Изменение содержания витаминов при производстве и хранении мучных кондитерских изделий Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

УДК 664.143:543.867:547.915:664.68(045)

Изменение содержания витаминов при производстве и хранении мучных кондитерских изделий

М. В. Осипов, канд. техн. наук; О.С. Руденко, канд. техн. наук; Ф.И. Парашина, канд. хим. наук; Н.А. Петрова; К.В. Южакова; Т. В. Савенкова, д-р техн. наук, профессор

ВНИИ кондитерской промышленности - филиал ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова РАН, Москва

Реферат

Исследовано влияние состава и свойств жировой фракции мучных кондитерских изделий, изготовленных на различных жирах растительного происхождения, на содержание витаминов в процессе хранения. Объектами исследований стали модельные образцы сахарного печенья, изготовленные с использованием пальмового, подсолнечного масел и маргарина. Определение витаминов В1, В2, Е проводили методом флюоресценции. Установлено, что наименьшие потери витаминов были в печенье, изготовленном на пальмовом масле, которые составили после 6 мес. хранения при температуре 20 °С для витаминов В1 - 90 %, В2 - 82%, Е - 58%. Потери витаминов В1, В2, Е в печенье на основе подсолнечного масла составили соответственно 100 %, 95 %, 90 %. При использовании маргарина потери витаминов В1, В2, Е составили соответственно 90 %, 87 %, 83 %. Исследовано влияние содержания насыщенных жирных кислот в используемом жире на сохранность витаминов В1, В2, Е при изготовлении и хранении сахарного печенья. Установлено, что с увеличением содержания насыщенных жирных кислот в жире сохранность витаминов возрастает на 40-50 %. Наибольшие потери витаминов выявлены в печенье, изготовленном на подсолнечном масле, что может быть связано с его низкой окислительной стабильностью по сравнению с пальмовым маслом и исследованным маргарином. Содержание перекисных соединений в подсолнечном масле в 1,5 раза больше, а массовая доля токоферолов значительно меньше, чем в пальмовом масле. Установлено, что для сохранности витаминов при производстве и хранении сахарного печенья необходимо применять жиры с высоким индукционным периодом, с наибольшим содержанием насыщенных жирных кислот и с высоким содержанием природных антиоксидантов, что обеспечивает низкий уровень перекисных соединений.

Ключевые слова

витамин В1; витамин В2; витамин Е; жиры; сахарное печенье Цитирование

Осипов М.В., Руденко О.С., Парашина Ф.И., Петрова Н.А., Южакова К.В., Савенкова Т.В. (2018) Изменение содержания витаминов при производстве и хранении мучных кондитерских изделий // Пищевая промышленность. 2018. № 12. С. 46-49.

Change of the content of vitamins in the manufacture and storage of flour confectionery products

M. V. Osipov, Candidate of Technical Sciences; O.S. Rudenko, Candidate of Technical Sciences;

F. I. Parashina, Candidate of Chemical Sciences; N.A. Petrova, K.V. Yuzhakova; T.V. Savenkova, Doctor of Technical Sciences, Professor VNIIKP is a branch of FGBNU «FNTS of food systems named after. V.M. Gorbatov» RAS, Moscow

Abstracts

The influence of the composition and properties of the fat fraction of flour confectionery products made on various fats of vegetable origin on the content of vitamins during storage was studied. The objects of research were model samples of sugar cookies made using palm, sunflower oils and margarine. The determination of vitamins B1, B2, E was performed by the fluorescence method. It was established that the smallest losses of vitamins were in cookies made on palm oil, which accounted for after 6 months of storage at 20 ° C for vitamins B1-90%, B2-82 %, E - 58%. Loss of vitamins B1, B2, E in cookies based on sunflower oil was 100%, 95%, 90%, respectively. When using margarine, the loss of vitamins B1, B2, E was 90%, 87%, 83%, respectively. The influence of the content of saturated fatty acids in the used fat on the safety of vitamins B1, B2, E in the manufacture and storage of sugar cookies was investigated. It is established that with an increase in the content of saturated fatty acids in fat, the safety of vitamins increases by 40% - 50%. The greatest loss of vitamins was found in cookies made in sunflower oil, which may be due to its low oxidative stability compared to palm oil and the margarine studied. The content of peroxide compounds in sunflower oil is 1.5 times more, and the mass fraction of tocopherols is much less than in palm oil. It has been established that for the preservation of vitamins in the production and storage of sugar cookies, it is necessary to use fats with a high induction period, with the highest content of saturated fatty acids and with a high content of natural antioxidants, which ensures a low level of peroxide compounds.

Key words

vitamin B1; vitamin B2; vitamin E; fats; sugar cookies Citation

Osipov M.V., Rudenko O.S., Parashina F.I., Petrova N.A., Yuzhakova K.V., Savenkova T.V. (2018) Change of the content of vitamins in the manufacture and storage of flour confectionery products // Food processing industry = Pisshevaya promyshlennost'. 2018. № 12. P. 46-49.

В современных экономических условиях при насыщении продовольственного рынка разнообразными продуктами питания для привлечения покупателей актуально повышение пищевой ценности кондитерских изделий за счет увеличения содержания микронутриентов, в том числе витаминов. Содержание витаминов является одним из важнейших показателей пищевой ценности и может использоваться при маркировке кондитерских изделий.

Поскольку витамины В, и В2 в составе сахарного печенья содержатся в незначительном количестве, например, на 100 г изделия: содержание витамина В, - до 6%, В2 - до 2% от рекомендуемой нормы потребления, то вопрос об обогащении витаминами сахарного печенья является актуальным.

Принято считать, что кондитерские изделия не содержат значимого количества витаминов, пищевых волокон, макро- и микроэлементов и других важных компонентов, формирующих пищевую ценность. Тем не менее, некоторые наименования могут содержать значительное количество витаминов и их можно маркировать как «источник» или «высокое содержание» витаминов. Даже небольшое содержание витаминов должно быть сохранено в изделиях после хранения, если они были в изделиях на момент их производства. Обеспечение гарантированного состава кондитерских изделий в течение всего срока годности является актуальной задачей.

Известно, что содержание витаминов при хранении пищевых продуктов уменьшается [1]. На сохранность витаминов в продуктах оказывают большое влияние такие факторы как свет, температура, влажность и др.

Например, витамин В, неустойчив к нагреванию, особенно при повышении рН выше 5, а также к действию окислителей и восстановителей. Витамин В2 устойчив к нагреванию, но разрушается под воздействием света, особенно в щелочных средах [2].

В то же время состав жировой фракции может оказывать влияние на скорость окисления витаминов при изготовлении и хранении кондитерских изделий. Известно, что окислительная стабильность используемых жиров и жиросодержа-

щего сырья оказывает значительное влияние на химический состав пищевых продуктов в процессе их производства и длительного хранения [3, 4].

Наибольшую антиокислительную устойчивость проявляют растительные жиры с наименьшим содержанием перекисных соединений, содержащие много токоферолов и других антиоксидантов [5]. При изготовлении сахарного печенья могут использоваться различные растительные жиры, которые влияют не только на технологические параметры, но и на окислительную стабильность, и на сроки годности изделий. Поэтому свойства используемых жиров и жиросодержащего сырья являются особенно важными.

Сахарное печенье относится к мучным кондитерским изделиям с низкой влажностью и низкой активностью воды. Окислительные изменения жиров в таких изделиях приводят к изменению органолеп-тических показателей вкуса и запаха. Скорость окислительных процессов зависит от состава жировой фракции изделий. При увеличении содержания насыщенных жирных кислот и антиоксидантов скорость окислительных процессов уменьшается.

В процессе хранения кондитерских изделий состав жирных кислот не изменяется, происходит уменьшение содержания природных токоферолов с антиоксидантными свойствами [4]. В жирах, содержащих полиненасыщенные жирные кислоты, окислительные процессы происходят значительно быстрее, чем в насыщенных жирах [6].

Целью данной работы было исследование закономерностей влияния

химического состава и окислительной стабильности жировой фракции на сохранность витаминов в сахарном печенье в процессе его производства и хранения.

Объектами исследования данной работы являлись модельные образцы сахарного печенья с добавленными витаминами, изготовленные с использованием различных растительных жиров в лаборатории.

Для расчета рецептуры печенья сахарного с добавленными витаминами и контроля использовали рецептуру № 103 рецептурного сборника «Рецептуры на печенье» [7]. В качестве жирового компонента использованы пальмовое и подсолнечное масла, маргарин.

Состав жирных кислот определен в соответствии с ГОСТ 31663-2012 «Масла растительные и жиры животные. Определение методом газовой хроматографии массовой доли метиловых эфиров жирных кислот». Перекисное число определено по ГОСТ 26593-85 «Масла растительные. Метод измерения перекис-ного числа». Кислотное число определено по ГОСТ 31933-2012 «Масла растительные. Методы определения кислотного числа». Измерение индукционного периода проведено по ГОСТ 31758-2012 «Жиры и масла животные и растительные. Определение устойчивости к окислению (ускоренное испытание на окисление)».

Определение витаминов проведено с использованием метода флюоресценции на приборе «Флюорат 02-1». Определение массовой доли витаминов В1, В2 проводились по ранее разработанным методикам [8, 9], основанным на превращении витамина В1 в тиохром, витамина В2

Таблица 1

Жирнокислотный состав жиров для изготовления сахарного печенья

Жирная кислота Обозначение Жирнокислотный состав, %

пальмовое масло подсолнечное масло маргарин

Каприловая 8:0 0,7 0,6 -

Каприновая 10:0 1,2 0,8 4,9

Лауриновая 12:0 0,6 0,6 1,1

Миристиновая 14:0 1,3 0,2 0,9

Пальмитиновая 16:0 48,5 7,5 14,5

Стеариновая 18:0 4,6 3,5 6,9

Элаидиновая 18:1-trans - - 1,2

Олеиновая 18:1 35,1 19,7 24,0

Линолевая 18:2 8,0 66,2 27,4

Арахиновая 20:0 0,5 - 0,2

Таблица 2

Показатели окислительной порчи жиров, использованных для изготовления модельных образцов сахарного печенья

Использованный жир Физико-химические показатели

Кислотное число, мг КОН/ 1 г Перекисное число, Ммоль акт. кисл / кг Индукционный период, ч Сумма токоферолов, мг / 100г

Масло пальмовое 0,4 3,5 6,8 10,4

Масло подсолнечное 0,6 5,7 2,4 3,4

Маргарин 0,5 4,2 4,8 5,8

витаминов тиамин гидрохлорид (В1), рибофлавин (В2), амилаза были закуплены в Sigma. Определение массовой доли витамина Е проводилось по ранее разработанной методике [10].

Для определения скорости окислительных процессов проведены исследования жирнокислотного состава жиров, использованных для изготовления сахарного печенья (табл. 1).

Содержание насыщенных жирных кислот в пальмовом масле составило 57,4%, в маргарине - 28,5, в подсолнечном масле - 13,2%.

Наиболее значимыми показателями, характеризующими процессы окисления в жире, являются пере-кисное и кислотное числа, индукционный период.

Проведены исследования показателей окислительной порчи жиров, использованных для изготовления сахарного печенья (табл. 2).

Пальмовое масло проявляет наибольшую окислительную стабильность, что подтверждается низкими значениями перекисного числа. Содержание насыщенных жирных кислот в пальмовом масле в 4 раза выше, чем в подсолнечном масле, и в 2 раза выше, чем в исследованном маргарине. Также содержание

токоферолов в пальмовом масле выше в 3 раза, чем в подсолнечном, и в 2 раза выше, чем в маргарине.

Далее исследовано влияние жиров растительного происхождения, используемых при изготовлении сахарного печенья, на изменение содержания витаминов В,, В2, Е в процессе хранения.

Опеределены фактические значения массовой доли витаминов В,, В2, Е сахарного печенья в течение 6 мес. с периодичностью 1 раз в месяц. Получены зависимости содержания витаминов от продолжительности хранения (рис. 1-3).

Потери витаминов в сахарном печенье, изготовленном на пальмовом масле, после 6 мес. хранении при температуре 20 °С составили для витаминов В, - 90%, В2 - 82%, Е - 58%.

После 6 мес. хранения при температуре 20 °С потери витаминов в сахарном печенье, изготовленном на подсолнечном масле, составили для В, - 100%, В2 - 95%, Е - 90% (рис. 2).

Потери витаминов в сахарном печенье, изготовленном на подсолнечном масле, через 6 мес. хранения в 1,5-2 раза больше по сравнению с печеньем, изготовленном на пальмовом масле.

Потери витаминов в сахарном печенье, изготовленном на маргарине, по истечении 6 мес. хранения составляют для В, - 90%, В2 - 87%, Е - 83% (рис. 3).

Потери витаминов В,, В2 на стадии изготовления печенья с использованием пальмового масла были минимальными для В, - Ю%, для В2 - М %, в то время как при использовании подсолнечного масла

- в люмифлавин и их последующем определении с использованием метода флюоресценции. Стандарты

они составили для В, - 28%, для В2 -30%, а для маргарина для В, - 25%, для В2 - 20%.

Таким образом, в процессе хранения сахарного печенья наблюдается снижение содержания витаминов в результате их окисления, причем содержание витаминов в сахарном печенье, изготовленном на различных жирах, снижается с различной скоростью.

Наибольшие потери витаминов происходят при хранении сахарного печенья, изготовленного на подсолнечном масле. Это объясняется присутствием в подсолнечном масле ненасыщенных жирных кислот (86%).

Увеличение содержания насыщенных жирных кислот используемых жиров приводит к увеличению содержания витаминов в сахарном печенье (рис. 4).

Увеличение массовой доли насыщенных жирных кислот с ,3,2% до 86% приводит к увеличению массовой доли витаминов на 40-50%.

Установлено, что при хранении печенья, изготовленного с использованием пальмового масла, содержание витаминов уменьшается с наименьшей скоростью. Это связано с присутствием в нем наибольшего количества токоферолов Ю,4 мг/Ю0 г по сравнению с подсолнечным маслом, в котором содержание токоферолов составляет всего 3,4 мг/Ю0 г.

Наименьшая скорость окислительных процессов в печенье, изготовленном на пальмовом масле, подтверждается наименьшим количеством перекисных соединений по сравнению с печеньем, изготовленном с использованием других жиров.

Для уменьшения потерь витаминов при производстве и хранении сахарного печенья необходимо использовать жиры с высокой окислительной стабильностью и высоким содержанием природных антиокси-дантов, обуславливающих низкий уровень перекисных соединений.

Важным направлением дальнейших исследований является определение закономерностей сохранности других видов витаминов в сахарном печенье.

ЛИТЕРАТУРА

1. Спиричев, В. Б. Обогащение пищевых продуктов витаминами и минеральными веществами. Наука и Технология/ В. Б. Спиричев, Л. Н. Шатнюк,

B. М. Позняковский. - Новосибирск: Сибирское университетское издательство, 2005. - 548 с.

2. Нечаев,А.П. Пищевая химия/А. П. Нечаев [и др.]. - 5-е изд., испр. и доп. -СПб.: Гиорд, 2012. - 672 с.

3. Кондратьев, Н. Б. Изменение закономерностей содержания витаминов в процессе производства и хранения кондитерских изделий/ Н. Б. Кондратьев [и др.] // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2014. - № 1. -

C. 33-35.

4. Кондратьев, Н. Б. Оценка качества кондитерских изделий. Повышение сохранности кондитерских изделий/ Н. Б. Кондратьев. - М.: Перо, 2015. - 250 с.

5. Зайцева, Л.В. Жиры и масла: современные подходы к модернизации традиционных технологий/Л.В. Зайцева, А.П. Нечаев. - М.: ДеЛи плюс, 2013. - 152 с.

6. Ипатова, Л. Г. Жировые продукты для здорового питания. Современный взгляд/Л.Г. Ипатова [и др.]. - М.: ДеЛи принт, 2009. - 396 с.

7. Рецептуры на печенье/утв. зам. нач. отдела пищевой промышленности ГОСАГРОПРОМА СССР Макаровым А.Т. -Москва, 1987 г. - 248 с.

8. Методика определения массовой доли витамина В1 в жиросодер-жащих кондитерских изделиях, МВИ

56-00334675-2017.

9. Методика определения массовой доли витамина В2 в жиросодер-жащих кондитерских изделиях, МВИ

57-00334675-2017.

10. Методика определения массовой доли токоферолов в сырье и полуфа-

брикатах шоколадного производства, МВИ 04-00334675-99.

REFERENCES

1. Spirichev, V. B. Obogashhenie pishhevyh produktov vitaminami i mineral'nymi veshhestvami. Nauka i Tehnologija/ V.B. Spirichev, L. N. Shat-njuk, V.M. Poznjakovskij. - Novosibirsk: Sibirskoe universitetskoe izdatel'stvo, 2005. - 548 s.

2. Nechaev, A. P. Pishhevaja himija/ A. P. Nechaev [i dr.]. - 5-e izd., ispr. i dop. -SPb.: Giord, 2012. - 672 c.

3. Kondrat'ev, N. B. Izmenenie za-konomernostej soderzhanija vitaminov v processe proizvodstva i hranenija konditerskih izdelij/ N. B. Kondrat'ev [i dr.] // Hranenie i pererabotka sel'hozsyr'ja. - 2014. - № 1. - S. 3335.

4. Kondrat'ev, N. B. Ocenka kachestva konditerskih izdelij. Pov-yshenie sohrannosti konditerskih izdelij/ N. B. Kondrat'ev. -M.: Pero, 2015. - 250 s.

5. Zajceva, L. V. Zhiry i masía: sovre-mennye podhody k modernizacii tradicionnyh tehnoíogij/ L. V. Zajceva, A.P. Nechaev. - M.: DeLi píjus, 2013. -152 s.

6. Ipatova, L.G. Zhirovye produkty díja zdorovogo pitanija. Sovremennyj vzgl-jad/L.G. Ipatova [i dr.]. - M.: DeLi print, 2009. - 396 s.

7. Receptury na pechen'e/utv. zam. nach. otdeía pishhevoj promyshlennosti GOSAGROPROMA SSSR Makarovym A.T. -Moskva, 1987 g. - 248 s.

8. Metodika opredeíenija massovoj doli vitamina V1 v zhirosoderzhash-hih konditerskih izdelijah, MVI 5600334675-2017.

9. Metodika opredeíenija massovoj doli vitamina V2 v zhirosoderzhash-hih konditerskih izdelijah, MVI 5700334675-2017.

10. Metodika opredelenija massovoj doli tokoferolov v syr'e i polufabrika-tah shokoladnogo proizvodstva, MVI 04-00334675-99.

Авторы

Осипов Максим Владимирович, канд. техн. наук, Руденко Оксана Сергеевна, канд. техн. наук, Парашина Фаина Ивановна, канд. хим. наук, Петрова Наталья Александровна, Южакова Ксения Викторовна,

Савенкова Татьяна Валентиновна, д-р техн. наук, профессор ВНИИ кондитерской промышленности - филиал ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова РАН, 107023, Москва, Электрозаводская ул., д. 20, стр. 3, conditerprom@maiL.ru

Authors

Osipov Maksim Vladimirovich, Candidate of Technical Sciences, Rudenko Oksana Sergeevna, Candidate of Technical Sciences, Parashina Faina Ivanovna, Candidate of Chemical Sciences, Petrova Natal'ya Aleksandrovna, Yuzhakova Kseniya Viktorovna,

Savenkova Tat'yana Valentinovna, Doctor of Technical Sciences, Professor All-Union Scientific-Research Institute of the Confectionery Industry -a branch of the Federal Research Center for Food Systems V.M. Gorbatov RAS, building 3, 20, Electrozavodskaya str., Moscow, 107023, conditerprom@mai1.ru