.D., Ma R.C.W., Matzen P., & Biesma R.G. (2012). Early life opportunities for prevention of diabetes in low and middle income countries. BMC Public Health. 12(1), 1025. doi: 10.1186/1471-2458-12-1025 Krutovyi, G.A., Zaparenko, G.V., Kasilova, L.O., Nemirich, O.V., & Gavrysh, A.V. (2013). Mathematical Modeling of Prescription Composition of Cupcake with High Nutritional Value. Nauka innov. 9(5), 5-9. doi: 10.15407/scin9.05.005
HayKOBHH BicHHK ^HyBME iMeHi C.3. IW^KOTO, 2018, T 20, № 85
Nacionaljni standarty Ukrajiny (2004). Keksy. Zaghaljni tekhnichni umovy: DSTU 4505:2005. K.: Derzh-spozhyvstandart Ukrajiny (in Ukrainian).
Rybak, V.A., Kryvoruchko, O.V., & Maloshtan, L.M. (2013). Doslidzhennja ghipoghlikemichnoji aktyvnosti ekstraktiv lystja kyzylu. Ukrajinsjkyj biofarma-cevtychnyj zhurnal. 3(26), 28-30 (in Ukrainian).
Syrokhman, I.V., & Zavghorodnja, V.M. (2009). Tovaroznavstvo kharchovykh produktiv
funkcionaljnogho pryznachennja: navch. pos. K.: Centr uchbovoji literatury (in Ukrainian).
Trush, Y.L. (2015). Usovershenstvovaniya kontrolya kachestva produktsii na predpriyatiyakh po izgotovleniyu konditerskikh izdeliy. Nauchnoye obespecheniye razvitiya obshchestvennogo pitaniya i pishchevoy promyshlennosti: materialy mezhdu-narodnoy nauchno-prakticheskoy i nauchno-metodicheskoy konferentsii professorsko-prepodavatel'skogo sostava i aspirantov, 2 aprelya 2015 goda. Belgorod: BUKEP, 286-294 (in Ukrainian).
Voznenko, M.A., Bondarenko, I., & Njemirich, O.V. (2017). Pat. Ukrajiny na korysnu modelj № 12075. Sklad kremu vershkovogho; zajavl. 16.06.2017; opubl. 10.11.2017, Bjul. №24 (in Ukrainian). Voznenko, M.A., Bondarenko, I.I., Yatsenko, B.O., & Nyemirich, O.V. (2016). Technological aspects of the manufacture of whipped artichoke powder. Scientific Messenger of Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies named after S.Z. Gzhytskyj. 18(2), 32-36 doi: 10.15421/nvlvet6806 Yajnik, C.S. (2010). Fetal programming of diabetes: still so much to learn! Diabetes Care. 33(5), 1146-1148. doi: 10.2337/dc10-0407 Yang, W., Lu, J., Weng, J., Jia, W., Ji, L., Xiao, J., Shan, Z., Liu, J., Tian, H., Ji, Q., Zhu, D., Ge, J., Lin, L., Chen, L., Guo, X., Zhao, Z., Li, Q., Zhou, Z., Shan, G., & He, J. (2010). Prevalence of diabetes among men and women in China. The New England Journal of Medicine. 362,1090-1101. doi: 10.1056/NEJMoa0908292
