Применение кукумарии в качестве добавки в макаронные изделия Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

УДК 563.961:664.691/.694

И.В. Крылова, М.В. Ефимова, А.А. Ефимов ПРИМЕНЕНИЕ КУКУМАРИИ В КАЧЕСТВЕ ДОБАВКИ В МАКАРОННЫЕ ИЗДЕЛИЯ

Традиционные макаронные изделия, изготовленные, как правило, из пшеничной муки и воды, имеют невысокую пищевую ценность, в связи с чем в последние годы их обогащают разными нутриентами. В статье обоснована возможность включения в рецептуру макаронных изделий в качестве обогащающей добавки высушенной и измельченной до порошкообразного состояния кукумарии охотской (Cucumaria okhotensis). Она, судя по литературным данным, характеризуется высокой пищевой ценностью, содержит спектр незаменимых биологически активных функциональных компонентов. Разработан способ получения из кукумарии мелкодисперсного порошка, содержание воды в котором не превышает 3%. Определено рациональное количество добавляемой в макаронное тесто сушеной измельченной кукумарии - 5 г на 100 г муки. При данном соотношении компонентов цвет, форма, вкус, запах, целостность макаронных изделий после варки были оценены по максимальному баллу, вкус и запах добавки кукумарии оценен как умеренный. Проведенные исследования расширяют возможности обогащения макаронных изделий за счет включения в их состав весьма ценной с биологической точки зрения добавки из кукумарии.

Ключевые слова: макаронные изделия, кукумария, сушка, измельчение, органолептические показатели, качество.

I.V. Krylova, M.V. Efimova, А.А. Efimov THE USE OF CUCUMARIA AS AN ADDITIVE IN PASTA PRODUCTS

Traditional pasta products, which are usually made with wheat flour and water, have a low nutritional value, and, therefore, in recent years they are enriched with various nutrients. In this paper, we discuss the possibility of including dried powdered Cucumaria okhotensis as an enriching additive in the pasta formulation. According to literary data it is characterized by a high nutritional value and contains a variety of essential biologically active functional components. The method for obtaining fine cucumaria powder with a water content not exceeding 3% was developed. The rational amount of dried powdered cucumaria added to the pasta dough is 5 g per 100 g of flour. With this ratio, the colour, shape, taste, smell, and the pasta integrity after cooking were evaluated by the maximum score. The taste and smell of cucumaria additive was evaluated as moderate. The conduced studies expand the possibilities of enriching pasta products with a valuable, from biological point of view, additive from cucumaria.

Key words: pasta products, cucumaria, drying, trituraion, organoleptic characteristics, quality.

DOI: 10.17217/2079-0333-2019-48-36-42

Введение

Макаронные изделия относятся к продуктам массового потребления. Россия находится на 4-м месте в мире по производству макаронных изделий и на 19-м месте по их потреблению, достигшему в начале текущего века 6 кг в год на человека [1]. В связи с этим макаронные изделия являются наиболее удобным объектом, с помощью которого можно корректировать пищевую ценность любого рациона питания в необходимом направлении, обогащая их разными добавками [1-3].

Традиционные макаронные изделия, изготавливаемые из двух ингредиентов - муки и воды, характеризуются практически полным отсутствием в них таких важных для организма человека веществ, как полноценные белки, витамины, макро- и микроэлементы, пищевые волокна. Данный недостаток определяет необходимость обогащения макаронных изделий путем включения в их рецептуру натуральных добавок, характеризующихся ценным химическим составом [4]. В качестве таких добавок применяют овощную продукцию (томаты, свеклу, морковь, шпинат), морскую капусту, куркуму, грибы, мясо лососевых, сепию каракатицы, яйцепродукты, сухое молоко, рыбный белковый концентрат. На рынке макаронных изделий продукция диетического и функционального назначения, обогащенные макаронные изделия и изделия повышенной пи-

щевой ценности занимают небольшой сегмент. Пока он не превышает 1% [1-2]. Кукумария в качестве обогащающей добавки в макаронные изделия еще никем не использовалась, хотя в последние десятилетия мировая пищевая индустрия проявляет все большую заинтересованность в расширении направлений использования биоресурсов океана, занимающих существенное место в обеспечении населения биологически активными веществами уникальной химической природы.

В прикамчатских водах обитает четыре вида кукумарий, из них кукумария охотская (Cucumaria okhotensis) является наиболее распространенной. Ее уловы у западной Камчатки, например, могут достигать 2 т за получасовое траление [5]. Съедобная часть кукумарии представлена оболочкой, массовая доля которой составляет 36-40% [5-6]. Содержание белка в оболочке составляет 8-11,6%, липидов - 0,6-0,7%, углеводов - 0,4-0,9%. Кукумария характеризуется высоким содержанием биологически активных веществ, обладающих антибактериальной и физиологической активностью, почти полным набором водорастворимых, а также жирорастворимых витаминов групп А и F [7]. Она включает в свой состав гексозамины (0,38-0,50 мг/г) и тритерпе-новые гликозиды (0,68-0,75 мг/г), обладающие широким спектром биологического действия [8-9]. В оболочке кукумарии содержится хондроитинсульфат - физиологически активное вещество, в состав которого и входят гексозамины [6].

Отметим, что названные выше химические соединения входят в состав коммерческих препаратов противоартритного действия. Хондроитинсульфат является основным компонентом связочной ткани, хряща, суставной жидкости, межпозвоночных дисков, регулирует фосфорно-кальциевый обмен, регенерирует связочную ткань. Содержание гексозаминов в оболочке куку-марии намного выше, чем в мантии и щупальцах осьминога, мускуле морского гребешка, мясе криля, мантии без кожи кальмара, мясе краба, креветки, мантии мидии, оболочке трепанга (почти в два раза). По содержанию гексозаминов оболочка кукумарии уступает лишь коже осьминога и икре морского ежа [10].

Целебные свойства кукумарии обусловлены также присутствием в ней фосфолипидов, по-лиеновых жирных кислот, каротиноидов. Значительно содержание ненасыщенных жирных кислот (65-68%), из них около 50% приходится на незаменимую эйкозапентаеновую кислоту. Ли-пиды кукумарий устойчивы к окислению благодаря наличию в них нативных антиоксидантов. Исходя из критериев биологической ценности, оболочку кукумарии можно рассматривать как ценный компонент функциональных продуктов питания, обладающий лечебным и лечебно-профилактическим действием.

Ниже представлены результаты исследований, направленных на разработку рецептуры макаронных изделий с добавлением кукумарии и способа ее обработки, направленного на получение порошкообразного продукта.

Материалы и методы

Для изготовления образцов макаронных изделий использовали кукумарию, соответствующую требованиям ТУ 9265-005-33620410-03 «Кукумария мороженая» [11]. Макаронное тесто готовили из муки пшеничной хлебопекарной высшего сорта, соответствующей требованиям ГОСТ Р 52189-2003 «Мука пшеничная. Общие технические условия» [12]. В качестве контрольного образца изготавливали макаронные изделия без добавок по «классической» рецептуре [13-14] для мягкого теплого (55-60°С) замеса. Влажность теста при мягком замесе 33-34%. В качестве экспериментального образца изготавливали макаронные изделия с добавлением кукумарии.

Предварительно размороженную кукумарию шинковали на полоски шириной 0,8-10 мм и сушили инфракрасным излучением в электросушилке ЭСБИК-1,25/220 «Икар» при температуре 65оС [15] до содержания воды 3% для повышения хрупкости при измельчении. Из-за высокой плотности тканей кукумарии в процессе ее сушки делали перерывы для перераспределения воды, перемещающейся из внутренних слоев оболочки кукумарии к поверхностным [15-16].

Высушенную кукумарию измельчали до состояния мелкодисперсного порошка (10-40 мкм) в кофемолке «Bosh» и просеивали порошок через лабораторное сито с размером ячеи 50 мкм. Порошок из кукумарии вносили непосредственно в муку. Основным критерием выбора способа внесения кукумарии в тесто являлось обеспечение равномерности ее распределения. В соответствии с существующими рекомендациями по внесению витаминно-минеральных добавок в мучные изделия [17], добавка должна быть порошкообразной и вноситься на стадии замеса теста способом сухого смешивания.

Органолептические показатели макаронных изделий определяли в соответствии с требованиями ГОСТ 31964-2012 «Изделия макаронные. Правила приемки и методы определения качества» [18].

Результат и обсуждение

Сушку кукумарии вели при температуре 65°С, позволяющей, с одной стороны, обеспечить достаточно высокую скорость процесса, с другой - сохранить в готовом сухом продукте полезные вещества. Изменение содержания воды в тканях кукумарии в процессе сушки показано на рис. 1. Из представленного рисунка видно, что наиболее интенсивно шинкованная кукумария теряла воду в течение первых 4 ч сушки. В следующие 4 ч скорость удаления воды оставалась

еще достаточно высокой, но меньшей, чем в первые 4 ч; затем, по мере приближения к значению равновесной влажности, она заметно падала, и только через 16 ч ткани кукумарии достигали трехпроцентной влажности. Таким образом, общая продолжительность сушки шинкованной мантии кукумарии при заданной температуре составила, как это показано в нашем эксперименте, 18 ч. При этом выход сухого продукта составил 25,2% от

^ его исходной массы.

Продолжительность сушки, ч

Макаронное тесто для исследования Рис. 1. Изменение содержания воды в тканях кукумарии было изготовлено в соответствии с рецептурой, приведенной в табл. 1. Следует отметить, что внесение в тесто добавки кукумарии не оказало влияния на его реологические свойства. После замеса макаронного теста из него с помощью пресса Pasta Maker S 350 и лапшерезки формовали лапшу размером (7-8)*(90-100) мм. Сушили ее в инфракрасной сушилке «Икар» при температуре 40°С до тех пор, пока содержание воды в готовом продукте не снижалось до 13%. По мере испарения из изделий воды происходила их усадка. По окончании сушки размеры лапши уменьшились на 6-8%.

Таблица 1

Рецептуры макаронного теста из пшеничной муки с добавлением кукумарии

Образец Количество порошка кукумарии, г / 100 г муки Количество воды, г / 100 г муки Образец Количество порошка кукумарии, г / 100 г муки Количество воды, г / 100 г муки

К(контроль) 0 28,8 П11 5,5 31,4

П1 0,5 29,0 П12 6,0 31,6

П2 1,0 29,3 П13 6,5 31,8

П3 1,5 29,5 П14 7,0 32,1

П4 2,0 29,7 П15 7,5 32,3

П5 2,5 30,0 П16 8,0 32,5

П6 3,0 30,2 П17 8,5 32,8

П7 3,5 30,4 П18 9,0 33,0

П8 4,0 30,7 П19 9,5 33,2

П9 4,5 30,9 П20 10,0 33,5

П10 5,0 31,1 - - -

Приемлемость дозы вносимого порошка кукумарии определяли в готовых изделиях до варки и после варки по органолептическим показателям, а также по показателю сохранения целостности лапши после варки. Внешний вид образцов макаронного теста, приготовленного из пшеничной муки с добавлением порошка кукумарии, и внешний вид макаронных изделий приведены в табл. 2.

Таблица 2

Внешний вид образцов теста и макаронных изделий из пшеничной муки с добавлением кукумарии

Образец

Внешний вид теста (х10)

Внешний вид готового изделия

Образец

Внешний вид теста(х10)

Внешний вид готового изделия

К

(контроль)

П11

П1

П12

П2

П13

П3

П14

П4

П15

П5

П16

П6

П17

П7

П18

П8

П19

П9

П20

П10

Из представленной табл. 2 видно, что в тесте (при десятикратном увеличении изображения) заметны вкрапления частиц порошка кукумарии коричневатого цвета. В тесте, в присутствии воды, частицы порошка кукумарии набухали и, соответственно, увеличивались в размерах в 8-10 раз. При увеличении дозы вносимого порошка цвет как макаронного теста, так и готовых изделий становился более насыщенным, более темным. Все образцы характеризовались равномерностью окраски.

Результаты органолептической оценки готовых макаронных изделий с добавкой кукумарии представлены на рис. 2 (более высокому качеству соответствует более высокий балл; вкус и запах добавки кукумарии определяли по степени выраженности).

Цвет Цвет

К, П1= П2> ПЗ, П4Г П5= Пб, П7 Ш. П9

Цвет

Цвет

Целостность после варки

Вкус и запах добавки

Форма

Вкус

Целостность после варки

Вкус и запах добавки

Форма

Вкус

Запах

Запах

Целостность после варки

Вкус и запах добавки

Форма

Вкус

Целостность после варки

Вкус и запах добавки

Форма

Вкус

Запах

Запах

тЗ,П14.П15,П1б П17, П18. П19, П20

Рис. 2. Профилограммы качества макаронных изделий с кукумарией

Как видно из рис. 2, по органолептическим показателям наиболее приемлемым оказался образец П10: цвет, форма, вкус, запах, целостность после варки были оценены по максимальному баллу, вкус и запах добавки кукумарии оценен как умеренный. Для образцов П1-П9 выраженность вкуса и запаха добавки оказалась недостаточной. Для образцов П11 и П12 был занижен показатель цвета - темный, а для образцов П13-П20 уже было отмечено нарушение целостности после варки. Это объясняется отсутствием в кукумарии структурообразующих компонентов,

обладающих связывающими свойствами, при понижении содержания клейковины за счет процентного снижения дозировки пшеничной муки. Для образцов П17-П20 также был отмечен слишком выраженный вкус и запах морепродукта.

Заключение

Таким образом, на основе проведенных исследований нами была обоснована возможность использования кукумарии в качестве добавки в макаронные изделия из пшеничной муки. Результаты эксперимента показали, что наилучшими органолептическими свойствами обладала лапша из макаронного теста, приготовленного с дозировкой 5 г порошка кукумарии на 100 г пшеничной муки. Введение в состав макаронных изделий кукумарии позволяет отнести такие изделия к категории функциональных пищевых продуктов, предназначенных для ежедневного употребления, оказывающих благотворное влияние на здоровье потребителей.

Анализ литературных данных показывает, что ресурсы Cucumaria okhotensis в прикамчат-ских водах достаточны для организации ее устойчивого промысла [5, 19], который в настоящее время ведется разными рыбодобывающими предприятиями, однако спектр изготавливаемой из кукумарии продукции ограничен, и выпускаемая продукция не пользуется большим спросом у жителей Камчатки. Разработанная нами технология производства макаронных изделий, обогащенных кукумарией, применима для расширения ассортимента продукции с использованием данного вида морских биологических ресурсов. В силу ограниченного только северными при-азиатскими водами распространения Cucumaria okhotensis обогащенные ею макаронные изделия могли бы стать брендовой камчатской продукцией и благодаря высокой пищевой ценности заслужить хорошую репутацию у потребителей.

Антиокислительные свойства кукумарии определяют потенциальную возможность повышения в макаронных изделиях содержания липидов (например, за счет замены части пшеничной муки на овсяную). Использование кукумарии как добавки в продукты массового потребления отвечает положениям «Основ государственной политики Российской Федерации в области здорового питания населения на период до 2020 года» и «Стратегии социально-экономического развития Камчатского края до 2025 года» [20-21].

Литература

1. Осипова Г.А. Теоретическое и экспериментальное обоснование разработки новых видов макаронных изделий повышенной пищевой ценности: автореф. дис. ... д-ра тех. наук. - Орел, 2012. - 418 с.

2. Корячкина С.Я., Осипова Г.А. Макаронные изделия: способы повышения качества и пищевой ценности. - Орел: Труд, 2006. - 276 с.

3. Корячкина С.Я., Осипова Г.А. Нетрадиционные источники белка в производстве макаронных изделий повышенной биологической ценности // Известия вузов. Пищевая технология. -2007. - № 5-6. - С. 36-37.

4. Бахитов Т. Ржаной белковый концентрат в производстве макаронных изделий // Хлебопродукты, 2009. - № 5. - C. 46-47.

5. Богданов В.Д., Карпенко В.И., Норинов Е.Г. Водные биологические ресурсы Камчатки: Биология, способы добычи, переработка. - Петропавловск-Камчатский: ХК «Новая книга», 2005. -264 с.

6. Сафронова Т.М., Дацун В.М., Максимова С.Н. Сырье и материалы рыбной промышленности: учебник. - СПб.: Лань, 2013. - 336 с.

7. Витамины кукумарии и их сохранность при тепловой обработке / Л.Ю. Саватеева,

B.И. Теплова, В.К. Черкашин, Л.К. Черкашин // Экспресс-информация. - М., 1987. - Вып. 3. -

C. 20-22.

8. Анисимов М.М., Чирва В.Я. О биологической роли тритерпеновых гликозидов // Успехи современной биологии. - 1980. - № 6. - С. 573-582.

9. Батраков С.Г., Гиршович Е.С., Дрожжина Н.С. Тритерпеновые гликозиды с антигрибковой активностью, выделенные из морской кубышки Cucumaria japonica // Антибиотики. - 1980. - № 6. - С. 408-411.

10. Байдалинова Л.С., Яржомбек А.А. Биохимия сырья водного происхождения. - М.: Мор-книга, 2011. - 506 с.

11. ТУ 9265-005-33620410-03. Кукумария мороженая. - Владивосток: Центр сертификации «Восток-ТЕСТ», 2003. - 20 с.

12. ГОСТ Р 52189-2003. Мука пшеничная. Общие технические условия. - М.: Стандартин-форм, 2008. - 8 с.

13. Введение в технологии продуктов питания / И.С. Витол, В.И. Горбатюк, Э.С. Горенков и др.; под ред. А.П. Нечаева. - М.: ДеЛи плюс, 2013. - 720 с.

14. Осипова Г.А. Технология макаронного производства: учеб. пособие для вузов. - Орел: ОрелГТУ, 2009. - 152 с.

15. Карлина А.Е. Безотходная технология пищевых продуктов и биологически активных добавок из кукумарий дальневосточных морей: автореф. дис. ... канд. тех. наук. - Владивосток, 2009. - 24 с.

16. Афанасьева А.Е. Технология производства сушеной кукумарии // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2003. - № 8. - С. 194-198.

17. Спиричев В.Б., Шатнюк Л.Н., Позняковский В.М. Обогащение пищевых продуктов витаминами и минеральными веществами. Наука и технология / под ред. В.Б. Спиричева. - Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2005. - 548 с.

18. ГОСТ 31964-2012. Изделия макаронные. Правила приемки и методы определения качества. - М.: Стандартинформ, 2014. - 19 с.

19. Степанов В.Г., Панина Е.Г., Шапорев Р.А. Видовой состав голотурий дальневосточных морей России, VIII: объем таксонов, общий характер распределения // Вестник Камчатского государственного технического университета [Bulletin of Kamchatka State Technical University]. -2016. - Вып. 36. - С. 88-96.

20. Основы государственной политики Российской Федерации в области здорового питания населения на период до 2020 года [Электронный ресурс]: распоряж. правительства РФ от 25 октября 2010 г. Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».

21. Стратегия социально-экономического развития Камчатского края до 2025 года [Электронный ресурс]. Доступ с инф.-правового портала «Гарант.Ру».

Информация об авторах Information about the authors

Крылова Ирина Викторовна - Камчатский государственный технический университет; 683003, Россия, Петропавловск-Камчатский; аспирант; irina_71_vik@mail.ru

Krylova Irina Viktorovna - Kamchatka State Technical University; 683003, Russia, Petropavlovsk-Kamchatsky; Postgraduate; irina_71_vik@mail.ru

Ефимова Марина Васильевна - Камчатский государственный технический университет; 683003, Россия, Петропавловск-Камчатский; кандидат биологических наук; заведующая кафедрой технологий пищевых производств; efimova-ff@mail.ru

Efimova Marina Vasilyevna - Kamchatka State Technical University; 683003, Russia, Petropavlovsk-Kamchatsky; Candidate of Biological Sciences, Head of the Food Production Technologies Chair; efimova-ff@mail.ru

Ефимов Андрей Анатольевич - Камчатский государственный технический университет; 683003, Россия, Петропавловск-Камчатский; кандидат технических наук; доцент кафедры технологий пищевых производств; efimoff-a@mail.ru

Efimov Andrej Anatolyevich - Kamchatka State Technical University; 683003, Russia, Petropavlovsk-Kamchatsky; Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of Food Production Technologies Chair; efimoff-a@mail.ru