CC BY
450
Технологии пищевой и перерабатывающей промышченности АПК-прооукты здорового питания, № l) 201ь
УДК 664.664.96
Использование и получение фруктовых и овощных добавок в производстве мучных, кондитерских и хлебобулочных изделий
The use and obtaining of fruit and vegetable additives in the productions of flour, confectionery and bakery products
Доцент И.В. Иванова, бакалавр Т.В. Белкина, бакалавр М.В. Белоглазова, бакалавр Л.А. Филиппова, бакалавр А.А. Радчук
(Мичуринский государственный аграрный университет, Тамбовский филиал) кафедра инженерных дисциплин, тел. 8(4752) 72-01-28 Email: [email protected]
Assistant Professor I.V. Ivanova, Bachelor T.V. Belkina, Bachelor M.V. Beloglazova, Bachelor L.A. Philippova, Bachelor A.A. Radchuk
(Michurinsk State Agrarian University, Tambov branch) chair of engineering disciplinestel, tel. 8(4752) 72-01-28 Email: [email protected]
Реферат. Фрукты и овощи - незаменимая составная часть питания, прежде всего, с точки зрения содержания витаминов, минеральных солей, хлорофилла, антибиотиков, клетчатки, ферментов, легкоусвояемых Сахаров, вкусовых, ароматических и других питательных веществ, благотворно воздействующих на организм человека. Поэтому существуют общепринятые рекомендации: потреблять больше фруктов - до 330 г и овощей - 350 г в свежем, консервированном или мороженом виде. Важнейшим свойством овощей является их способность повышать усвояемость белков, жиров и углеводов. Поэтому одним из перспективных направлений в питании является обогащение различных продуктов овощными и фруктовыми порошками. Приведены результаты исследования использования овощного и фруктового сырья при изготовлении различных видов изделий из теста. Вносимые растительные компоненты улучшают структуру продуктов и их пищевую ценность. Положительное воздействие таких добавок на структуру мучного теста объясняется образованием в системе белково-полисахаридных комплексов. Твердая фаза овощных, фруктовых порошков, состоящая из волокнистых структур полисахаридов, способствует повышению формоудерживающей способности выпеченных изделий. Эффективность воздействия добавок на структуру теста и изделий повышается при увеличении степени измельчения овощей и фруктов. Введение растительной продукции в тесто не превышало 10 % от массы муки. Рассмотрена низкотемпературная вакуумная технология получения фруктовых и овощных порошков. Данная технология позволяет сохранить биологически активные вещества в высушиваемых овощах и фруктах.
Summary. The fruits and vegetables in accordance with scientific evidence is an indispensable part of feeding because they contain vitamins, mineral salts, chlorophyll, antibiotics, cellular tissue, enzymes, easily digestible sugars, taste, aroma ties and other nutrients, which have a beneficial effect on the human body. There are generally accepted recommendations: should eat more a fruit is 330 g and a fresh, canned or frozen vegetable is 350 g. The vegetables have the most important property is ability to increase the digestibility of proteins, fats and carbohydrates. The encrichment of various food vegetable and fruits powders is one of the promising directions in nutrition. Our study is based on the use of fruit and vegetables raw materials in the manufacture of various products made of dough. The insertion vegetable ingredients improve the structure of foods and their nutritional value. The positive effects of such additives on the test structure is explained to the formation in the system of protein-polysaccharide complexes. The solid phase of vegetable and fruit powders, consist is of fibrous polysaccharide structure, which enhaces the ability to maintain shape for bakery products. The effectiveness of the impact of additives on the structure of the dough and products increases with the degree of shorting vegetables and fruits. We introduced plant products in the dough that did not exceed 10 % by weight of flour. We have considered the low-temperature vacuum technology for the producing of fruit and vegetable powders. The technology allows you to keep biologically active substances in dried vegetables and fruits.
© Иванова И.В., Белкина Т.В., Белоглазова М.В., Филиппова Л.А., Радчук А.А., 2016
Технологии nuuieeou. и перерабатывающей промышленности АлК-проаукты здорового питания, № 1, 2016
Ключевые слова: функциональное питание, растительные компоненты, свойства теста, структура готового продукта, вакуумная технология получения овощных и фруктовых порошков.
Kei/tuords: functional food, vegetable components, properties of dough, structure of a ready-made product, vacuum technology.
В условиях перехода к функциональным формам питания овощи и фрукты, обладая высокой пищевой и биологической ценностью, приобретают все большее значение. В последние годы появилось много исследований и рекомендаций по использованию фруктовых и овощных добавок в производстве мучных кондитерских и хлебобулочных изделий. Овощи, зелень, фрукты как компоненты мучного теста находят широкое применение в виде сухих порошков, мезги, измельченной сырой или отварной массы, соков, экстрактов и хлопьев. Их используют для снижения в рецептуре изделий энергоемких компонентов, обогащения пищевыми волокнами, улучшения органолептических показателей качества. Например, использование тыквенного и морковного порошка в производстве сдобных и кондитерских изделий позволяет не только обогатить изделия клетчаткой, минеральными веществами и витаминами, но одновременно повысить выход изделий, снизив их энергетическую ценность на 10-30 % [1].
Проведены исследования по замене части яичного белка в бисквитном тесте на порошок свеклы. Введение морковного порошка и других видов овощей в тесто для пончиков и песочные изделия позволяет сократить содержание яиц в рецептуре на 20-50 % без ухудшения качества. Яблочно-пектиновую пасту (массовая доля сухих веществ - 10 %) используют для замены 5 % яичных желтков при производстве бисквита буше, 20-50 % желтков, 10-50 % меланжа в песочном тесте. С целью снижения расхода муки, сахара и маргарина и получения изделий высокого качества рекомендуют использовать плодовые порошки и воду в рецептуре затяжного печенья [5]. Добавление морковного порошка в песочное тесто дает возможность снизить в рецептуре теста дозировку жира и сахара, при этом улучшаются цвет, вкус и рассыпчатость изделий.
Возможность и целесообразность использования овощных и фруктовых порошков в производстве мучных и кондитерских изделий обусловлена особенностями их химического состава и технологическими свойствами. Пищевая ценность овощей определяется в основном содержанием в них Сахаров, органических кислот, азотистых веществ и пищевых волокон, а также витаминов и солей щелочных металлов. Среди овощей белокочанная капуста и морковь наряду с картофелем широко распространены в питании населения и хорошо сохраняются, что позволяет использовать их для переработки в течение всего года. Химический состав этих овощей колеблется в зависимости от сорта, места произрастания, степени зрелости и других факторов (таблица) [4].
Таблица
Химический состав капусты белокочанной и моркови
Наименование пищевых Капуста белокочанная Морковь
компонентов
Сухие вещества 4,6-12,4 10,0-14,0
Белки 1,25-1,8 0,4-1,3
Углеводы:
сахара 2,5-7,0 4,5-8,9
крахмал 0,1 од
пектиновые вещества 0,5-1,2 0,25-2,98
гемицеллюлоза 0,5-1,0 0,3-0,6
клетчатка 0,7-1,0 0,8-2,0
Органические кислоты, в пересчете на яблочную 0,05-0,2 0,1
Технологии пищевой и пе
АПК-прооукты з ±
ывающей промышленности питания, № 1, 2016
Исследования показывают, что порошок моркови и капусты может выступать в качестве компонентов, улучшающих структура пищевых продуктов. В свою очередь, технологические свойства порошка из овощей в решающей степени зависят от характера изменений полисахаридного комплекса клеточных стенок при гидротермической обработке. В процессе тепловой кулинарной обработки происходит размягчение ткани овощей, обусловленное деструкцией полисахаридов, главным образом, протопектина. Так, в процессе доведения овощей до готовности содержание протопектина понижается в моркови - на 24,1 %, в капусте - на 44 %, вследствие чего в отварных продуктах увеличивается количество растворимого пектина. Наличие в порошке овощей растворимого пектина, азотистых веществ, а также волокнистых структур полисахаридов служит предпосылкой для использования их в качестве добавок, влияющих на структурообразование в пищевых системах.
Представляют интерес научно-исследовательские работы, в которых экспериментально установлена и научно обоснована возможность использования порошков овощей с целью укрепления структуры и повышения качества хлебобулочных и кондитерских изделий из заварного и бисквитного теста. Доказано, что овощные добавки в виде пюре могут воздействовать на основные компоненты теста. Так, внесение овощных порошков моркови, капусты или свеклы в бисквитное тесто способствует улучшению качества выпеченного бисквита, причем, максимальный положительный эффект наблюдается при 10 %-ной добавке [6]. Проведенными экспериментальными исследованиями установлено влияние компонентов овощных и фруктовых порошков на формирование структуры бисквитного теста: жидкая фаза (растворы пектина, органических кислот, аминокислот, Сахаров и других компонентов) в большей мере способствует повышению пенообразующей способности яично-сахарной массы; твердая фаза порошка (остов клеточных стенок, содержащий протопектин, клетчатку, гемицеллюлозы и другие вещества) оказывает больше укрепляющее действие на структуру пены, препятствуя расслоению системы. Предположительно, что установленное воздействие твердой фазы овощных пюре на пенную структуру бисквитного теста обусловлено электростатическим взаимодействием белков яиц с компонентами клеточных стенок овощей. Вместе с тем экспериментальные данные о взаимодействии белков яиц и компонентов овощей в мучном тесте в литературе не представлены.
Введение в заварное тесто овощных порошков в количестве более 5 % для морковного и 10 % для капустного (к массе муки) приводит к повышению прочностных и вязкостных показателей качества теста. Упрочнение структуры заварного теста при указанном количестве овощных добавок объясняется образованием в тесте химических комплексов сложного состава между компонентами отварных овощей и биополимерами теста. Экспериментально установлен укрепляющий эффект овощей на структуру дрожжевого теста. Введение пюре из отварных моркови, капусты и свеклы в рецептуру дрожжевого теста (в количестве до 10 % к массе муки) способствует улучшению показателей качества готовых изделий в результате воздействия компонентов овощного пюре на основные компоненты теста: клейковину и крахмал. При этом обе фазы овощного пюре участвуют в формировании структуры изделий из дрожжевого теста, хотя действие их различно.
Твердая фаза овощных порошков, состоящая из волокнистых структур полисахаридов, способствует повышению формоудерживающей способности выпеченных изделий. Жидкая фаза, представляющая собой водные растворы Сахаров, органических кислот, кислых полисахаридов и других растворимых веществ, изменяет свойства среды, в которой происходит набухание компонентов муки, интенсифицирует процессы брожения, увеличивает гидратацию белков клейковины, изменяет свойства крахмальных полисахаридов. В итоге увеличивается удельный объем и улучшается пористость изделий.
Эффективность воздействия овощных добавок на компоненты теста определяется как химическим составом овощей, так и степенью измельчения.
Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК-продукты здорового питания, № 1, 2016
Использование овощей в виде пюре из вареных продуктов рассматривается как условие получения гомогенной массы с высокой площадью поверхностью контакта частиц добавок с компонентами теста. Помимо этого установлено, что именно овощи в результате изменений полисахаридов клеточных стенок проявляют присущие им эмульгирующие и стабилизирующие свойства.
Повышение выхода изделий с добавками овощей и замедление скорости их черствения по сравнению с изделиями без добавок можно объяснить тем, что в процессе всего периода тестоведения, выпечки и хранения влага, внесенная вместе с порошком, удерживается в связанном состоянии. Значительное укрепление структуры дрожжевого теста при добавлении в него овощей позволяет использовать эти добавки для повышения качества дрожжевых изделий при переработке муки с пониженными технологическими свойствами [2].
Положительное воздействие добавок овощей на структуру мучного теста объясняется образованием в системе белково-полисахаридных комплексов.
Во время хранения готовых мучных изделий наблюдаются процессы усыхания и черствения: изделия становятся ломкими, хрупкими, ухудшаются их органолеп-тические показатели. Добавка порошков из овощей и фруктов замедляет процесс черствения при хранении. Скорость изменения структурно-механических показателей изделий с овощными и фруктовыми добавками в процессе хранения ниже, чем у мучных изделий без добавок. Причиной замедления процесса черствения мучных изделий с овощными и фруктовыми добавками является высокая влаго-удерживающая способность овощей и фруктов, которая оказывает влияние на перераспределение влаги в готовых изделиях в процессе их хранения.
Свежие овощи и фрукты, используемые в качестве добавок в мучные изделия, хранятся не более года, а некоторые и менее 1 месяца. Поэтому добавка из овощей и фруктов является перспективной, так как овощи и фрукты в высушенном состоянии хранятся до 3 лет и более без ущерба для биологически активных веществ. Исходным продуктом для получения порошка являются овощи и фрукты. Порошок для добавления в хлебобулочные, кондитерские и другие виды мучных изделий во избежание его слеживаемости и получения заданных свойств теста необходимо размалывать непосредственно перед использованием.
Высушенные овощи и фрукты не требуют сложных условий хранения, лишь поддержание постоянной влажности и не нарушение их вакуумной упаковки, только тогда получаемый порошок будет высокого качества. Другим требованием к овощным и фруктовым порошкам с целью использования для функционального питания является сохранение их первоначального состава биологически активных веществ. Данные требования можно удовлетворить, осуществляя сушку за короткое время и при температуре не более 35-50 °С. Выполнение таких условий возможно путем совершенствования традиционных технологий, обеспечивающих высокое качество продукции, низкое энергопотребление производства и доступную стоимость готовой продукции.
Наиболее полно данным требованиям отвечает двухступенчатая сушка, первой ступенью которой является конвективная сушка во взвешенном слое и второй ступенью - конвективная вакуум-импульсная сушка, с чередованием конвективной и вакуумной стадий.
Использование этого метода сушки доминирует над другими видами, так как исключает образование агломератов овощного сырья в первом периоде и позволяет сохранять питательные вещества во втором периоде сушки. При этом уменьшается время реализации процесса и затраты энергии за счет применения энергосберегающего двухступенчатого жидкостно-кольцевого вакуумного насоса, а также сохраняются полезные качества высушиваемого овощного сырья и снижается цена готового продукта. Этот способ сушки в настоящее время только находит свое распространение и требует проведения общепринятых научных исследований и промышленных испытаний [3].
Технологии пищевой и пе
ЛПК-прооукты з ±
ывающей промышленности питания, № 1, 2016
Таким образом, под влиянием овощных и фруктовых порошков изменяется качественное состояние воды в мучном тесте. Укрепление структуры теста обусловлено перераспределением воды за счет введения в тесто гидрофильных компонентов овощных и фруктовых порошков. Для подтверждения предполагаемого механизма воздействия овощей и фруктов необходимо изучить состояние и распределение воды в тесте, а также влияние добавок овощей на прочность связи воды в тесте. Для повышения питательности мучных изделий с использование фруктовых и овощных порошков необходимо использовать низкотемпературную вакуумную технологию сушки.
1. Кочеткова, A.A. Функциональные продукты [Текст]/ A.A. Кочеткова // Пищевая промышленность. - 2009. - № 3. - С. 4-5.
2. Невская, Е.В. Хлебобулочные изделия для детского питания на основе натуральных ингредиентов [Текст] / Е.В. Невская, A.A. Шлеленко // Кондитерская сфера. -2013. - № 3 (50). - С. 46-47.
3. Попова, И.В. Совершенствование технологии и средств сушки овощного сырья [Текст]: дис. канд. техн. наук: 05.20.01: защищена 11.12.2009: утв. 10.06.2010./ Попова И.В.- Мичуринск, 2009.-141 с.
4. Сокол, Н.В. Нетрадиционное сырьё в производстве хлеба функционального назначения [Текст]/ Н.В. Сокол, Н.С. Храмова, О.П. Гайдукова // Хлебопечение России. - 2001. - №1. - С. 16-18.
5. Казарцев Д.А., Журавлев A.B., Юрова И.С., Бородкина A.B. / Исследование кинетики сушки семян расторопши в вихревой камере с СВЧ-энергоподводом/ Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий 2015-4, 32-37.
6. Чубенко, Н.Т. Вопросы освоения производства функциональных хлебобулочных изделий [Текст] / Н.Т. Чубенко, М.Н Костюченко, H.A. Киндра // Хлебопечение России.- 2012. - № 3.- С. 4-6.
1. Kochetkova, A.A. Functional products of [Text] / A.A. Kochetkova / / Food industry. - 2009. -№ 3. - P. 4-5.
2. Nevsky, E.V. Bakery products for baby food on the basis of natural ingredients [Text] / E.V. Nevskaya, L.A. Shlelenko // Confectionery sphere. - Moscow: 2013. - № 3 (50). - P. 46-47.
3. Popova, I. V. Improvement of technology and means of drying vegetable raw materials [Text]: dis.Cand.tech.Sciences: 05.20.01: protected 11.12.2009: approved. 10.06.2010./ Popova I. V.- Michurinsk, 2009. P. 141.
4. Sokol, N.V.Netraditsionny raw materials in production of bread of a functional purpose [Text]/ N. V. Sokol, N. S. Hramova, O. P. Gaydukova // Bread baking of Russia. - 2001. - No 1. - P. 16-18.
5. Kazartsev D. A., Zhuravlev A.V., Yurova I.S., Borodkina A.V. / Research of kinetics of drying of seeds of a thistle in a vortex chamber with SVCh-energopodvodom /the Bulletin of the Voronezh state university of engineering technologies 2015-4, 32-37.
5. Chubenko, N. T. Questions of development of production of functional bakery products [Text]/ N.T. Chubenko, M.N Kostyuchenko, N. A. Kindr // Bread baking of Russia. - 2012. - № 3. - P. 4-6.
ЛИТЕРАТУРА
REFERENCE
