CC BY
122
КУТИ НА Елена Николаевна
Старший преподаватель
кафедры технологии хлеба, кондитерских и макаронных изделий Уральского государственного экономического университета
МАТОЧКИН Семен Васильевич
Кандидат экономических наук, доцент кафедры технологии хлеба, кондитерских и макаронных изделий Уральского государственного экономического университета
Производство кондитерских изделий функционального назначения
Кондитерская промышленность наряду с другими отраслями пищевой индустрии призвана удовлетворять потребности населения в продуктах питания [1. С. 3].
В Концепции государственной политики в области здорового питания населения Российской Федерации предполагается создание условий, обеспечивающих различные возрастные и профессиональные группы людей рациональным питанием с учетом традиций, привычек, состояния экономики и требований медицинской науки. В области производства кондитерских изделий должна быть решена проблема увеличения доли продукции с высокой пищевой и биологической ценностью, в том числе 20-30% изделий, обогащенных витаминами, минеральными веществами, биологически активными добавками. Одновременно проводятся мероприятия по приведению показателей качества и безопасности изделий в соответствие с рекомендациями крупнейших международных организаций, таких как Всемирная торговая организация, Всемирная организация здравоохранения и Всемирная продовольственная организация.
Современные тенденции развития пищевой промышленности свидетельствуют о возрастающей роли структурообразователей для создания пищевых продуктов нового поколения. В этой связи особый интерес в последнее время представляют морские водоросли и продукты их переработки.
В конце XIX века Стэнфорд впервые открыл в составе некоторых морских водорослей альгиновую кислоту, содержание которой в ламинарии составляет от 15 до 30%^ Соли альгиновой кислоты (альгинаты) - самые эффективные из всех известных природных сорбентов [2]. Особая пространственная структура молекул альгинатов и их полианионные свойства обусловливают способность эффективно связывать и выводить из организма ионы тяжелых металлов, радионуклиды, а также токсины органического происхождения. Помимо ионов металлов альгинаты сорбируют (связывают) через стенку кишечника и делают неактивными циркулирующие в крови иммунные комплексы. Это одно из важнейших качеств альгинатов. Избыточное количество циркулирующих иммунных комплексов повреждает сосудистую стенку мельчайших кровеносных сосудов практически всех органов и вызывает воспалительную реакцию.
Альгинаты способны сорбировать избыточное количество особого класса иммуноглобулинов (Е), повинных в развитии острых аллергических реакций и заболеваний |3].
Исходя из вышеизложенного, вопрос использования солей альгиновой кислоты в качестве студнеобразователей кондитерских изделий с гелевой структурой представляет определенный интерес [4].
На кафедре технологии хлеба, кондитерских и макаронных изделий Уральского государственного экономического университета (Екатеринбург) проведена работа по использованию солей альгиновой кислоты - альгинатов натрия, кальция и магния в производстве формового желейного мармелада.
При работе с альгинатом магния было проведено планирование научного эксперимента, суть которого заключалась в составлении матрицы, устанавливающей зависимость между рецептурными компонентами желейной массы: содержанием сахара, лимонной кислоты и альгината магния. Готовили образцы следующим образом: альгинат магния соединяли с сахаром в количестве 30% от рецептурного и замачивали в воде в течение одного часа. Затем нагревали, добавляли остатки сахара и уваривали до содержания сухих веществ 65%, после чего охлаждали полученную массу до 60 °С, добавляли лимонную кислоту и оставляли для студнеобразования. После 1 часа вы-стойки определяли органолептические показатели качества, активную и титруемую кислотность.
В результате пробных варок было установлено оптимальное соотношение рецептурных ингредиентов сахара, лимонной кислоты и альгината магния - 45:0,8:1,4. Но при данном соотношении сырья экспериментальный образец имел ярко выраженный привкус морских водорослей, в связи с чем часть альгината магния заменили агаром (1:1). При такой смеси студнеобразователей наблюдалось резкое изменение структуры полуфабриката: масса имела плотную консистенцию и неоднородную слоистую структуру, наблюдалось выделение влаги на поверхности. В связи с этим с целью улучшения текстуры в рецептуру вводили патоку крахмальную в количестве 10-60% к массе сахара. Патоку вносили после полного растворения студнеобразователей и сахара в рецептурной смеси. Концентрирование массы продолжали до содержания сухих веществ 72%. Оптимальным количеством было признано 50% патоки к массе сахара. Желейная масса хорошо извлекалась из форм, но имела плотную структуру. С целью смягчения структуры было принято решение уменьшить в рецептуре содержание студнеобразующих веществ (альгината магния и агара) на 15% каждого. Полученный желейный мармелад исследовали по органолептическим и физико-химическим показателям качества: вкус и запах свойственные; цвет оранжевый; консистенция студнеобразная; структура однородная;
содержание сухих веществ 82%, редуцирующих веществ 15,2%; титруемая кислотность 17,4 град, активная кислотность 3,1; деформация общая 4,59, пластическая 2,02 у. е. прибора «Стуктурометр».
По данным лаборатории ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Свердловской области» содержание магния в экспериментальном образце составило 241,9±69,7 мг/кг, в контрольном (без альгината магния) - 73,1 мг/кг, т. е. увеличилось более чем в 3 раза, что дает основание считать продукт обогащенным по данному макронутриенту.
При разработке рецептуры желейного мармелада с использованием альгината кальция использовали тот же метод планирования научного эксперимента. В качестве основных факторов были выбраны массовые доли сахара песка, лимонной кислоты, лактата натрия и альгината кальция, в качестве функции отклика - упругопластическая деформация. В результате математической обработки результатов полного факторного эксперимента была установлена зависимость между упругостью мармеладной массы
и содержанием рецептурных компонентов. Установили, что при увеличении дозировки сахара и лимонной кислоты упругие свойства массы возрастают, а при повышении концентрации лактата натрия и альгината кальция - снижаются. Влияние основных факторов (содержание сахара, лимонной кислоты, лактата натрия и альгината кальция) на упругопластическую деформацию можно выразить соотношением 2,25:0,13:0,13:0,9, т. е. концентрация сахара оказывает В 2,5 раза большее влияние, чем содержание альгината кальция; количество кислоты и лактата натрия имеют незначительное воздействие на реологические свойства массы. Проанализировав данные полного четырехфакторного эксперимента, установили оптимальное соотношение рецептурных компонентов в желейной массе (сахар : лимонная кислота: лактат натрия: альгинат кальция), равное 73:1,1:1,0:1,4. Органолептический анализ данного образца выявил неоднородность консистенции и наличие осадка альгината кальция.
Для устранения этого недостатка в желейную массу добавляли альгинат натрия. Научные данные подтверждают, что при внесении в раствор альгината натрия ионов кальция легко образуется гель. Для установления наилучшего результата, альгинат натрия по отношению к альгинату кальция вводили в следующих соотношениях: 0,35:1;
0,5:1; 0,75:1; 1:1.
Подготовку сырья проводили по ранее установленным инструкциям. Для предупреждения комкования сухие порошки альгината кальция и альгината натрия предварительно смешивали с сахаром песком в соотношении 1:2. Наливали воду в 6-кратном по отношению к альгинату кальция количестве температурой 45±5 °С, перемешивали и оставляли для набухания на 60 мин. Набухшую сахаро-альгиновую смесь растворяли, вносили лактат натрия, оставшийся по рецептуре сахар и уваривали до содержания сухих веществ 75,0±5%. Уваренный сироп охлаждали до температуры 80 °С, вводили лимонную кислоту и отливали в силиконовые формы. Массу выстаивали 30-40 мин, после чего проводили органолептическую и реологическую оценку качества образцов. Результаты исследований представлены на рисунке и в табл. 1.
0,845 0,84 -0,835 -
сц д н
§ о,8з -
о. с
>>
0,825 -0,82 -0,815 -
0 0,25 0,5 0,75 1
Количество альгината натрия, г
Зависимость упругой деформации желейной массы от соотношения студнеобразователей
Таблица 1
Показатели качества желейной массы на смеси солей альгиновой кислоты
« а * р Органолептические показатели
Соотношение альгината натру и альгината калы Массовая доля сухих веществ,*; Упругость, уел. < Цвет Вкус Консистенция Структура Формоустойчи- вость Наличие свободной влаги на поверхности
0,35:1 80 0,843 Светло- желтый Слабо- кислый Плот- ная Неоднородная зернистая Недоста- точная Присутс- твует
0,5:1 80 0,840 То же То же То же То же Недоста- точная То же
0,75:1 75 0,830 -II- -II - -II- -II - Достаточ- ная -II-
м 72 0,820 -II- -II - -II- Неоднородная грубозернистая Достаточ- ная
С целью улучшения текстуры в образец с соотношением студнеобразователей 0,75:1 вводили патоку крахмальную в количестве 10-30% к массе сахара. Установили, что при дозировке патоки 20% кондитерская масса имела структуру, близкую к студнеобразной, хорошо извлекалась из форм.
Для устранения влаги на поверхности и получения прочного студня с заданными реологическими свойствами, в рецептуру желейной массы добавляли влагоудержива-югций агент - цитрусовый пектин. При этом устанавливали соотношение между смесью альгинатов (альгината кальция и альгината натрия) и пектином равное 50:50; 40:60; 30:70; 20:80. Пектин, смесь солей альгиновой кислоты смешивали с сахаром (30% общего количества) и оставляли для набухания на 60 мин. Затем смесь растворяли при нагревании, вводили лактат натрия, оставшийся по рецептуре сахар, патоку и уваривали до содержания сухих веществ 75%. В охлажденную до 80 °С массу вносили краситель, лимонную кислоту и ароматизатор. Желейную массу разливали в формы и после вы-стойки исследовали органолептические, физико-химические и реологические показатели качества. Результаты представлены в табл. 2.
Таблица 2
Показатели качества мармелада на смеси студнеобразователей
Альгинаты: пектин Упругость, уел. ед. Цвет Вкус Консистенция Структура Вид в изломе Формо- устойчивость к о*
Кисло- Геле- Мелко- Не стекло-
50:50 1,98 Желтый Достаточная 3,59
сладкии образная зернистая видный
Мелко- Не стекло-
40:60 2,14 То же То же То же Хорошая 3,41
зернистая видный
30:70 2,19 -11- -II- -II - Однородная Хорошая 3,38
видныи
20:80 2,27 -//- -II - -II - Однородная Хорошая 3,30
видныи
Проанализировав полученные результаты, мы сделали вывод, что наилучшими были два последних образца с использованием смеси студнеобразователей в соотношении 30:70 и 20:80. Оптимальным для образования гелевой структуры с применением
пектина является область pH 3,2-3,6, что соответствует разработанным рецептурам. Исходя из вышеизложенного, можно заключить, что для изготовления желейных масс целесообразно введение смеси солей альгиновой кислоты (альгината натрия и альгината кальция) в количестве 20-30% к массе пектина.
Лабораторные испытания, проведенные в ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Свердловской области», установили значение таких важных ингредиентов, как кальций и натрий, в экспериментальном образце. Количество кальция составило 602,7±124,5 мг/кг (против 96,4 мг/кг в контрольном образце), т. е. увеличилось более чем в 6 раз, а количество натрия - 1303,7±319,8 мг/кг (против 663,4±137,0 мг/кг), т. е. возросло в 2 раза.
Использование солей альгиновой кислоты в рецептурах желейных масс дает возможность расширить ассортимент изделий повышенной пищевой ценности, имеющих лечебно-профилактическую направленность.
Литература
1. Скобельская, 3. Г. Технология производства сахарных кондитерских изделий / 3. Г. Скобельская, Г.Н. Горячева. - М.: ИРПО, ПрофОбрИздат, 2002. - 416 с.
2. http://www.alganika.ru/artikle laminar2.htm.
3. http://modifilan.narod.ru/aig.htm.
4. Сливкин, А. И. Полиурониды. Структура, свойства, применение / А. И. Сливкин // http://www.lib.vsu.ru/elib/texts/32.pdf.
