CC BY
122
УДК 664:663.854.793:635.073
Корень лопуха -
сырье для десертов функционального питания
Л.В. Левочкина, канд. техн. наук, доцент, Н.В. Масалова, аспирант, Н.Ю. Чеснокова, канд. биол. наук, доцент
Дальневосточный федеральный университет, г. Владивосток
Состояние здоровья и среды обитания, качество продуктов питания и лекарственных препаратов во многом не удовлетворяют потребности современного человека. В России к началу XXI века неуклонно растет число лиц, страдающих или склонных к различным заболеваниям, которые получили название «болезней цивилизации» (болезни сердца и сосудов, рак, бронхиальная астма, сахарный диабет и др.).
В процессе индивидуальной жизни человека несбалансированное питание, все возрастающее стрессовое воздействие, экологическое не-
Широкое использование корня лопуха обусловлено, прежде всего, содержанием в нем богатого комплекса полисахаридов, главным образом, инулина - до 45 %.
благополучие и другие негативные факторы перегружают и истощают регуляторные системы организма [1].
Считается, что сахарный диабет занимает второе место после онкологических заболеваний во всех странах мира. Причин возникновения сахарного диабета много: это и гиподинамия, и неправильно организованное питание, и стрессы, приводящие к избыточной массе тела, а последствия сахарного диабета приводят к увеличению больных, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями. Регулировать углеводный обмен можно не только ме-дикаментозно, но и с использованием функциональных продуктов питания и их ингредиентов. Поэтому поиску сырья, участвующего в регулировании углеводного обмена в организме человека, посвящены многие научные труды и исследования, в том числе биотехнологические.
В восточных странах в качестве такого сырья используется корень ло-
Ключевые слова: корень лопуха большого; инулин; пищевые волокна; технологическая обработка.
Key words: burdock root, inulin, food fibers, technological processing.
пуха. В Дальневосточном регионе в дикорастущем виде произрастает четыре вида лопуха, но наиболее перспективен лопух большой.
В сухом веществе лопуха содержится (%): белка - 15,4; жира - 1,5; клетчатки - 22,3. Высоко содержание углеводов (моно- и дисахари-дов до 22 %), дубильных веществ -3,4-8 %, фенолкарбоновые кислоты и их производные: кофейная, хлоро-геновая, изохлорогеновая, флавано-иды до 5,7-18 %.
Содержание жирных масел в лопухе большом составляет 0,4-0,8 %, также присутствуют горькие вещества, вероятно, сесквитерпеновые лактоны и эфирные масла. В лопухе большом идентифицирована пальмитиновая кислота, входящая в состав эфирного масла.
Корень лопуха содержит аспара-гин - органическое соединение с противоопухолевым действием, эфирное бардановое масло, жирное масло, состоящее из пальмитиновой и стеариновой кислот; ситостерин, стигмастерин, горечи, слизи, кофейную и хлорогеновую кислоты, крахмал, каротин; в нем много пектиновых веществ. Кроме того, в 100 г корня лопуха содержится витамин С (до 450 мг), рутин, кальций (49,2 мг), каротин, микроэлементы (медь - 0,1 мг, цинк - 0,4), железо -1, марганец- 0,3, магний - 45,6, фосфор - 61,2 мг), ванадий, жиры (0,2 г), калий (396,6 мг). В корне лопуха обнаружен медьсодержащий фермент уриказа, участвующий в процессе растворения солей мочевой кислоты при подагре и мочекис-лых диатезах.
Широкое использование корня лопуха народами различных стран обусловлено, прежде всего, содержанием в нем богатого комплекса полисахаридов, главным образом, инулина - до 45 %. Фармакологические свойства инулина лежат в основе широкого применения корня лопуха при различных патологиях.
В связи с достаточно низкой калорийностью (1 ккал/г) инулин можно использовать в диабетической и низкоуглеводной диетах. Инулин имеет приятный сладковатый вкус, нейтральный цвет и запах. Нагревание инулина в присутствии кислоты приводит к его распаду и превращению во фруктозу.
Инулин способствует усвоению витаминов и минералов в организме (особенно кальция, магния, цинка, меди, железа, фосфора). Он улучшает обмен липидов - холестерина, триглицеридов и фосфолипидов в крови, поэтому снижает риск возникновения сердечно-сосудистых заболеваний, смягчает их последствия, укрепляет иммунную систему организма. Благодаря активизации работы кроветворной системы инулин способствует выведению из организма солей тяжелых металлов и радионуклидов.
Инулин для больных сахарным диабетом предпочтительнее, чем фруктоза, на которой производятся продукты для этой категории больных. Это обусловлено тем, что фруктоза, поступающая в организм в составе пищевых продуктов, всасывается в тонком кишечнике и поступает с кровью преимущественно в печень. В то же время фруктоза, образующаяся из инулина под влиянием ферментов микрофлоры толстого кишечника, поступает сразу в большой круг кровообращения и поглощается не только печенью, но и другими тканями, в том числе мышцами.
В связи с тем, что для больных с сахарным диабетом очень сложно подобрать необходимые десерты, в своей работе мы ставили задачу раз-
работать ассортимент десертов с использованием корня лопуха, сохранив при этом его основные фармакологические свойства. Необходимо было разработать такие технологические и биотехнологические приемы, которые бы позволили получить из корня лопуха мягкое, светлоокрашенное однородное пюре без характерной горечи.
Для исследования был взят корень лопуха большого (Arctium lappa), выращенный на приусадебном участке. Поскольку в корне лопуха особо важна степень устойчивости инулина и влияние на этот показатель различных факторов (условий произрастания, возраста корня лопуха), преимущественно использовали корень лопуха второго года жизни [2]. А так как корни лопуха имеют темную плотную оболочку, использовали корень лопуха с кожицей и без.
Известно, что целлюлоза, входящая в корень, размягчается в варочной среде, имеющей щелочную реакцию. Такую варочную среду мы пытались создать с помощью различных ингредиентов. Корни лопуха проваривали в 0,1 н растворе NaOH, в 5 %-ном и в 3 %-ном растворе соды (гидромодуль 2:1) при атмосферном давлении, при повышенном давлении 5 атм и в микроволновой печи. В качестве контроля использовали корень лопуха, сваренный в воде. Готовность корня определяли по степени его размягчения. Нейтрализацию после варки в щелочных средах проводили 1 %-ной соляной кислотой.
На рис. 1 представлена диаграмма размягчения корня лопуха в различных средах и при различных режимах.
При варке корня лопуха в 5 %-ном растворе соды и 0,1 н NaOH требуется наименьшее количество времени для размягчения - 30 мин. Известно, что в растительных тканях макромолекулы целлюлозы связаны с геми-целлюлазами и лигнином. Под воздействием NaOH и растворов соды на корень лопуха в процессе тепловой обработки гемицеллюлозы и лигнин освобождаются, а деградированная щелочью целлюлоза набухает и частично превращается в глюкозу. Кроме того, под воздействием этих технологических факторов в варочную среду переходят минеральные и экстрактивные вещества.
Несколько больше была продолжительность варки корня лопуха при повышенном давлении. Под давлением в скороварке размягчение пищевых волокон происходило в течение 40 мин, меньшее время тепловой обработки, вероятно, обусловлено тем, что за счет давления про-
80
70
60
50
40
30
20
10
I
О
й- 3 о ч
Время тепловой обработки, мин
о ч
ю i £ *
§ 2 в к
В
Рис. 1. Влияние условий технологической обработки корня лопуха на степень его размягчения
Исследуемые способы тепловой обработки
В воде без кожицы В микроволновой печи В воде с кожицей В 3 % растворе соды В 5 % растворе соды В скороварке В 0,1 н ЫаОН
Рис. 2. Влияние условий технологической обработки на содержание сухих веществ в корне лопуха
0
исходит распад макромолекулы целлюлозы на микрофибрилы.
Реологические исследования пюре из корня лопуха, обработанного различными способами, проводили на приборе Fudon Rheo Meter (Rheotech Co., LTD, Япония). Результаты исследования пюре из корня лопуха показали корреляцию с временем его варки. Так, напряжение сдвига пюре, обработанного NaOH, составило 1500 Па, 1875 Па в 5 %-ном растворе соды и 1999 Па в 3 %-ном растворе соды.
При варке в микроволновой печи процесс размягчения обусловлен поляризацией молекул, ионов воды и самого продукта, а также преодолением ими сопротивления, связанного с ориентацией этих молекул и ионов в направлении приложенного электромагнитного поля. Через 50 мин пюре из корня лопуха становилось мягким, легко протиралось. Если же удаляли оболочку, то сердцевина размягчалась уже через 15 мин. Вероятно, за малое количество времени
недостаточно силы электромагнитного поля для разрушения углеводного комплекса оболочки корня.
Напряжение сдвига пюре, сваренного в микроволновой печи, сходно с данным показателем корня, приготовленного под давлением, и составляет 7248 Па.
При варке в воде, при слабом кипении корня лопуха с кожицей и без, размягчение происходило только через 70 и 60 мин соответственно. Эксперимент показал, что с гидромодулем 2:1 процесс размягчения идет параллельно термовлагопереносу,
В качестве сырья для производства десертов можно применять необработанный корень лопуха или обработанный любым из предложенных способов.
0
20 30 40 45 Время тепловой обработки, мин
Рис. 3. Влияние условий варки на сохранность инулина
Варочная среда В 0,1 н NaOH
В 5 % растворе соды
В 3 % растворе соды
В скороварке
В микроволновой печи
о 1
0
Вид корня лопуха
- Корень без кожи _ Корень с кожей
20 30 40 50 Время тепловой обработки, мин Рис. 4. Влияние варки в воде корня лопуха с кожицей и без на сохранность инулина
2
2
Запах
Рис. 5. Влияние условий тепловой обработки на органолептические показатели пюре из корня лопуха
сначала размягчается наружный слой, затем внутренний. Причем, вероятно, из-за своего состава кожица препятствует диффузии воды ко внутренним слоям корня лопуха. Это подтверждают результаты по измерению прочности корня лопуха. Напряжение сдвига пюре, сваренного с кожицей и без, составило 5624 Па и 4624 Па соответственно.
Насыщенность вкуса и технологическая ценность полученных из корня лопуха продуктов определяется содержанием в нем сухих веществ, поэтому было изучено влияние технологической обработки на этот показатель (рис. 2).
Как видно из диаграммы, наибольшее содержание сухих веществ в пюре из корня лопуха, сваренного
в воде без кожицы, составило 11,4 %. При варке корня лопуха в растворе NaOH происходит наибольшая потеря сухих веществ за счет вымывания минеральных и экстрактивных веществ, а также за счет частичной деструкции целлюлозы. В растворах соды происходит меньшая потеря сухих веществ, чем в растворе NaOH, вероятно, в этом случае минеральные и экстрактивные вещества удерживаются в корне за счет большего осмотического давления в варочной среде.
Одна из наиболее важных задач, стоящих при выборе способа обработки корня лопуха, - сохранение в нем инулина, поскольку любая технологическая обработка приводит к его гидролизу. Поэтому была исследована динамика гидролиза инулина при изучаемых способах технологической обработки. Определение количества инулина, подвергнутого гидролизу, проводили по ранее предложенной методике [3], измерения - на спектрофотометре UNICO-1201 (Япония) при длине волны =480 нм. Влияние условий варки на сохранность инулина представлено на рис. 3 и 4.
Установлено, что при всех способах технологической обработки происходят потери инулина. Обработка корня лопуха щелочью привела к интенсивной потере инулина уже через 10 мин тепловой обработки (см. рис. 3). Ту же самую картину наблюдали при варке корня лопуха в содовых растворах и скороварке. Через 30 мин после начала технологической обработки содержание инулина в корне лопуха уменьшилось с 1,40 до 0,18 г. Вероятно, при обработке корня лопуха щелочью и раствором соды происходит быстрая деструкции молекул целлюлозы и, как следствие, быстрая потеря инулина.
При варке лопуха в скороварке потеря инулина, вероятно, обусловлена быстрым распадом маинкромоле-кул целлюлозы на микрофибриллы под давлением.
При обработке корня лопуха в микроволновой печи через 30 мин после начала процесса отмечены меньшие потери инулина. Содержание инулина в корне составило 0,44 г. За это время деструкция молекул целлюлозы слабее и, как следствие, меньше потери инулина. При доведении времени обработки до 40 мин количество инулина в корне снижалось до 0,08 г.
В неочищенном корне лопуха содержание инулина больше, чем в очищенном (см. рис. 4). Вероятно, инулин сосредоточен по всему объе-
му корня, и удаление кожицы приводит к частичной его потери.
При 10-минутной варке в воде корня лопуха с кожицей и без содержание инулина уменьшалось незначительно - с 1,40 до 1,22 г и с 1,15 до 1 г соответственно. Увеличение сроков тепловой обработки до 30 мин также приводило к частичной потере инулина. Его содержание составило 1,80 и 0,89 г соответственно, что в 10 раз больше, чем при других способах тепловой обработки за то же время (см. рис. 3). Минимальное количество инулина в корне наблюдали при доведении времени варки неочищенного и очищенного корня лопуха до 60-70 мин.
При сопоставлении рис. 3, 4 и 1 видно, что максимальные потери инулина корнем лопуха отмечали при температурах его полного размягчения, когда происходит частичная деструкция макромолекул целлюлозы.
Так как нашей задачей было разработать полуфабрикаты из корня лопуха для дальнейшего использования в десертах, большое внимание было уделено органолептичес-ким показателям корня после тепловой обработки. Результаты органо-лептических показателей пюре из
корня лопуха представлены на про-филограмме (рис. 5).
Наилучшими органолептическими свойствами обладали образцы, сваренные в воде и в микроволновой печи. Причем очищенный и неочищенный корень лопуха не имели различий ни по консистенции, ни по вкусоароматическим свойствам. Образцы обладали приятным слабо выраженным вкусом и запахом вареного растения, а также оптимальным светлым цветом для приготовления десертов на основе пюре корня лопуха. Однако консистенция пюре не достаточно однородная, но это не ухудшало органолептических показателей десертов.
Образцы, сваренные в щелочных средах, имели идеальную однородную консистенцию, но по вкусо-ароматическим свойствам не были пригодны для приготовления десертов.
Таким образом, корень лопуха можно использовать как сырье для производства десертов в рационах функционального питания. Функциональным продуктом может быть десерт, приготовленный из корня лопуха с кожицей и без, сваренного в течение 70 мин. Для лиц, страдающих сахарным диабетом, в качестве сы-
рья для производства десертов можно применять необработанный корень лопуха или обработанный любым из предложенных способов, но со временем варки, не превышающим 10 мин.
ЛИТЕРАТУРА
1. Шендеров, Б.А. Функциональное питание и его роль в профилактике метаболического синдрома/ Б.А. Шендеров. - М.: ДеЛи принт, 2008. - 319 с.
2. Чеснокова, Н.Ю. Разработка технологии новых продуктов питания на основе гидролизованного корня лопуха /Н.Ю. Чеснокова, Л.В. Левочкина, Н.В. Масалова//Сб. научных трудов по материалам международной научно-практической конференции «Перспективные инновации в науке, образовании, производстве и транспорте 2010». - Т. 5 «Технические науки». - Одесса, 2010. - С. 69-70.
3. Чеснокова, Н.Ю. Изучение возможности использования корня лопуха большого в производстве продуктов питания/Н.Ю. Чеснокова, Л.В. Левочкина, Н.В. Масалова// Хранение и переработка сельхозсы-рья. - 2011. - № 1. - С. 40-43.
Сливочный сыр Creamelotier
uhmefcecHcf
X ♦
X ♦
X ♦
X
X ♦
X
X ♦
X ♦
Компания Торговый Дом «Петровский» представляет долгожданную новинку - сливочный сыр Creamelotier («Кремалотье»).
Бренд «Кремалотье» - часть портфолио швейцарской компании United Food Alliance (UFA), созданной в 1982 г. Каждый продукт, выходящий в свет с маркировкой компании, проходит многоуровневую систему контроля, соответствующую как международным стандартам, так и внутренним, более жестким стандартам качества, которые специально разрабатываются для производителей UFA наряду с механизмами контроля их соблюдения.
Поэтому для изготовления сыра «Кремалотье» для России был выбран австрийский производитель, чьи стандарты качества и верность традиционной рецептуре соответствуют высоким требованиям UFA. Выбор географии производства неслучаен: в Австрии законодательно запрещено использовать стабилизаторы и консерванты в молочной продукции. Производитель сыра «Кремало-
тье» выпускает всю свою продукцию с маркировкой BIO. Практически вся продукция этого производителя ранее шла только на продажу на внутренний рынок Европы. Именно по этой причине качество как сырья, так и выпускаемой продукции всегда остается на должном уровне.
В составе сливочного сыра «Кремалотье» - только свежее фермерское молоко и сливки (массовая доля жира в сухом веществе составляет 70 %), молочный белок, соль, стабилизаторы (камедь рожкового дерева) и мезофиль-ные молочнокислые организмы. В нем отсутствуют генно-модифицированные организмы, красители, ароматизаторы и вкусовые добавки. А достаточно длительный срок хранения (3 мес) обусловлен исключительно технологией производства, в частности, пастеризацией сырья.
Удобная фасовка по 1 кг для малых кондитерских производств, ресторанов, суши баров позволяет продукту всегда оставаться свежим, даже после вскрытия упаковки. А 5 кг (ведро) сыра подойдут для масштабных кулинарий и кондитерских производств. В перспективе появится индивидуальная порционная упаковка для кейтерингов и фаст-фудов.
