CC BY
2
ПИЩЕВЫЕ СИСТЕМЫ. БИОТЕХНОЛОГИЯ
УДК 664.681.2:664.663.9 DOI 10.24412/2311-6447-2024-1-10-15
Изучение влияния безглютеновой мучной смеси и корня лопуха на показатели качества бисквитного полуфабриката»
Study of the influence of gluten-free flour mixture and burdock root on the quality indicators of semi-finished biscuit
Доцент А. Г. Беляев (ORCID ID 0000-0003-3445-6850), магистрант Т.Д. Фетисова (ORCID ID 0000-0002-1014-0977), студент И.В. Беляева (ORCID ID 0000-0002-2093-2695),
Юго-Западный государственный университет, кафедра товароведения, технологии и
экспертизы товаров, тел. +7 (4712) 32-46-66
tt-kstu@yandex.ru
Associate Professor A.G. Belyaev (ORCID ID 0000-0003-3445-6850), Undergraduate T.D. Fetisova (ORCID ID 0000-0002-1014-0977), Student I.V. Belyaeva (ORCID ID 00000002-2093-2695)
South-West State University, chair of Commodity Research, Technology and Expertise of Goods, tel. (4712) 32-46-66 tt-kstu@yandex. ru
Аннотация. Приведены результаты исследования применения безглютеновой мучной смеси и обогащающего компонента - продуктов корня лопуха с добавлением псиллиума в приготовлении бисквитных полуфабрикатов, не содержащих глютен. Рассмотрены показатели качества полученных образцов. Были исследованы полученные образцы безглютеновых бисквитных полуфабрикатов, полученные с добавлением различных концентраций продуктов корня лопуха и безглютеновой мучной смеси с содержанием шелухи семян подорожника индийского. Продукты корня лопуха и псиллиум вносили в количестве 5-15 % к массе безглютеновой мучной смеси непосредственно с заменой смеси при замесе муки. Установили, что при внесении добавки корня лопуха происходит увеличение содержания золы, а также количества железа по сравнению с контролем. Самая большая концентрация железа была в образцах при внесении 15 % продуктов корня лопуха с заменой безглютеновой мучной смеси. По органолептическим показателям лучшим оказался образец при внесении 5 % продуктов корня лопуха с заменой безглюте-новой мучной смеси. Можно считать, что такая концентрация является наилучшей при получении без-глютенового бисквитного полуфабриката.
Abstract. The article presents the results of a study of the use of a gluten-free flour mixture, and an enriching component - burdock root products with the addition of psyllium in the preparation of gluten-free semi-finished biscuit products, the quality indicators of the obtained samples are considered. To achieve the objectives, the obtained samples of gluten-free biscuit semi-finished products obtained with the addition of various concentrations of burdock root products and a gluten-free flour mixture containing psyllium husk were studied. Burdock root products and psyllium were added in the amount of 5-15 % by weight of the gluten-free flour mixture directly with the replacement of the mixture during flour kneading. To study the obtained samples, organoleptic indicators, ash content indicators, and the determination of the content of elements using the example of iron were used, and the spectrophotometric method was used. The obtained results of finding ash and iron concentration in samples of gluten-free biscuit semi-finished products showed that when adding burdock root additive, there is an increase in ash content, as well as the amount of iron compared to the control. The highest concentration of iron was in the samples of gluten-free biscuits when adding 15 % burdock root products with the replacement of gluten-free flour mixture. With an increase in the amount of replacement of the main raw material with burdock root additives, the concentration of iron, and ash, in the studied samples of gluten-free biscuit semi-finished products increased. In terms of organoleptic indicators, the sample turned out to be the best when adding 5 % of burdock root products with the replacement of a gluten-free flour mixture; we can assume that this concentration is the best when obtaining a gluten-free biscuit semi-finished product.
© А.Г. Беляев, Т.Д. Фетисова, И.В. Беляева, 2024
Ключевые слова: беглютеновый бисквитных полуфабрикат, продукты корня лопуха, содержание золы, железо
Keywords: gluten-free biscuit mix, burdock root products, ash content, iron
Исследовали влияние безглютеновой мучной смеси, рисовой, кукурузной, пшенной муки шелухи семян подорожника индийского и продуктов корня лопуха на орга-нолептические и физико-химические показатели образцов бисквитных полуфабрикатов.
Имен Аммар, Худа Гарсаллах с соавторами приводят данные «по применению смесей концентрата сывороточного белка и двух видов муки из рисовой и кукурузной муки для производства безглютеновых бисквитов» [2]. Авторы применяли методологию проектирования смесей. Использование сывороточного белка оказало положительный эффект на удельный объем и потери при выпекании кексов, но без применения белка образцы получались твердыми. Результаты исследования показали, что кукурузная и рисовая мука с применением сывороточного белка является предпочтительной перед остальными образцами.
Наталья Драбинская и Ева Циска Уршула описывают разработку «новых мини-бисквитов без глютена (GF), обогащенных листьями брокколи». Они оценивали влияние порошка листьев брокколи на содержание биологически активных соединений и антиоксидантную способность мини-бисквитных коржей GF. Порошок листьев брокколи был хорошим источником питательных компонентов, включая белки и минералы, а также биологически активные соединения, такие как глюкозинолаты и фенолы. «Содержание глюкозинолатов было выше ожидаемого, что указывает на синер-гетическое взаимодействие между биоактивными соединениями и пищевой матрицей» [3].
Цзинвэнь Сюй, Ицинь Чжан в своей статье указывают на спрос на безглютеновые хлебобулочные изделия среди людей с глютеновой болезнью. В последние годы было опубликовано много исследовательских работ, однако всеобъемлющего обзора в этой области пока не проводилось. Состав безглютеновой композитной муки и рецептура определяют текстуру продукта и органолептические характеристики, другие факторы, такие как методы помола зерна, размер частиц муки и обработка муки, также могут оказывать определенное влияние. «Нынешнее безглютеновое печенье, бисквиты, пирожные, кексы и крекеры по-прежнему менее желательны, чем продукты на основе пшеницы. Необходимы «дальнейшие исследования для разработки и оценки более вкусных и питательных безглютеновых продуктов» [4]. Нахла Ден и Лаура Роман предложили соевую муку для замены крахмала в рецептурах безглютеновых бисквитов в концентрации 15 и 30 %. В бисквитах добавление соевой муки увеличило плотность теста. При 30 % фракция с большим размером частиц имела меньшую плотность. На «вязкость теста повлияло только в случае замены 30 % соевой муки, она значительно снизилась при использовании мелкой» фракции [5].
Исследования других авторов предполагают внесение обогащающих компонентов в рецептуры мучных кондитерских изделий, в том числе в бисквитные полуфабрикаты, например, порошка кипрея. Кипрей содержит достаточное количество микроэлементов и является лекарственным растением, проявляет лечебные свойства и положительно влияет на организм человека [9].
В рассмотренных публикациях не затронут вопрос о влиянии вносимых в исследуемые образцы компонентов из корня лопуха на количественное содержание микро-и макроэлементов, в нашем случае железа. А также отсутствуют данные о применении корня лопуха в безглютеновом бисквитном полуфабрикате, пшенной безглюте-новой муки в составе рецептурных компонентов бисквитных полуфабрикатов.
Нет сравнительных данных в литературах источниках о предпочтительной концентрации внесения растительной добавки из продуктов корня лопуха с шелухой семян подорожника индийского в безглютеновые бисквитные полуфабрикаты.
Цель исследования - применение безглютеновой муки и продуктов корня лопуха в изготовлении бисквитов и оценка их влияния на некоторые показатели качества образцов безглютеновых бисквитов.
Были изготовлены опытные образцы безглютеновых бисквитных полуфабрикатов с внесением разной процентной концентрации продуктов из корня лопуха и шелухи семян подорожника с заменой безглютеновой смеси. Оценили органолептиче-ские показатели полученных безглютеновых бисквитных полуфабрикатов. Определили концентрацию золы и железа в полученных образцах безглютеновых бисквитных полуфабрикатов, а также оптимальное количество внесения добавок в продукт (таблица).
Исследования проводили в лабораториях кафедры товароведения технологии и экспертизы товаров Юго-Западного государственного университета. Сырьё и рецептура опытных образцов приведены в таблице 1.
Обычная рецептура была усовершенствована за счет добавок муки из корня лопуха с псиллиумом, и применения безглютеновой смеси из трех видов муки кукурузной, рисовой, пшённой для обогащения безглютеного бисквитного полуфабриката. Добавки вносили в количестве 5-15 % к массе муки непосредственно при замесе.
Таблица.
Рецептура безглютенового бисквитного полуфабриката с добавлением корня лопуха _и шелухи семян подорожника индийского при замене муки (5, 10, 15 %)_
Наименование сырья
Контроль
Образец 1 5 % замены
Образец 2 10 % замены
Образец 3 15 % замены
Безглютеновая смесь, г: мука рисовая мука кукурузная мука пшенная_
180 60 60 60
171
57 57 57
162 54 54 54
153 51 51 51
Стевия, г
50
50
50
50
Разрыхлитель, г
5
5
Гуаровая камедь, г
Масло кокосовое, г
10
10
10
10
Меланж (количество куриных яиц 6 шт., средняя масса 1шт.)
55
55
55
55
Псиллиум и корень лопуха (1:1), г
Псиллиум, корень лопуха
4,5
18
9
27
13,5
По рецептурам, представленным в таблице, были изготовлены образцы безглю-тенового бисквита и исследованы их показатели качества. Органолептические показатели определяли в соответствии с указанным нормативным документом ГОСТ 25832-89 Изделия хлебобулочные диетические.
Массовую долю общей золы Х, %, вычисляли по формуле
X =
(т1 — т) т.2
100,
где т - масса тигля, г; т1 - масса тигля с остатком после сжигания навески и прокаливания, г; т.2 - масса навески продукта, г; 100 - коэффициент пересчета, %. Так можно определить общее содержание минеральных веществ в пищевых продуктах, в частности в полученных опытных образцах.
Для определения железа использовали спектрофотометрический метод, ГОСТ 26928-86 Продукты пищевые. Метод определения железа. Результаты концентрации
5
5
5
5
5
5
9
0
Технологии пищевой
железа представлены в миллиграммах на миллилитр исследуемого раствора минера-лизата. Для получения массовой доли железа в продуктах X, млн-1 (мг) на кг, использовали формулу
^ _ т-У
У-^т'
где Ш1 - масса железа, найденная по градуировочному графику, мкг; V - общий объем раствора минерализата, см3; Vl - объем раствора минерализата, взятый для определения, см3; ш - масса навески продукта, взятая для минерализации, г.
Органолептические показатели определяли и сравнивали по соответствию с принятыми в нормативном документе параметрами (ГОСТ 25832-89 Изделия хлебобулочные диетические). Определили, что у бисквитов с большей концентрацией добавок замены на корень лопуха и псиллиум худшие органолептические показатели вкуса и аромата по сравнению с образцами с меньшей концентрацией. Оптимальными по этим показателям оказались образцы, имеющие в своем составе 5 % замены безглютеновой мучной смеси на корень лопуха и псиллиум. У образцов безглютено-вого бисквитного полуфабриката, обогащенного мукой корня лопуха с добавлением псиллиума, лучшим оказался образец 1. Бисквит с легкой выпуклостью. Изделие правильной формы. Поверхность сухая, без крупных трещин, вздутий, впадин, не подгоревшая, без наплывов. Цвет мякиша светлый с желто-коричневым оттенком из-за внесения добавок, окрашен равномерно, снаружи коричневатый оттенок. Вид в разрезе: пропечённые изделия, с равномерной хорошо развитой пористостью, без пустот, закала и следов непромеса. Без посторонних привкуса и запаха, со сладким вкусом, ароматом и слабым приятным ореховым ароматом. Образец 3 имеет снаружи коричневатый оттенок, с сильным ароматом порошка корня лопуха. По органолептической оценке, образцов безглютеновых бисквитных полуфабрикатов, обогащенных продуктами из корня лопуха, видно, что наиболее целесообразно применять рецептуру № 1 из-за хороших органолептических показателей. Это позволит получить готовый продукт с высокими органолептическими показателями, а также обогатить изделие микроэлементами, в том числе железом. Массовая доля общей золы в образцах, %: контрольный образец - 0,4; образец 1 (5 % замены) - 0,6; образец 2 (10 % замены) - 2,0; образец 3 (15 % замены) - 2,2.
Из полученнх данных можно сделать вывод, массовая доля золы увеличивалась при увеличении концентрации вносимой добавки. Образцы, соответствующие нормативам, - это контрольный, с 5 % внесением порошка корня лопуха с псиллиумом, в остальных образцах зольность несколько превышает нормативные показатели.
Был проведен спектрофотометрический анализ содержания железа в образцах. Железо в комплексе с другими компонентами участвует в стимуляции углеводного и белкового обмена, это в, свою очередь, сопровождается повышением тонуса сердечно-сосудистой, дыхательной и других систем организма, способствует увеличению содержания гемоглобина в крови и количества эритроцитов. Результаты определения железа в образцах безлютенового бисквита с вносимой добавкой, мг/кг: контрольный образец - 76; образец 1 (5 % замены) - 77,65; образец 2 (10 % замены) - 95,65; образец 3 (15 % замены) - 159.
Увеличение внесения в рецептуру добавок продуктов корня лопуха повышает содержание железа в готовом продукте. Эффективность применения вносимой добавки заключается в увеличении концентрации железа, органолептических показателей, в представленных образцах изделий.
Перспективным для дальнейшего исследования по затронутой тематике является изучение возможности внесения других растительных компонентов в их комбинации в рецептуры безглютенового бисквитного полуфабриката, а также исследование концентрации других макро- и микроэлементов в полученных образцах.
ЛИТЕРАТУРА
1. Influence of hydroxypropylmethylcellulose (HPMC), xanthan gum and their combination on loaf specific volume, crumb hardness and crumb grain characteristics of gluten-free breads based on rice, maize, teff and buckwheat/ Anna-Sophie Hager, Elke K. Arendt // Food Hydrocolloids. 2013. Vol.32. P. 195-203.
2. Optimization of gluten-free sponge cake fortified with whey protein concentrate using mixture design methodology/Imene Ammar, et al.//Food Chemistry. 2021. Vol. 343. 128457. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2020.128457.
3. Broccoli by-products improve the nutraceutical potential of gluten-free mini sponge cakes/Natalia Drabinska Ewa Ciska Urszula Krupa-Kozak//Food Chemistry. 2018.Vol. 267. P. 170-177. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2017.08.119.
4. Advanced properties of gluten-free cookies, cakes, and crackers: A review/Jingwen Xu, Yiqin Zhang, Weiqun Wang, Yonghui Li / /Trends in Food Science & Technology. 2020. Vol. 103. P. 200-213.
5. Particle size distribution of soy flour affecting the quality of enriched gluten-free cakes/Nahla Dhen, et al.// LWT - Food Science and Technology. 2016. Vol. 66, P.179-185.
6. Обоснование рациональной дозировки закваски «Эвиталия» для безглютено-вого хлеба из амарантовой муки/ И.М. Жаркова, Ю.А. Сафонова - Текст: непосредственный // Вестник ВГУИТ. - 2021. Т. 83. - №. 3. - С. 174-181. doi.org/10.20914/2310-1202-2021-3-174-181.
7. Исследование влияния рецептурных ингредиентов на пищевую ценность бисквитов безглютеновых /Э.А. Пьяникова [и др.]. - Текст: непосредственный // Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК-продукты здорового питания. - 2022. - № 1. - С. 23-29. DOI 10.24412/2311-6447-2022-1-23-29
8. Research of semi-finished sponge cakes made with the addition of willow-herb/ A. G. Belyaev, et al. // IOP Conf. Ser.: Earth Environ. 2021. Sci. 848. 012041. doi:10.1088/1755-1315/848/1/012041.
9. Burdock (Arctium lappa L) roots as a source of inulin-type fructans and other bioactive compounds: Current knowledge and future perspectives for food and non-food applications/ T.M.A. Moro and M. T.P.S. Clerici// Food Research International. 2021. Vol. 141. 109889. https:/ / doi.org/10.1016/j.foodres.2020.109889.
10. Use of burdock root flour as a prebiotic ingredient in cookies/ T.M.A. Moro et al.// LWT - Food Science and Technology. 2018. Vol. 90. P. 540-546. https: //doi.org/10.1016/j.lwt.2017.12.059.
11. Тохтиева, Л.Х. Использование корня лопуха в хлебопечении / Л.Х. Тохтиева, Э.А. Тохтиева. - Текст: непосредственный // Агропромышленные технологии Центральной России. - 2018. Выпуск 3. - № 9. -С. 21-26. DOI 10.24888/2541-7835-20189-21-25.
12. Левочкина, Л.В. Корень лопуха - сырье для десертов функционального питания / Л.В. Левочкина, Н.В. Масалова, Н.Ю. Чеснокова. - Текст: непосредственный // Пищевая промышленность. - 2013. - № 5. - С. 74-77.
REFERENCES
1. Influence of hydroxypropylmethylcellulose (HPMC), xanthan gum and their combination on loaf specific volume, crumb hardness and crumb grain characteristics of gluten-free breads based on rice, maize, teff and buckwheat/ Anna-Sophie Hager, Elke K. Arendt // Food Hydrocolloids. 2013. Vol.32. P. 195-203.
2. Optimization of gluten-free sponge cake fortified with whey protein concentrate using mixture design methodology/Imene Ammar, et al.//Food Chemistry. 2021. Vol. 343. 128457. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2020.128457.
3. Broccoli by-products improve the nutraceutical potential of gluten-free mini sponge cakes/Natalia Drabinska Ewa Ciska Urszula Krupa-Kozak//Food Chemistry. 2018.Vol. 267. P. 170-177. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2017.08.119.
4. Advanced properties of gluten-free cookies, cakes, and crackers: A review/Jingwen Xu, Yiqin Zhang, Weiqun Wang, Yonghui Li //Trends in Food Science & Technology. 2020. Vol. 103. P. 200-213.
5. Particle size distribution of soy flour affecting the quality of enriched gluten-free cakes/Nahla Dhen, et al.// LWT - Food Science and Technology. 2016. Vol. 66, P.179-185.
6. Obosnovanie racional'noj dozirovki zakvaski «Evitaliya» dlya bezglyutenovogo hleba iz amarantovoj muki [Substantiation of rational dosage of "Evitalia" sourdough culture for gluten-free bread from amaranth flour] I.M. Zharkova, Yu. A. Safonova Vestnik VGUIT. 2021 T. 83. No 3. pp. 174-181. http://doi.org/10.20914/2310-1202-2021-3-174-181.
7. Issledovanie vliyaniya recepturnyh ingredientov na pishchevuyu cennost' bis-kvitov bezglyutenovyh [Investigation of the effect of prescription ingredients on the nutritional value of gluten-free biscuits] E.A. P'yanikova, i dr. Tekhnologii pishchevoj i perera-batyvayushchej promyshlennosti APK-produkty zdorovogo pitaniya. 2022. No 1, pp. 2329. (Russian). DOI 10.24412/2311-6447-2022-1-23-29.
8. Research of semi-finished sponge cakes made with the addition of willow-herb/ A. G. Belyaev, et al. // IOP Conf. Ser.: Earth Environ. 2021. Sci. 848. 012041. doi:10.1088/1755-1315/848/1/012041.
9. Burdock (Arctium lappa L) roots as a source of inulin-type fructans and other bioactive compounds: Current knowledge and future perspectives for food and non-food applications/ T.M.A. Moro and M. T.P.S. Clerici// Food Research International. 2021. Vol. 141. 109889. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2020.109889.
10. Use of burdock root flour as a prebiotic ingredient in cookies/ T.M.A. Moro et al.// LWT - Food Science and Technology. 2018. Vol. 90. P. 540-546. https:/ /doi.org/10.1016/j.lwt.2017.12.059.
11. Ispol'zovanie kornya lopuha v hlebopechenii [The use of burdock root in baking] Tohtieva L.H., Tohtieva E.A. Agropromyshlennye tekhnologii Central'noj Rossii. 2018. Vypusk 3. No 9. pp. 21-26. (Russian). DOI 10.24888/2541-7835-2018-9-21-25
12. Koren' lopuha - syr'e dlya desertov funkcional'nogo pitaniya [Burdock root -
raw materials for desserts functional nutrition] L.V. Levochkina, N.V. Masalova,
N.Yu. Chesnokova. Pishchevaya promyshlennost'. 2013. No 5. pp. 74-77.
