Новый вид продукта переработки топинамбура Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

УДК641.13:613.26 Т.Н. Сафронова, Л.Г. Ермош, И.П. Березовикова

НОВЫЙ ВИД ПРОДУКТА ПЕРЕРАБОТКИ ТОПИНАМБУРА

В статье рассматриваются различные способы переработки топинамбура в пасту с целью максимального сохранения биологически активных веществ. Предложен и научно обоснован способ получения пасты с использованием пароконвекционного аппарата. Пасту предлагается использовать в качестве наполнителя в новых видах функциональных продуктов.

Ключевые слова: топинамбур, паста, технологический процесс, пароконвекционный аппарат.

T.N. Safronova, L.G. Ermosh, I.P. Berezovikova NEW KIND OF PRODUCT OF THE EARTH APPLE PROCESSING

Various ways for the earth apple processing into paste in order to save biologically active substances to the maximum are considered in the article. The way for paste production with application of the paraconvectional device is offered and scientifically proved. Paste is offered to be used as a filler in the new kinds of functional products.

Key words: earth apple, paste, technological process, paraconvectional device.

В настоящее время во всех развитых странах мира вопросы здорового питания возведены в ранг государственной политики. Доказано, что правильное питание обеспечивает рост и развитие детей, способствует профилактике заболеваний, повышению работоспособности взрослого населения, продлению жизни, создает условия для адекватной адаптации человека к окружающей среде.

Современной медициной принята концепция оптимального питания, которая предусматривает не только нормирование макронутриентов в питании, но и расширение спектра микроэлементов, необходимых для жизнедеятельности человека. В рамках развития концепции оптимального питания сформирована концепция функционального питания, целью которой является создание технологических основ для производства функциональных продуктов. Согласно ГОСТу [1] - функциональный пищевой продукт - пищевой продукт, предназначенный для систематического употребления в составе пищевых рационов всеми возрастными группами здорового населения, снижающий риск развития заболеваний, связанных с питанием, сохраняющий и улучшающий здоровье за счет наличия в его составе физиологически функциональных пищевых ингредиентов.

Физиологически функциональный ингредиент - вещество или комплекс веществ животного, растительного, микробиологического минерального происхождения, входящий в состав продукта, обладающий способностью оказывать благоприятный эффект на физиологические функции, процессы обмена веществ в организме человека при систематическом употреблении.

Рынок продуктов функционального питания стремительно фомируется и в России. Одной из групп функциональных продуктов являются продукты на основе растительного сырья [2].

Топинамбур - широко известная культура в России, используемая в производстве многих видов функциональных продуктов, благодаря его богатому химическому составу. В Восточной Сибири топинамбур выращивается давно, но, главным образом, как кормовая культура. Распространение здесь получили самые различные сорта, культивируемые по всей стране. Научные исследования по культуре топинамбура в регионе также имеют давнюю историю. Среди других овощей его выделяет прежде всего высокое содержание инулина, пектиновых веществ, многих видов минеральных веществ и витаминов. Данные функциональные компоненты делают его незаменимым сырьем для производства различных продуктов, способных повысить резистентность организма человека в тяжелой экологической обстановке края.

Как биологически активная добавка топинамбур распространен в регионе в виде порошков, таблеток, сиропов, некоторых видов мучных изделий для диабетического питания [3]. Однако ассортимент кулинарной продукции с использованием топинамбура крайне мал и в большинстве случаев технология ее научно не обоснована. В предприятиях общественного питания эта ценная культура практически не используется. Во многом это связано с проблемой сохранности его в течение календарного года, поэтому актуальным вопросом является создание новых видов продуктов переработки топинамбура.

Цель научной работы - разработка и научное обоснование технологии получения пасты из топинамбура как полуфабриката для различных кулинарных и кондитерских изделий в системе общественного питания.

Одной из задач научной работы было изучение влияния различных режимов тепловой обработки на сохранность физиологически активных ингредиентов топинамбура.

Объекты и методы исследования: в качестве объекта исследования были использованы клубни топинамбура, районированные в пригороде г. Красноярска, паста из топинамбура, приготовленная различными способами. Для определения оптимальных технологических параметров производства пасты из топинамбура осуществляли его технологическую переработку восьми способами по пять серий. Для предотвращения потемнения очищенные клубни хранили в воде с добавлением лимонной кислоты. Подготовленные клубни подвергали различным способам тепловой обработки, используя традиционное оборудование (электрический котел, жарочный шкаф), а также пароконвекционный аппарат. В процессе исследований изменяли температурные режимы, влажность, продолжительность тепловой обработки.

Доведенные до готовности различными способами клубни протирали до однородной массы и уваривали до содержания сухих веществ 25%. На конечном этапе приготовления добавляли лимонную кислоту с целью регулирования кислотности. За контрольный образец принимали традиционный способ приготовления пасты - припускание и уваривание в электрическом котле (образец 1).

В работе использовали органолептические, физико-химические, биохимические методы исследований в соответствии требованиями ГОСТа на данный вид продукции. С целью проверки полученных данных был использован непараметрический критерий Колмагорова-Смирнова, для подтверждения достоверности различия между полученными показателями использованы критерии Манна-Уитни, Уилкоксона, а также тест Колмагорова-Смирнова. При сравнении средних значений для двух выборок разница считались достоверной при р<0,05. Для расчета статистических показателей использовались программа «Microsoft Excel» и пакет прикладных программ «SPSS 13.0».

Результаты исследований

Способы технологической обработки клубней представлены в таблице 1.

Таблица 1

Технологические параметры приготовления пасты из топинамбура различными способами

Номер образ- ца Способ технологической обработки, температурные режимы, ГС, влажность, % М. доля сухих веществ в готовой пасте, %

1 2 3

1 Контрольный образец: подготовленные клубни припускают в электрическом котле традиционным способом ^ =100°С, 8мин) до размягчения, сливают воду, протирают и уваривают ^ =100°С, 4мин) до консистенции пасты (содержание сухих веществ 25%). Время тепловой обработки - 12 мин. Сохранность массы - 56,5% 25,00±0,06

2 Подготовленные клубни отваривают на пару традиционным способом (ф =100%, 10мин) до готовности, протирают, уваривают ^ =100°С, 3,5мин) до консистенции пасты (СВ 25%). Время тепловой обработки - 13,5 мин. Сохранность массы - 56,5% 24,98±0,07

Окончание табл. 1

1 2 3

3 Подготовленные клубни запекают традиционным способом в жарочном шкафу ^ = 240°С, 10,5 мин), протирают вместе с образовавшимся желированным соком, уваривают ^ =100°С, 3 мин) до консистенции пасты (СВ 25%). Время тепловой обработки - 13,5 мин. Сохранность массы - 55% 25,00±0,06

4 Подготовленные клубни припускают в пароконвекционном аппарате XV 303 J (режим конвекции: t =100°С, ф =100%, 7мин), сливают воду, протирают, уваривают (XV 303 J, режим конвекции: t =100°С, ф =0%, 3мин) до консистенции пасты (СВ 25%). Время тепловой обработки - 10 мин. Сохранность массы - 58% 25,00±0,06

5 Подготовленные клубни отваривают на пару (XV 303 J, режим конвекции: t =100°С, ф =100%, 9мин) до готовности, протирают, уваривают (XV 303 J, режим конвекции: t =100°С, ф =0%, 3 мин) до консистенции пасты (СВ 25%). Время тепловой обработки - 12 мин. Сохранность массы - 57,5% 25,03±0,03

6 Комбинированный способ: подготовленные клубни запекают (XV 303 J, t =180°С, ф =0%, 7 мин) до готовности, протирают вместе с желированным соком, уваривают (XV 303 J, t =100°С, ф =0%, 1 мин) до консистенции пасты (СВ 25%). Время тепловой обработки - 8 мин. Сохранность массы - 56,5% 24,98± 0,07

7 Подготовленные клубни отваривают на пару (XV 303 J, режим конвекции: t =100°С, ф =100%, 3мин) до готовности, прогревают (XV 303 J, режим конвекции: t =100°С, ф =100%, 4 мин), протирают вместе с желированным соком, уваривают (XV 303 J, t =100°С, ф =0%, 1 мин) до консистенции пасты (СВ 25%). Время тепловой обработки - 8 мин. Сохранность массы - 58,5% 25,00± 0,06

8 Комбинированный способ: подготовленные клубни отваривают на пару (XV 303 J, режим конвекции: t =100°С, ф =100%, 3 мин), запекают ^ 180°С, влажность 0%, 3 мин), протирают вместе с желированным соком, уваривают (XV 303 J, t =100°С, ф =0%, 1 мин) до консистенции пасты (СВ 25%). Время тепловой обработки - 7 мин. Сохранность массы - 58,5% 25,00± 0,06

Примечание: ф - подача пара.

Все виды готовых паст оценивали по органолептическим и физико-химическим показателям. Органолептическая оценка паст представлена на рисунке 1.

Контроль

Рис.1. Органолептическая оценка готовых паст по пятибалльной системе

Анализируя органолептические показатели готовых паст, выяснили, что при запекании продукта, как традиционным способом (образец 3), так и в пароконвекционном аппарате (образец 6), на поверхности клубней образуется плотная корочка. При протирании клубней от нее остаются мелкие плотные темные частицы, что значительно ухудшает внешний вид, вкус, консистенцию готовых паст. По пятибалльной системе такие пасты были оценены 3 баллами.

Высокие органолептические показатели имеют пасты, приготовленные влаготермическими и комбинированными способами (образцы 2,4,5,7,8). При данных способах производства пасты имеют сладкий вкус, пастообразную консистенцию, светло-бежевый цвет, приятный слабый запах, характерный отварному топинамбуру. Такие пасты были оценены 5 баллами.

Исследования показали, что при всех видах обработки в пароконвекционном аппарате сроки тепловой обработки клубней значительно сокращаются: от 29% (схема № 4) до 57% (схема № 8), что приводит в свою очередь к лучшему сохранению массы - повышению выхода готовой пасты (рис. 2, 3).

<и

а

т

14

12

10

8

6

4

2

0

Номер схемы

Рис 2.. Продолжительность термической обработки клубней топинамбура различными способами (М±m, п=6) (различными буквами обозначены внутригрупповые различия, множественное

сравнение средних, LSD-тест, p<0,05)

а

а

Ь

Ь

с

а

а

е

1

2

3

4

5

6

7

8

с ГО с 1180

|_ 1150

ь го с 1120

с! О X _0 со 1090

1060

1030

1000

1 2 3 4 5 6 7 8

Номер схемы

Рис. 3. Выход готовых паст при различных способах обработки (М±m, п=6) (различными буквами обозначены внутригрупповые различия, множественноесравнение средних, LSD-тест, p<0,05)

а

Ь

Ь

с

с

с

с

Для выбора оптимальной схемы производства пасты определяли химический состав и пищевую ценность готовых паст (табл. 2).

Таблица 2

Химический состав паст из топинамбура, приготовленных различными способами (М±m) (п=6)

Показатель, ед. измерения Схема 1 (контроль) Схема 2 Схема 3 Схема 4 Схема 5 Схема 6 Схема 7 Схема 8

Химический состав

Сухие вещества, г 25,00±0,06а 25,00±0,06а 24,98±0,07а 25,03±0,03а 25,00±0,06а 25,00±0,06а 25,00±0,06а 25,00±0,06а

Общий сахар, г 2,09±0,02ьс 2,10±0,02ьс 2,42±0,02ь 1,62±0,01с 2,99±0,01 a 2,94±0,01 а 0,90±0,01е 0,72±0,01 е

Белок, г 1,30±0,06а 1,30±0,06“ 1,30±0,03* 1,40±0,09а 1,20±0,03ь 1,25±0,03ь 1,40±0,03а 1,43±0,06а

Пектин, г 4,10±0,09аь 4,20±0,09аь 3,95±0,01 ab 4,17±0,08аь 4,50±0,06ь 4,80±0,09а 4,49±0,09ь 4,21±0,06аь

Инулин, г 13,60±0,03ь 13,75±0,03аь 13,53±0,04ь 13,80±0,03аь 11,80*0,03° 11,90*0,06° 13,9±0,06а 14,0±0,03а

Жир, г 0,13±0,19а 0,13±0,03а 0,12±0,01“ 0,13±0,03а 0,10±0,03ь 0,10±0,03ь 0,13±0,03а 0,13±0,06а

Витамины

Аскорбиновая кислота, мг 41,37±0,27“ 41,20±0,01“ 41,11±0,03* 41,11±0,03* 20,20±0,01 с 30,25±0,01ь 42,25±0,01 а 43,13±0,03а

Тиамин, мг 0,70±0,01а 0,73±0,03а 0,71±0,01“ 0,72±0,01 a 0,68±0,01ь 0,68±0,01ь 0,69±0,01ь 0,74±0,01 а

Рибофлавин, мг 4,30±0,06° 4,25±0,01° 4,35±0,01ь 4,37±0,01ь 4,00±0,01с 4,20±0,01 с 4,36±0,01ь 4,45±0,01 а

Пиридоксин, мг 0,11±0,01ь 0,12±0,01“ 0,12±0,0а 0,13±0,01“ 0,10±0,01ь 0,11±0,01ь 0,121±0,01а 0,14±0,01“

Ниацин, мг 1,10±0,06а 1,20±0,06“ 1,20±0,06“ 1,50±0,15“ 0,80±0,06ь 0,90±0,06ь 0,99±0,06ь 1,30±0,06“

в-Каротин, мг 7,01±0,01а 7,30±0,06а 7,30±0,06а 6,50±0,06ь 6,00±0,06ь 6,20±0,12ь 7,10±0,12аь 7,70±0,12а

Минеральные вещества

Фосфор, мг 67,00*0,58* 69,00±0,58ь 68,00±0,58ь 73,00±0,29а 65,00±0,29с 73,00±0,58а 73,00±0,58а 74,00±0,58а

Кальций, мг 12,00*0,58*“ 13,00±0,29° 16,00±0,58ь 18,00±0,58а 11,00±0,29d 12,00±0,29<* 14,00*0,29° 17,00±0,29а

Кремний, мг% 9,60±0,03а 9,60±0,02а 9,30±0,03ь 9,35±0,03а 9,10±0,03ь 9,20±0,03ь 9,40±0,03а 9,60±0,03а

Железо, мг% 0,92±0,01а 0,93±0,01а 0,93±0,01а 0,95±0,01 a 0,80±0,01с 0,85±0,02ь 0,90±0,02ь 0,95±0,01 а

Цинк, мг% 2,05±0,01а 2,10±0,01“ 2,08±0,01 a 2,11±0,02“ 1,80±0,01ь 1,90±0,01ь 1,90±0,01ь 2,15±0,01а

Примечание: различными буквами обозначены внутригрупповые различия, множественное сравнение средних, LSD-тест, p<0,05.

Анализ результатов статистической обработки показал, что пищевая ценность образцов, приготовленных влаготермическими и комбинированными способами в пароконвекционном аппарате (схемы 4,5,7,8), выше, чем приготовленных традиционными способами, в том числе контрольного образца. Максимальное содержание всех пищевых веществ, в том числе физиологически функциональных, наблюдается при использовании схемы №8. Лучшему сохранению пищевых веществ способствует тот факт, что данный способ имеет самую низкую продолжительность тепловой обработки, при этом сок, выделяемый при припускании клубней и дальнейшем запекании, желируется и протирается вместе с основным продуктом, что снижает потери массы.

На основе проведенных комплексных исследований выбран оптимальный способ приготовления пасты из топинамбура (схема №8), при котором наблюдается минимальная продолжительность тепловой обработки, максимальное содержание физиологически функциональных пищевых ингредиентов, высокие органолептические показатели. По сравнению с традиционным способом тепловой обработки в новом виде пасты количество общего сахара выше на 19%, белка на 21,4%, пектиновых вещества на 26%, инулина на 20,7%. Сохранность витаминов увеличилась: В1 - на 5,7%, В2 - на 3,5%, РР - на 18,2%, р-каротина - на 9,8%. Повысилась сохранность практически всех минеральных веществ.

Разработана технология консервированной пасты из топинамбура, которая представляет собой полуфабрикат для централизованного производства в системе общественного питания. На новый вид полуфабриката разработаны технические условия и технические рекомендации.

Анализ пищевой ценности нового вида пасты по содержанию основных физиологически функциональных пищевых ингредиентов позволяет считать ее функциональным пищевым продуктом [1]. Оценка пищевой ценности пасты приведена в таблице 3.

Таблица3

Оценка пищевой ценности пасты (100 г)

Показатель Паста из топинамбура Суточная потребность человека, мг, г/сутки Степень удовлетворения, %

Пектиновые вещества, г 4,21±0,06 2,0 210,5

Инулин, г 14,0±0,03 10,0 140,0

Витамины

Аскорбиновая кислота, мг 43,13±0,03 90 47,9

Тиамин, мг 0,74±0,01 1,5 49,3

Рибофлавин, мг 4,45±0,01 1,8 247,2

Пиридоксин, мг 0,14±0,01 2,0 7,0

Ниацин, мг 1,30±0,06 20 6,5

р-каротин, мг 7,70±0,12 5 154

Минеральные вещества

Фосфор, мг 74,00±0,58 800 9,25

Кальций, мг 17,00±0,29 1000 1,7

Марганец, мг 0,4±0,08 2,0 20

Кремний, мг 9,60±0,03 5,0 192

Железо, мг 0,95±0,01 18\10 5,27/9,5

Цинк, мг 2,15±0,01 12 17,9

При определении условий и сроков хранения пастеризованную и герметически упакованную пасту хранили при температуре 18±2°С и влажности 75% в течение года. Определяли микробиологические показатели приготовленной пасты из топинамбура после 12 месяцев хранения, а также в промежуточных контрольных точках. Результаты микробиологических исследований представлены в таблице 4.

Таблица 4

Результаты микробиологических исследований

Образец Наименование показателей, ед. измерения После хранения Величина допустимых уровней

1 мес. 3 мес. 6 мес. 12 мес.

Паста из топинамбура Неспорообразующие микроорганизмы в 1 г Не обн. Не обн. Не обн. Не обн. Не доп.

Дрожжи, КОЕ в 1 г Не обн. Не обн. Не обн. Не обн. Не доп.

Плесени, КОЕ в 1 г Не обн. Не обн. Не обн. Не обн. Не доп.

Результаты исследований показали, что после 12 месяцев хранения качество пасты соответствуют требованиям СанПиН 2.3.2.1280-03 «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов с изм. №2», предъявляемым к консервам группы «Г» с регулируемой кислотностью, промышленно-стерильным. С учетом коэффициента запаса (1,2) срок хранения пасты установлен 8 месяцев.

Выводы

На основе проведенных исследований разработан новый вид консервированной продукции «Паста из топинамбура» с высоким содержанием пищевых веществ, что позволяет считать ее функциональным пище-

вым продуктом согласно ГОСТу [1]. Пасту из топинамбура рекомендуем использовать в качестве наполнителя при изготовлении различных видов функциональных продуктов.

Литература

1. ГОСТ Р 52349-2005. Продукты пищевые функциональные. Термины и определения. - М.: Стандар-тинформ, 2006. - 9с.

2. Нилов Д.Ю., Некрасова Т.Э. Современное состояние и тенденции развития рынка функциональных продуктов питания и пищевых добавок // Пищевые ингредиенты. Сырье и добавки. - 2005. - № 2. - С. 28-29.

3. Зеленков В.Н., Кочнев Н.К., Щелкова Т.В. Топинамбур (земляная груша) - перспективная культура многоцелевого назначения. - Новосибирск: НТФ «Арис», 1993.

--------♦-----------

УДК 664.8(031) С.М. Доценко, Т.К. Каленик, А.В. Фомин, Е.Б. Обухов

РАЗРАБОТКА БИОТЕХНОЛОГИИ ПИЩЕВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СОЕВО-ОВОЩНЫХ КОМПОНЕНТОВ

В статье представлены основы биотехнологии производства белково-овощных компонентов для пищевых концентратов первых обеденных блюд с использованием соевого белка.

Ключевые слова: технология, рецептуры, пищевые концентраты, соевый белок.

S.M. Dotsenko, T.K. Kalenik, A.V. Fomin, E.B. Obukhov DEVELOPMENT OF THE FOOD CONCENTRATE BIOTECHNOLOGY WITH APPLICATION OF THE SOYA AND VEGETABLE COMPONENTS

The bases of the biotechnology for protein and vegetable component production of food concentrates for the first dinner course with application of soya protein are given in the article.

Key words: technology, recipes, food concentrates, soya protein.

Решение проблемы адекватного и рационального питания для конкретных условий проживания человека остается актуальной задачей и на сегодняшний день.

Поэтому создание продуктов питания заданного состава и свойств, в соответствии с формулой сбалансированного питания (ФСП), является одним из приоритетных направлений в пищевой технологии [1].

Согласно ФСП, суточная потребность человека в белках, причем полноценных, должна на 50% удовлетворяться белками растительного происхождения.

К таким белкам относятся белки сои, которая является рентабельной культурой.

Более того, в организм человека ежедневно должны поступать витамины и минеральные вещества в виде сбалансированных комплексов [1], такие биологически активные комплексы содержатся в овощах и корнеплодах [2].

Целью исследований является разработка технологии и рецептур пищевых концентратов повышенной пищевой и биологической ценности.

В соответствии с поставленной целью необходимо решить следующие задач:

обосновать способ модификации соевого сырья;

разработать рецептуры пищеконцентратов заданного состава и свойств.

Проводя определенными способами модификацию соевого и овощного сырья, можно получить адекватные потребностям организма человека пищевые композиции с заданным составом и свойствами.

На рисунке приведена технологическая схема производства пищевых концентратов первых обеденных блюд с использованием биоактивного соево-овощного компонента.