CC BY
2605.18.15 - Технология и товароведение пищевых продуктов функционального и специализированного назначения и общественного питания (технические науки) DOI: 10.257127ASTU.2072-8921.2019.02.018 УДК 664.681.1 + 664.683.64
МАКРО- И МИКРОНУТРИЕНТЫ ОВСЯНОГО ПЕЧЕНЬЯ
И. М. Чанов, М. В. Сырвачева, Н. Л. Наумова
Наличие пшеничной муки разных сортов, уступающей овсяному сырью по пищевой ценности, в рецептуре овсяного печенья колеблется в широких диапазонах, что может нивелировать пользу овсяных компонентов для здоровья человека. А применение гидрированных жиров, содержащих трансизомеры жирных кислот, может негативно повлиять на токсикологическую безопасность продукции. Цель настоящих исследований - изучение количественных характеристик нутриентов овсяного печенья, обеспечивающих пользу и гарантирующих его безопасность для потребителей. Установлено, что органолептические и физико-химические показатели продукции соответствуют регламентированным требованиям качества. Исследуемое овсяное печенье отличается повышенным содержанием углеводов и жиров и низким содержанием белков. Основным углеводом продукции является сахароза (31,2±0,7 %). В жире преобладают цисизомеры олеиновой (35,440±1,074 %) и линолевой (23,035±0,221 %) кислот, в значительных количествах содержатся пальмитиновая (32,622±1,104 %) и стеариновая (5,141±0,016 %) кислоты. Белок печенья богат незаменимыми аминокислотами, а именно: триптофаном (скор 130 %), метионином и цистином (скор 126 %), фенилаланином и тирозином (скор 121 %). Из микронутриентов установлено присутствие пищевых волокон (2,42±0,07 г/100 г), в-глюкана (0,84±0,05 %), витаминов Е (121,4±3,9 мг/кг) и группы В (В1 - 1,60±0,05 мг/кг, В2 - 2,0±0,05 мг/кг), минеральных веществ, мг/кг (марганца - 18,22±1,72, железа - 71,41±6,33, меди - 2,63±0,22, кальция - 2428,70±240,44, фосфора - 823,62±74,13, магния - 467,47±42,75, цинка - 10,89±1,09).
Ключевые слова: овсяное печенье, макронутриенты, микронутриенты, белки, жиры, углеводы, пищевые волокна, витамины, минералы.
ВВЕДЕНИЕ
Общеизвестно, что овсяная мука - это источник сбалансированного растительного белка, липидов, витаминов группы В, РР, Е, минеральных веществ и растворимой клетчатки. Овес очень эффективен в снижении уровня «плохого» холестерина у людей и животных благодаря содержанию р-глюкана, который уменьшает абсорбцию желчных кислот и холестерина. Овес также обладает различной фармакологической активностью, отличается противовоспалительными свойствами [1, 2, 3]. Белок овса отличается от белка пшеницы повышенным содержанием аминокислот: лизина, валина, цистина и других [4, 5]. Однако наличие пшеничной муки разных сортов, уступающей овсяному сырью по пищевой ценности, в рецептуре овсяного печенья колеблется в широких диапазонах, что может нивелировать пользу овсяных компонентов для здоровья человека. А применение гидрированных жиров, содержащих трансизомеры жирных кислот, при производстве этого мучного изделия может негативно повлиять на безопасность продукции для здоровья потребителей [6]. В этой связи целью исследований стало изучение количественных характеристик нутриентов овсяного печенья, обеспечивающих пользу и гарантирующих его безопасность для потребителей. 90
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Материалом для исследований послужило печенье овсяное «Домашнее», приготовленное по ТИ 9131-013-00350349-2012 на соответствие требованиям ГОСТ 24901-2014. В состав печенья входят: мука пшеничная хлебопекарная первого сорта, сахар-песок, маргарин песочный, мука овсяная, патока мальтозная, соль поваренная пищевая, сода пищевая, корица, ванилин, вода питьевая.
В печенье определяли органолептические показатели по ГОСТ 5897-90, щелочность - по ГОСТ 5670-96, содержание влаги -по ГОСТ 21094-75. Содержание белка, пищевых волокон, фосфора, магния, кальция, марганца изучали согласно общепринятым методикам [7], содержание железа, меди, цинка -по ГОСТ 30178-96. Массовую долю жира определяли по МУ 4237-86, выделение и количественное определение трансизомеров жирных кислот - по ГОСТ 31663-2012, ГОСТ 31665-2012, ГОСТ 31754-2012. Выделение р-глюкана проводили двухступенчатым щелочным и ферментативным способами [8]. Содержание тиамина определяли по ГОСТ 29138-91, рибофлавина - по ГОСТ 29139-91, токоферола - по Р 4.1.1672-03. Микроструктуру определяли на растровом электронном микроскопе [9].
Нормы суточной потребности человека в пищевых и биологически активных веществах брали из методических рекомендаций -МР 2.3.1.2432-08. Все исследования проводились в трехкратной повторности.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Изучение потребительских свойств продукции очень важно для прогнозирования мотивации человека к совершению покупки. Привлекательный внешний вид, вкус и запах печенья, всплывающие из детских воспоминаний, формируют предрасположенность к его покупке. Исследование органолептиче-ских свойств овсяного печенья выявило: изделия округлой формы со свойственной расплывчатостью, без вмятин и повреждений края (рисунок 1). Поверхность печенья шероховатая, с характерными извилистыми трещинками, без подгорелей и вздутий. Цвет продукции коричневый, равномерный по всей массе. Вкусо-ароматические характеристики имеют сладкие, ванильно-коричные тона. Вид в изломе - изделия пропеченные, разрыхленные, с равномерной пористой структурой, без пустот и следов непромеса. Полученные результаты органолептической оценки качества печенья полностью соответствуют требованиям действующего стандарта.
Использование разрыхлителей в производстве печенья предопределяет измерение его щелочности. Применение пищевой соды в
заданных количествах позволяет овсяному печенью соответствовать регламентированным требованиям по указанному показателю (таблица 1).
Рисунок 1 - Внешний вид овсяного печенья
Очевидно, что исследуемое мучное кондитерское изделие отличается повышенным содержанием углеводов, в том числе общего сахара, и жиров, что обусловлено использованием сахарозы и маргарина в значительных количествах, и низким содержанием белков. В результате формируется относительно высокая калорийность печенья - 446 ккал/100 г изделия, что при его частом употреблении повышает риск развития заболеваний, обусловленных несбалансированным питанием [10].
Таблица 1 - Физико-химические показатели качества овсяного печенья
Испытуемый показатель Норма по ГОСТ 24901-2014 Результаты испытаний
Щелочность, градусы не более 2,0 1,81 ±0,03
Массовая доля влаги, % не более 10,5 7,6±0,3
Массовая доля общего сахара (по сахарозе), % не более 40,0 31,2±0,7
Массовая доля жира, % не более 25,0 18,1 ±0,5
Массовая доля белка, % не регламентируется 6,4±0,3
Влажность продукции, как и вышеперечисленные показатели, не превысила норм, установленных требованиями ГОСТ 24901-2014.
Известно, что образующиеся при гидрировании растительных масел трансизомеры жирных кислот метаболизируются в организме медленнее, чем природные цисизомеры, оказывая негативное влияние на здоровье человека [11, 12]. В этой связи был изучен жирно-кислотный состав овсяного печенья и содержание в нем трансизомеров. Результаты исследований представлены в таблице 2.
Определено, что в составе жира по количеству наименований преобладают насыщенные жирные кислоты. По массовой доле доминируют ПОЛЗУНОВСКИЙ ВЕСТНИК № 2 2019
цисизомеры олеиновой (35,440±1,074 %) и ли-нолевой (23,035±0,221 %) кислот, в существенных количествах содержатся пальмитиновая (32,622±1,104 %) и стеариновая (5,141±0,016 %) кислоты. В незначительных количествах присутствуют представители семейств омега-6 и омега-3 полиненасыщенных жирных кислот, а именно: эйкозадиеновая (0,069±0,002 %) и эй-козатриеновая w3 (0,244±0,005 %).
Исследования выявили, что содержание трансизомеров жирных кислот в липидной фракции печенья, обусловленное использованием маргарина, не превышает нормы, установленной ТР ТС 024/2011 - не более 2,0 %. Определено количественное преобладание - на
36-37 % трансизомеров линолевой кислоты (18:2) над трансизомерами линоленовой кислоты (18:3), что характерно для гидрожиров [13]. Также отмечено присутствие изомера олеиновой кислоты (С18:1п9^ на уровне 0,215±0,009 %.
Сегодня значительная часть населения Земли, в том числе и граждан России, испытывают дефицит полноценных белковых компонентов в пищевом рационе. В этой связи нельзя не уделить внимания более детальному изучению аминокислотного состава белка печенья «Домашнее». Отличительная особенность овса - высокая сбалансированность белка по аминокислотному составу [1, 5]. Анализ рецептуры овсяного печенья показал, что из применяемого сырья злаковых культур мука пшеничная хлебопекарная первого сорта количественно превалирует (в 2-3 раза) над овсяной, что может нивелировать полноценность белка готового продукта. Определено (рисунок 2), что
В настоящее время большое внимание уделяется содержанию пищевых волокон в продуктах растительного происхождения, поскольку установлена их положительная роль в стимуляции перистальтики кишечника, снижении холестерина и сахара крови, общей детоксикации организма и др. [15]. Установлено (таблица 3), что общего количества пищевых волокон в 100 г овсяного печенья до-
белок исследуемого печенья отличается высоким содержанием таких незаменимых аминокислот, как триптофан (скор 130 %), суммы ме-тионина и цистина (скор 126 %), фенилаланина и тирозина (скор 121 %). При этом лимитирующими аминокислотами являются лизин (скор 80 %) и треонин (скор 76 %).
Известно, что овсяная мука, в отличие от пшеничной, не образует клейковину, участвующую в образовании пористости мучных изделий, что ограничивает ее использование свыше 30 % от общей массы муки в производстве пшенично-овсяных изделий [14]. В этой связи немаловажным стало дополнительное изучение микроструктуры готовой продукции. Электронная микроскопия выявила присутствие в мучных изделиях глобулярных форм белка в достаточных количествах для формирования пористости готовой продукции (рисунок 3).
статочно для удовлетворения 12 % физиологической потребности в них человека. Присутствие в продукции р-глюкана в интервале 0,84±0,05 % подтверждает пользу печенья для здоровья потребителей. Известно, что р-глюкан активизирует иммунитет организма, а как сильнодействующий антиоксидант -нейтрализует свободные радикалы [3].
Таблица 2 - Жирно-кислотный состав овсяного печенья
Определяемый компонент Результаты испытаний, %
С12:0 лауриновая 0,148±0,005
С14:0 миристиновая 0,783±0,007
С16:0 пальмитиновая 32,622±1,104
С16:1 пальмитолеиновая 0,144±0,003
С17:0 маргариновая 0,095±0,002
С18:0 стеариновая 5,141 ±0,016
С18:1п9с олеиновая-цис 35,440±1,074
С18:2с-9,с-12 23,035±0,221
С20:0 арахиновая 0,116±0,004
С20:1 гондоиновая 0,035±0,002
С21:0 генейкозановая 0,173±0,003
С20:2 эйкозадиеновая 0,069±0,002
С20:3п3 эйкозатриеновая w3 0,244±0,005
С24:0 лигноцериновая 0,100±0,003
Содержание трансизомеров жирных кислот, в т.ч.: 1,855±0,015
С18:1n9t элаидиновая-транс 0,215±0,009
С18:2^9Д-12 0,276±0,007
С18:2с-9Д-12 0,370±0,009
С18:21-9,с-12 0,360±0,010
С18:3^9,с-12Д-15 0,038±0,005
С18:3с-9,с-12Д-15 0,336±0,009
С18:31-9,с-12,с-15 0,260±0,008
Сумма 100,000
0х
СР
§
о «
и н о
ч
о
140 120 100 80 60 40 20 0
□ изолейцин
□ метионин + цистин
□ триптофан
Аминокислоты
□ лейцин □ лизин
□ фенилаланин + тирозин □ треонин
□ валин
Рисунок 2 - Качество белка овсяного печенья
Рисунок 3 - Микроструктура овсяного печенья (увеличение в 1000 раз)
Таблица 3 - Микронутриентный состав овсяного печенья
Определяемый микронутриент Результаты испытаний, мг/кг
Функциональные углеводы:
Суммарное содержание пищевых волокон, г/100 г, в т.ч.: - растворимых, - нерастворимых 2,42±0,07 0,70±0,03 1,72±0,12
Содержание р-глюкана, % 0,84±0,05
Витамины:
Е (токоферол) 121,4±3,9
В1 (тиамин) 1,60±0,05
В2 (рибофлавин) 2,0±0,05
Минералы:
P 823,62±74,13
Ca 2428,70±240,44
^ 2,63±0,22
Fe 71,41±6,33
Mg 467,47±42,75
Mn 18,22±1,72
Zn 10,89±1,09
Стоит остановиться на витаминной составляющей пищевой ценности овсяного печенья. Определено, что содержание в продукции витаминов Е и группы В способствует удовлетворению 81 % и 11 % от суточной потребности в них взрослого человека при употреблении 100 г печенья. В данном контексте важно количественное содержание токоферола. Витамин Е важен не только для стимуляции иммунной системы человека [16, 17], но и для стабилизации окислительной порчи продуктов питания, богатых жирами, к которым относится овсяное печенье.
Употребление 100 г мучных кондитерских изделий покрывает следующую потребность человека в минералах: марганце - 91 %, железе - 71 % для мужчин (39 % для женщин), меди - 26 %, кальции - 24 %, фосфоре и магнии - 10-11 %, цинке - 9 %. Минеральные вещества очень важны для поддержания кислотно-щелочного равновесия в организме, для построения тканей и костей скелета [10].
ВЫВОДЫ
Установлено, что овсяное печенье отличается повышенным содержанием углеводов и жиров и низким содержанием белков. Основным углеводом продукции является сахароза. В жирах преобладают цисизомеры олеиновой и линолевой кислот, содержатся пальмитиновая и стеариновая кислоты. Белок богат такими незаменимыми аминокислотами, как триптофан, метионин и цистин, фенилала-нин и тирозин. В микронутриентный состав печенья входят: пищевые волокна, р-глюкан, витамины Е и группы В, минеральные вещества (марганец, железо, медь, кальций, фосфор, магний, цинк).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Зенкова, А. Н. Овсяные крупа и хлопья -продукты повышенной пищевой ценности /
A. Н. Зенкова, И. А. Панкратьева, О. В. Политуха // Хлебопродукты. - 2012. - № 11. - С. 60-62.
2. Комплексный анализ качества муки для производства овсяного печенья / М. П. Бахмет, Е. Е. Диколова, О. Г. Гриценко // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. -2016. - № 2-3 (350-351). - 103-105.
3. Бета-глюкан овса в функциональном питании / В. Н. Красильников, Н. В. Барсукова,
B. С. Попов // Проблемы экономики и управления в торговле и промышленности. - 2014. - № 2. -
C. 78-83.
4. Лоскутов, И. Г. Овес (Avena L.). Распространение, систематика, эволюция и селекционная ценность / И. Г. Лоскутов. - СПб: ГНЦ РФ ВИР, 2007. - 254 с.
5. Анисимова, Л. В. Влияние гидротермической обработки зерна на белковый комплекс крупяных продуктов / Л. В. Анисимова // Ползунов-ский вестник. - 2012. - № 2/2. - С. 158-162.
6. Калинин, А. Я. Трансизомеры жирных кислот и насыщенные жиры в пищевых продуктах / А. Я. Калинин // Методы оценки соответствия. -2012. - № 8. - С. 41-45.
7. Руководство по методам анализа качества и безопасности пищевых продуктов // под. ред. И. М. Скурихина, В. А. Тутельяна. - М.: Брандес, Медицина, 1998. - 342 с.
8. Влияние щелочной и ферментативной обработки зерна овса и овсяных отрубей на выход р-глюкана / В. М. Гематдинова, А. В. Канарский, З. А. Канарская и др. // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. - 2017. - Т. 79. - № 3. - С. 164-168.
9. Пашкеев, И. Ю. Растровая электронная микроскопия и рентгеноспектральный микроанализ / И. Ю. Пашкеев. - Челябинск, 2015. - 49 с.
10. Диетология. 4-е изд. // под ред. А. Ю. Барановского. - СПб.: Питер, 2012. - 1024 с.
11. Почицкая, И.М. Определение трансизомеров жирных кислот в масложировой продукции с использованием метода инфракрасной спектрометрии / И. М. Почицкая, В. Л. Рослик // Масложи-ровая промышленность. - 2016. - № 5. - С. 28-33.
12. Мажидова, Н. К. Получение твердых жиров с минимальным содержанием трансизомеризован-ных жирных кислот / Н. К. Мажидова // Масложиро-вая промышленность. - 2016. - № 2. - С. 26-29.
13. Trans Fatty Acid Content of Canadian Margarines Prior to Mandatory trans Fat Labelling / W. M. N. Ratnayake, C. Gagnon, L. Dumais et al. // Journal of the American Oil Chemists' Society. -2007. - Vol. 84. - Pp. 817-825.
14. Исследование реологических свойств заварного теста на овсяной и пшеничной муке и разработка на его основе мучных полуфабрикатов специализированного назначения / С. С. Сергеева, В. С. Попов, В. Н. Красильников и др. // Международный научно-исследовательский журнал. -2017. - №. 11 (65). - Ч. 4. - С. 66-69.
15. Кондрашина, В. В. Пищевые волокна и их роль в формировании здоровья человека / В. В. Кондрашина // Современные научные исследования и инновации. - 2017. - № 5. - С. 5.
16. Effects of ascorbic acid and a-tocopherol on the therapeutic index of amphotericin B / M. N. Bel-hachemi, K. Boucherit, Z. Boucherit-Otmani et al. // Journal de mycologie medicale. - 2014. - Vol. 24. -No. 4. - Pp. 137-142.
17. Hosoya, K. I. Vitamin transport across the blood-retinal barrier: focus on vitamins C, E and biotin / K. I. Hosoya, Y. Kubo // Handbook of nutrition, diet and the eye. - 2014. - Pp. 321-329.
Чанов Илья Михайлович - студент бакалавриата кафедры пищевых и биотехнологий Южно-Уральского государственного университета (национальный исследовательский университет), 454080, г. Челябинск, Проспект им. В.И. Ленина, 76, тел. 83512679670, е-mail: v.lyulkovitch@ya.ru.
Сырвачева Мария Викторовна - студент бакалавриата кафедры пищевых и биотехнологий Южно-Уральского государственного университета (национальный исследовательский университет), 454080, г. Челябинск, Проспект им. В.И. Ленина, 76, телефон: 83512679670, е-mail:
v. lyulkovitch@ya.ru.
Наумова Наталья Леонидовна - д.т.н., доцент, профессор кафедры пищевых и биотехнологий Южно-Уральского государственного университета (национальный исследовательский университет), 454080, г. Челябинск, Проспект им. В.И. Ленина, 76, тел. 83512679670, е-mail: n.naumova @inbox.ru.
