CC BY
4705.18.01 - Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства (технические науки) DOI: 10.257127ASTU.2072-8921.2020.04.002 УДК 664.66
ИЗДЕЛИЯ ХЛЕБОБУЛОЧНЫЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ С ЛАМИНАРИЕЙ
Л. Е. Мелёшкина, Ю. Г. Стурова, Ю. Г. Афанасьева
В статье исследуется применение натурального растительного сырья, содержащего в своем составе естественные функциональные пищевые ингредиенты, для выработки хлебобулочных изделий, обогащенных дефицитными в питании нутриентами. Особое значение имеет обогащение состава продукции массового потребления, предназначенной для всех слоев населения, в связи с чем, объектом исследования явился хлеб из смеси пшеничной и ржаной хлебопекарной муки. Доказана возможность использования ламинарии, сушеных фруктов для получения продукции функционального назначения, способствующей нормализации энергетического обмена, синтеза гемоглобина и миоглобина, нормального функционирования щитовидной железы, усиления перистальтики кишечника. Разработанная продукция (массой 100 г) обеспечивает суточную потребность в железе, йоде, в - каротине, пищевых волокнах более, чем на 30 %. Является источником витаминов В1, РР, а также калия, магния и фосфора, обеспечивая удовлетворение суточной потребности в этих нутри-ентах более, чем на 15 %. Содержание критических значимых пищевых веществ: жира, добавленного сахара и соли поваренной находится в пределах минимального содержания от установленных норм.
Ключевые слова: пшенично-ржаной хлеб, ламинария, дефицит йода, профилактика неинфекционных заболеваний, функциональные хлебобулочные изделия.
Снижение количества алиментарно-зависимых заболеваний посредством здорового питания, увеличение продолжительности здоровой жизни является важнейшей целью национального проекта «Демография».
Исследованиями установлено, что в питании россиян наблюдается нехватка железа у 20 %, йода - у 70 % населения, недостаток 1-2 витаминов - от 57 до 85 % населения [5].
Частично решить проблему дефицита возможно при ежедневном потреблении пищевых продуктов в оптимальном соотношении при калорийности 3000 ккал/сутки, что не представляется возможным, т. к. избыточная масса тела наблюдается у 30 % россиян и суточная калорийность не должна превышать 2000 ккал/сутки [8].
Восполнение недостающих организму человека нутриентов возможно путем регулярного включения в рационы функциональных пищевых продуктов, обогащенных жизненно необходимыми веществами. Также для ряда физиологических состояний необходимы продукты с пониженным содержанием критически значимых для здоровья пищевых веществ (поваренной соли, добавленного сахара и жира), в целом предназначенные для всех категорий потребителей. Таким образом, в соответствии с назначением пищевой продукции и ожидаемыми физиологическими эффектами, которые определены в ГОСТ Р 55577-2013 [2], ТР ТС 022/2011 "Пищевая продукция в части ее маркировки",
при проектировании функциональной пищевой продукции применяются технологии как фортификации (обогащения), так и элиминации (выведения). В результате этих изменений современная функциональная пищевая продукция представляет собой сложную поликомпонентную систему с заданным составом и свойствами.
Перспективными видами продукции для обогащения являются изделия хлебобулочные, широко потребляемые всеми слоями населения, имеющие оптимальную стоимость и являющиеся важнейшим доступным источником энергии и биологически активных веществ. Аргументом в пользу обогащения хлебобулочных изделий также могут быть данные Росстата, которые свидетельствуют об избыточном потреблении хлебных продуктов в Алтайском крае - 154 кг в 2019 г. против 116 кг по Российской Федерации при рекомендуемом потреблении 96 кг/год.
Сырьем для хлебобулочных изделий могут стать: семена льна, амаранта, ядро подсолнечника, весьма обширным спектром полезных свойств обладают ламинария, курага, чернослив. Обогащение вышеперечисленными компонентами может представлять особый интерес в плане профилактики йододефицит-ных состояний, а также профилактики сердечно-сосудистых заболеваний и заболеваний желудочно-кишечного тракта [9, 10, 11]. Ряд сырьевых источников обладают настолько
ИЗДЕЛИЯ ХЛЕБОБУЛОЧНЫЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ С ЛАМИНАРИЕЙ
биологически ценным составом, что обрели статус «натуральных биокорректоров» [6].
С целью проектирования функциональных хлебобулочных изделий с конкретными ожидаемыми благоприятными физиологическими эффектами был проведен анализ химического состава ламинарии [1, 12], что позволило по ГОСТ Р 55577-2013 определить, по содержанию каких нутриентов рассматриваемое сырье является источником или имеет высокое содержание биологически активных веществ. Так как статус «источник» или объект с «высоким содержанием» присваивается сырью, исходя из степени удовлетворения суточной потребности или конкретного содержания вещества в определенном объеме продукции, была использована информация о средней суточной потребности в витаминах и минеральных веществах, представленная в ТР ТС 022/2011, МР 2.3.1.2432-08 [7]. Резуль-
таты оценки содержания функциональных пищевых ингредиентов и физиологических эффектов в ламинарии сушеной представлены в таблице 1.
Стоить отметить, что помимо ценных дефицитных нутриентов питания ламинария сушеная является источником натрия, являющегося критически значимым пищевым веществом, фактором возникновения алиментарно-зависимых заболеваний, избыточное потребление которого превышает рекомендуемые нормы в питании россиян в несколько раз. Кроме того, изделия хлебобулочные относятся к основным поставщикам поваренной соли (натрия) в организм человека, рецептуры указанных изделий необходимо модифицировать в сторону снижения вносимой соли с учетом особенностей технологических процессов, что было учтено при разработке рецептуры.
Таблица 1 - Содержание функциональных пищевых ингредиентов в ламинарии сушеной
Является источником* Обеспечивает высокое содержание** Ожидаемый благоприятный эффект при систематическом потреблении
Калий 970 мг (при суточной потребности 3500 мг) Магний 170 мг (при суточной потребности 400 мг) 1. Способствует поддержанию нормального состояния костей 2. Способствует нормальному функционированию мышц, включая сердечную мышцу
Железо 16 мг (при суточной потребности 14 мг) 1. Способствует нормализации энергетического обмена 2. Способствует нормализации синтеза гемоглобина и миоглобина 3. Способствует нормализации транспорта кислорода в организме
Йод 300 мкг (при суточной потребности 150 мкг) 1. Поддерживает нормальное функционирование щитовидной железы и продукцию тиреоидных гормонов 2. Способствует нормализации когнитивной (познавательной) деятельности
Примечания: Данные в таблице приведены на 100 г
* - Источниками в продукте являются витамины и/или минералы, составляющие не менее 15 % от суточной потребности этих веществ на 100 г.
** - Высокое содержание витаминов и/или минералов обеспечено в продукте, если эти вещества составляют не менее 30 % от суточной потребности на 100 г [2].
В состав образцов пшенично-ржаного хлеба входили: мука пшеничная хлебопекарная первого сорта и обойная, мука ржаная хлебопекарная обдирная, солод ржаной, сахар белый кристаллический, дрожжи хлебопекарные сухие, растительное масло, вода питьевая в расчетном количестве. Также в исследуемые образцы добавляли подготовленное слоевище ламинарии сушеной в диапазоне от 4 г до 16 г с интервалом в 4 г на выход изделия 200 г. Диапазоны внесения определяли на основании анализа таблицы 1
и проектируемого содержания функциональных пищевых ингредиентов в готовой продукции не менее 15 % от суточной потребности. В состав итоговой рецептуры также вошли курага и чернослив.
Общеизвестно, что нормативные требования к массе хлеба установлены на уровне не менее 500 г. Для проведения исследований был выбран мини-формат изделий, что соответствует запросам большинства потребителей. Во многих странах мира нижняя граница веса хлеба отсутствует или состав-
Л. Е. МЕЛЁШКИНА, Ю. Г. СТУРОВА, Ю. Г. АФАНАСЬЕВА
ляет от 230 до 250 г [4]. Кроме того, исследования, проведенные нами в торговых сетях г. Барнаула на предмет соответствия массы хлеба стандартным требованиям, показали, что уже сегодня доля хлеба массой менее 500 г составляет 77 %.
Помимо указанного обстоятельства, немаловажно максимально оградить потребителя от избыточного потребления биологически активных веществ с учетом их поступления в организм из различных источников. Возможно действовать различными способами: указывать ограничения по потреблению в маркировке продукции, снижать массу единицы продукции, что и было осуществлено при выборе массы изделий.
Выработку хлеба осуществляли ускоренным способом, в котором отсутствует стадия приготовления закваски, на стадии замеса теста используются ферменты, пищевые кислоты и другие компоненты, ускоряющие процесс брожения.
Органолептическая оценка показала, что образец с максимальным содержанием ламинарии имеет трещины на корке, что может отрицательно сказываться на соответствии требованиям нормативной документации, но является весьма спорным дефектом в подовых изделиях. Современные тенденции хлебопечения предполагают выработку ремесленного хлеба, востребованного потребителем и визуально отличающего от стандартных изделий наличием трещин, вздутий, мучнистости и других эффектных визуальных признаков.
При дозировке ламинарии от 4 до 12 г по органолептическим характеристикам хлеб представлял собой подовое изделие, округлой формы, со слегка шероховатой поверхностью, коричневого цвета. Мякиш эластичный, слегка влажный на ощупь с включениями ламинарии, кусочков кураги, чернослива. Вкус и запах - свойственные, с привкусом и ароматом применяемых добавок.
Влажность мякиша хлеба с увеличением количества ламинарии до 16 г возрастает до 48,5 %, этот образец слегка влажный на ощупь, что может негативно повлиять на сохранность при хранении продукции.
Кислотность всех образцов достаточно низкая, не превышает 4 град, что связано с применением ускоренного способа производства и вполне соответствует современным тенденциям питания.
Наиболее выражено внесение ламинарии отразилось на пористости изделий. Минимальная пористость 47 % наблюдалась в
образце с содержанием ламинарии 16 г, мякиш изделия мякиш изделия уплотненный, пористость не развитая. Остальные образцы имеют пористость от 51 до 58 %.
Полученные результаты позволили установить оптимальную рецептуру образца с содержанием сушеной ламинарии 12 г, выявить регламентируемые предельные уровни физико-химических показателей качества для разработки нормативной документации на продукцию: влажность мякиша не более 49 %, пористость мякиша не менее 50 %, кислотность мякиша - не более 4,5 град.
Представляется целесообразным производство сухой хлебопекарной смеси на основе разработанной рецептуры. Одним из плюсов хлебопекарных смесей является легкость применения и сокращение времени производственного цикла, исключается этап длительного брожения теста. Использование готовой хлебопекарной смеси гарантирует существенное улучшение вкуса и качества готовых изделий, т. к. пропорции ингредиентов такой смеси неоднократно проверены, что дает предсказуемый положительный эффект. Кроме того, с помощью обогащенных смесей достаточно просто корректировать рацион с целью профилактики алиментарно-зависимых заболеваний, что отмечается многими учеными [3]. Простота использования смесей позволяет самостоятельно выпекать хлеб в обычном духовом шкафу или специальной хлебопечке.
Расчет фактического содержания основных пищевых веществ в 100 г продукции и процент обеспечения суточной потребности показал, что разработанная рецептура имеет высокое содержание пищевых волокон (9,1 г на 100 г продукции или 30,3 % суточной потребности), р-каротина (67,4 % суточной потребности), йода (36,3 % суточной потребности), железа (42,2 % суточной потребности).
Кроме того, ржано-пшеничный хлеб с ламинарией обеспечивает суточную потребность в магнии - на 24,5 %, в фосфоре на 23,4 %, в калии - на 17,8 %,в тиамине - на 17,1 %, в ниацине - на 15,5 %, т. е. является источником указанных веществ.
В соответствии с [8] рекомендовано выносить на этикетку пищевой продукции цветовую индикацию в зависимости от содержания в данном продукте таких веществ, как соль, сахар и жир.
Разработанный пшенично-ржаной хлеб с ламинарией содержит следующие количества критических значимых веществ (таблица 2).
ИЗДЕЛИЯ ХЛЕБОБУЛОЧНЫЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ С ЛАМИНАРИЕИ
Таблица 2 - Цветовая индикация хлеба пшенично-ржаного с ламинарией, курагой и черносливом
Вещество Содержание, г на 100 г
Установленные нормы Фактическое значение
Зеленая (низкий) Желтая (средний) Красная (высокий)
Жиры менее 3 3-18 18 и более 2,8 (зеленая)
Сахар добавленный менее 5 5-22 22 и более 4,3 (зеленая)
Соль поваренная менее 0,3 0,3-1,2 1,2 и более 1,1 (желтая)
Данные таблицы свидетельствуют о том, что ржано-пшеничный хлеб с ламинарией может маркироваться по соли желтым, по сахару и жиру зеленым цветом. Это говорит о безопасности данной продукции в отношении потребления указанных веществ.
Таким образом, разработанный хлеб является продукцией функционального назначения, обеспечивающей при систематическом потреблении следующие физиологические эффекты: способствует нормализации энергетического обмена, синтезу гемоглобина и миоглобина, усилению перистальтики кишечника, поддерживает нормальное функционирование щитовидной железы и обеспечивает ряд других эффектов.
Работа выполняется в рамках госзадания Минобрнауки РФ (государственное задание № 075-00316-20-01 от 21.02.2020; мнемокод 0611-2020-013; номер темы FZMM-2020-0013).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Благонравова, М. В. Разработка технологии хлебобулочных изделий с добавлением бурых водорослей / М. А. Благонравова, О. В. Мищенко // Известия Дальневосточного федерального университета. Экономика и управление. - 2015. - № 2 (74). -С. 90-103.
2. ГОСТ Р 55577-2013. Продукты пищевые специализированные и функциональные. Информация об отличительных признаках и эффективности: национальный стандарт : дата введения 2015-01-01. - Москва : Стандартинформ, 2014. -16 с.
3. Егушова, Е. А. Технологические аспекты производства хлеба функционального назначения // Е. А. Егушова, О. Г. Позднякова // Достижения науки и техники АПК. - 2018. - Т. 32. - № 12. -С. 90-93.
4. Иунихина, В. С. Обзор терминологии на хлеб и хлебобулочные изделия в России и за рубежом // В. С. Иунихина, А. С. Маслова, Е. М. Лю-нина // Хлебопродукты. - 2018. - № 5. - С. 26-29.
5. Коденцова, В. М. Витаминная обеспеченность взрослого населения Российской Федерации: 1987-2017 гг. // В. М. Коденцова, О. А. Врже-синская, Д. Б. Никитюк, В. А. Тутельян // Вопросы питания. - 2018. - Т. 87. - № 4. - С. 62-68.
6. Манжесов, В. И. Натуральные биопротекторы для функциональных продуктов питания /
В. И. Манжесов, Т. Н. Тертычная, В. Л. Пащенко // Пищевая промышленность. - 2017. - № 11. - С. 56-59.
7. МР 2.3.1.2432-08. Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации : [утверждены Руководителем Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации Г. Г. Они-щенко 18 декабря 2008 г.]. - URL : https://www. rospotrebnadzor. ru/documents/details.php ?ELEMENT_ID=4583 (дата обращения: 27.10.2020).
8. МР 2.3.0122-18. Цветовая индикация на маркировке пищевой продукции в целях информирования потребителя : [утверждены руководителем Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека -Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации А. Ю. Поповой 28.02.2018.]. -URL : https://www.rospotrebnadzor.ru/upload/iblock/ f17/mr-2.3.0122_18-svetofornaya-markirovka.pdf (дата обращения: 27.10.2020).
9. Ребезов, М. Б. О возможности обогащения хлебобулочных изделий функциональными ингредиентами / М. Б. Ребезов, Н. Л. Наумова, М. Ю. Ко-фанова [и др.] // Техника и технология пищевых производств. - 2012. - № 1. - С. 2-4.
10.Смертина, Е. С. Новые хлебобулочные изделия функционального назначения / Е. С. Смерти-на, Т. К. Каленик, Л. Н. Федянина // Вестник ТГЭУ. - 2009. - № 3. - С. 53-59.
11.Соловьева, Е. А. Обогащение хлебобулочных изделий функциональными пищевыми ингредиентами / Е. А. Соловьева // Достижения науки и техники АПК. - 2009. - № 7. - С. 62-64.
12.Хаматгалеева, Г. А. Разработка рецептуры и технологии производства хлеба с добавлением ламинарии, амарантовой, овсяной и рисовой муки / Г. А. Хаматгалеева // Современная наука и инновации / Северо-Кавказский федеральный университет. - 2017. - № 2 (18). - С. 120-126.
Мелёшкина Лариса Егоровна, к.т.н., доцент кафедры «Технологии продуктов питания» АлтГТУ. E-mail: meleshkinaje @mail.ru.
Стурова Юлия Геннадьевна, к.т.н., доцент кафедры «Технологии продуктов питания» АлтГТУ. E-mail: y_sturova@mail.ru.
Афанасьева Юлия Геннадьевна, магистрант гр. 8ТОП-91 АлтГТУ. E-mail: yu-liya. afanaseva. 9718@mail.ru.
