Разработка новых видов продуктов функционального назначения с применением пищевых волокон корнеплодов репы

Чурикова Светлана Юрьевна; Манжесов Владимир Иванович; Аносова Марина Владимировна; Курчаева Елена Евгеньевна; Жуков Александр Михайлович

DOI: 10.12731/wsd-2016-12-188-199 УДК 633.427:664.346

РАЗРАБОТКА НОВЫХ ВИДОВ ПРОДУКТОВ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПИЩЕВЫХ ВОЛОКОН КОРНЕПЛОДОВ РЕПЫ

Чурикова С.Ю., Манжесов В.И., Аносова М.В., Жуков А.М., Курчаева Е.Е.

В статье рассмотрены возможности использования пищевых волокон при производстве эмульсионных продуктов. Исследованы технологические качества корнеплодов репы различных сортов и гибридов. Модифицирована и разработана технология получения пищевых волокон, рецептура новых видов майонезных соусов функционального назначения. Результаты исследований показали, что майонезный соус характеризуется хорошими вкусовыми качествами, повышенным содержанием витаминов, минеральных веществ, микро- и макроэлементов.

Ключевые слова: функциональные продукты; репа; сорта; пищевые волокна; водопоглощающая способность; майонезный соус.

DEVELOPMENT OF NEW TYPES OF PRODUCTS

OF FUNCTIONAL PURPOSE USING FOOD FIBRES TURNIP ROOT CROPS

Churikova S.Yu., Manzhesov V.I., Anosova M.V., Zhukov A.M., Kurchaeva E.E.

In article the possibilities of use of food fibers in case of production of emulsion products are considered. Technological qualities of root crops of turnip of various grades and hybrids are investigated. The technology of receiving food fibers, compounding of new types of mayonnaise sauces offunc-

tional purpose is modified and developed. Results of researches showed that mayonnaise sauces are characterized by good tastes, the increased content of vitamins, mineral substances, micro and macrocells.

Keywords: functional products; turnip; grades; foodfibers; water-absorbing capability; mayonnaise sauces.

Введение

Насущной проблемой современного рынка пищевых продуктов стал возрастающий спрос предприятий пищевой промышленности на функциональные продукты питания. Это связано с тем, что потребители пищевых продуктов все чаще отдают предпочтение натуральным продуктам с пищевыми добавками, также изготовленными на натуральной основе [1].

В основе технологий создания функциональных пищевых продуктов лежит модификация традиционных, обеспечивающая повышение содержания в последних полезных ингредиентах до уровня, соотносимого с физиологическими нормами их потребления (10-50% от среднесуточной потребности).

Важное место в современной пищевой технологии принадлежит созданию функциональных продуктов питания с использованием пищевых волокон. Роль пищевых волокон в функциональном питании бесспорна. В настоящее время имеется достаточно данных о получении пищевых волокон из корнеплодов моркови, дайкона [4], из различных фруктов. Однако, недостаточно внимания уделено такой древней культуре, как репа.

Цель

Разработка технологии новых эмульсионных продуктов с применением пищевых волокон корнеплодов репы, а также исследование состава и функциональных характеристик, пищевой ценности разработанных май-онезных соусов.

Материалы и методы исследований

Исследования проводили в лабораторных условиях кафедры Технологии переработки растениеводческой продукции и лаборатории биологи-

ческих анализов ФГБОУ ВО «Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I» согласно стандартных методик.

Объектами исследования служили следующие сорта и гибриды: Красное солнышко, Лепешка, Русский размер. В качестве стандарта был взят сорт Петровская, зарекомендовавший себя как сорт с высокими и устойчивыми технологическими качествами. Исследуемые сорта и гибриды были выращены в Воронежской области. Агротехнические приемы проводились в соответствии с рекомендациями по возделыванию репы в ЦЧР.

Результаты и обсуждение

Репа - довольно ценный источник пищевых волокон, обладающий лечебными свойствами [3]. В последние 10 лет пищевые волокна служат объектом пристального внимания и серьезного изучения физиологов и технологов. Тенденция к возврату пищевых волокон в рационы питания все более четко прослеживается на примерах новых разнообразных пищевых продуктов, появившихся в последнее время на продовольственном рынке, - от хлеба с отрубями до обогащенного растворимыми волокнами молока. Другим аспектом этого процесса являются технологические свойства пищевых волокон, обуславливающие их широкое применение в составе группы пищевых добавок, «изменяющих структуру и физико-химические свойства пищевых продуктов» [2].

Нами были проведены исследования по изучению технологических качеств различных сортов и гибридов репы. Полученные результаты представлены в таблице 1.

Анализируя полученные данные можно отметить, что по содержанию сухих веществ лучшими были отмечены гибрид Красное солнышко (11,7%) и сорт Лепешка (14,5%), что выше контроля на 2,1 и 4,9% соответственно.

Наибольшее содержание общих сахаров наблюдалось у сорта Лепешка (7,5%) и гибрида Красное солнышко (6,3%), что выше контроля соответственно на 0,7 и 1,9%.

Содержание клетчатки на уровне контроля было отмечено у сорта Русский размер (1,3%), выше контроля у гибрида Лепешка (1,9%) и сорта Красное солнышко (1,6%), что выше контроля соответственно, на 0,6 и 0,3%.

Таблица 1.

Технологические качества корнеплодов репы

Наименование сорта Сухие вещества, % Общие сахара, % Клетчатка, % Витамин С, мг Содержание кальция, % Содержание фосфора, % Содержание белка, % Содержание жира, %

Петровская 9,6 5,6 1,3 15,3 1,0 0,59 1,11 0,27

Русский размер 9,8 4,7 1,3 19,2 0,5 0,21 0,77 0,20

Красное солнышко 11,7 6,3 1,6 22,2 1,0 0,51 1,11 0,18

Лепешка 14,5 7,5 1,9 25,0 1,2 0,53 0,30 0,27

По содержанию Витамина С максимальное количество было отмечено у сорта Лепешка (25, мг) и гибрида Красное солнышко (22,2, мг), что выше контроля на 9,7 и 6,9 соответственно. Содержание кальция, фосфора, белка и жира в исследуемых сортах и гибридах репы находится примерно на одном уровне.

Таким образом, полученные данные свидетельствуют о том, что лучшими сортами и гибридами по технологическим качествам были отмечены гибрид Красное солнышко и сорт Лепешка.

На основе существующей схемы получения пищевых волокон [6], нами модифицирована и предложена технологическая схема получения пищевых волокон из корнеплодов репы (рис. 1).

Водоудерживающая способность связана не только с особенностями состава, строения биополимеров волокон, но и с размерами частиц, характером поверхности, пористостью [5]. В результате поглощения растворителя увеличивается объем и масса комплекса полисахаридов, за счет набухания, протекающего в два этапа. Первый - гидратация (или сольватация) гидрофильных коллоидов - обусловлен электростатическими силами. Для гидратации не характерно увеличение объема волокон, наблюдается внутреннее сжатие (контракция) системы.

На втором этапе набухания гидратация прекращается, и объем, масса волокон увеличивается. Происходит осмотическое поглощение влаги вследствие односторонней диффузии растворителя. В набухшем полимере различают два вида воды - связанную (гидратационную) и свободную

(капиллярную). Чем выше гидрофильные свойства полимера, тем больше он содержит связанной воды [5].

Рис. 1. Технологическая схема получения пищевых волокон

Проведены исследования по изучению влияния продолжительности контакта пищевых волокон из репы с растворителем, размера их частиц на водоудерживающую способность. 6

* £

ь-г Й &

Ш 0ю, Ь

2 оЗ

га

к

*

Он

а> S

tr В О с g. га ^

Н Jh £ ^

О о

^ 2

О о

OD с

1-4 о

-2

0 20 40 60 80 Продолжительность набухания, мин Рис. 2. Влияние продолжительности набухания на водоудерживающую способность пищевых волокон с размером частиц, мкм: 1 - до 500, 2 - до 2000

Анализ кинетических кривых процесса набухания во взаимосвязи с водоудерживающей способностью показывает (рис. 2), что чем меньше размер частиц пищевых волокон, тем они быстрее набухают. С частицами до 500 мкм, равновесие в системе «пищевые волокна - вода» наступает через 35...40 мин, а с частицами до 2000 мкм - через 70...75 мин. Ограниченное набухание вызвано тем, что полимеры, входящие в состав волокон, имеют пространственную структуру, имеющую между молекулами химические связи - «мостики». Эти связи не позволяют им отделиться и перейти в раствор.

С целью изучения возможности использования полученных пищевых волокон в пищевых продуктах проводили оценку их основных функционально-технологических характеристик (табл. 2).

Таблица 2.

Показатели функционально-технологических свойств ПВ репы

Образец ПВ ВУС, г воды на 1 г препарата ЖУС, г масла на 1 г препарата Значение рн Активность воды (в сухих образцах), относит. единицы

Экспериментально полученные препараты ПВ после теплового высушивания

Пищевые волокна репы 5,24 4,69 5,4-6,0 0,067

Коммерческие препараты ПВ

Пищевые волокна столовой свеклы 5,6 3,6 6,0-6,5 0,083

Значения ВУС и ЖУС пищевых волокон репы, полученных нами в лаборатории, не уступают аналогичным данным для зарубежных промышленных препаратов.

Был разработан майонезный соус «Солнышко» по технологии, аналогичной традиционному майонезу «Лёгкий» [7], с содержанием жира 35%, образцы сравнивали по показателям, регламентированным ГОСТ 31761-2012 «Майонезы и соусы майонезные. Общие технические условия». Рецептура опытного майонезного соуса «Солнышко» представлена в таблице 3.

С целью определения конкурентоспособности новых продуктов на потребительском рынке, их пищевой и биологической ценности была проведена комплексная оценка их свойств. Изучены следующие показатели продуктов: органолептические; химический, витаминный, минеральный состав; микробиологические показатели.

Таблица 3.

Рецептура майонезного соуса с добавлением пищевых волокон репы

Сырье Расход сырья на изготовление, кг/100 кг

Контроль Майонезный соус «Легкий» Майонезный соус «Солнышко»

Водная основа 56,35 48,8

Пищевые волокна репы - 8,6

Растительное масло 35,0 35,0

Яичный порошок 5,7 0,5

Уксусная кислота 9 % 0,50 0,75

Горчичный порошок - 1,2

Ароматизатор «Горчица» 0,04 -

Соль 1,1 0,8

Сахар 1,3 0,3

Натрий двууглекислый 0,02 0,05

Молоко сухое обезжиренное 0,05 % - 4,0

ИТОГО 100 100

Разработанные майонезы оценивались по органолептическим, физико-химическим и микробиологическим показателям.

Таблица 4.

Физико-химические показатели майонезов

Показатели

Наименование образцов о4 и" С Белок, % Жир, % К Ос Кислотность Стойкость эмульсии, % Энергетическая ценность, ккал Вязкость, Пас

Солнышко 40,4 3,9 35,2 4,35 0,5-0,54 98,5 254,6 20,5

Контроль 55,6 3,0 35,5 4,2 0,6 100 299 25,11

Органолептические показатели всех видов майонезов соответствовали требованиям, предъявляемым к майонезам: имели однородную консистенцию густой сметаны, кремового цвета, с запахом уксуса и горчицы, вкус нежный, кисло-сладкий, характерный для используемых продуктов, без следов горечи.

Все образцы майонезов исследовались по микробиологическим показателям. Установлено, что количество мезофильно-аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов не превышало допустимых значений: выявлено отсутствие бактерий группы кишечной палочки в 1 г продукта, бактерий рода сальмонелл в 25 г продукта, количество дрожжей не превышало в 1 см3-103 КОЕ и плесеней не более 103 КОЕ в этом же объеме.

Заключение

Майонезный соус, произведенный по разработанной рецептуре, сохраняет традиционный вкус и запах майонеза и характеризуется физико-химическими показателями, соответствующими действующему ГОСТ. Майонез характеризуется содержанием холестерина 4,2-7,7 мг/100 г, что около 50 раз ниже, чем в майонезе, произведенном по классической рецептуре, в связи с чем, данный продукт можно отнести к продуктам питания функционального назначения.

Выполненные исследования легли в основу разработки комплекта технической документации (технические условия и рецептура) на функциональные майонезные соусы «Солнышко».

Публикация подготовлена в рамках поддержанного РГНФ научного проекта № 15-02-00148а.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Список литературы

1. Василенко З.В. Технологические аспекты использования мальтодекстри-на при производстве низкожирных майонезов / З.В. Василенко, П.А. Ро-машихин, Т.Н. Болашенко // Здоровье и окружающая среда: сб. науч. Тр. /

Респ. Науч.-практ. Центр гигиены; гл. ред. В. П. Филонов. Минск: «Смэл-ток», 2008. Вып. 12. C. 53-56.

2. Зависимость технологических показателей репы от сортовой принадлежности / М.В. Аносова, В.И. Манжесов // Технологии и товароведение сельскохозяйственной продукции: Воронежский государственный аграрный университет им. Императора Петра I, 2014. № 3. С. 16-18.

3. Использование корнеплодов репы в пищевом производстве / М.В. Аносова, В.В. Петрова, И.А. Попов // Материалы международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Инновационные технологии и технические средства для АПК», Воронеж, 26-27 ноября 2015 г. Воронежский государственный аграрный университет им. Императора Петра I, 2015. С. 62-65.

4. Использование продуктов переработки корнеплодов дайкона в технологии мучных кондитерских изделий / В.И. Манжесов // Вестник Воронежского государственного аграрного университета, 2013. № 1. С. 298-299.

5. Кочеткова А.А. Пищевые эмульсии и эмульгаторы: некоторые научные обобщения и практические подробности // Пищевые ингредиенты. Сырье и добавки, № 2, 2002. С. 8-12.

6. Пищевые волокна из сахарной свеклы / В.А. Лосева, Т.В. Санина, Л.Н. Шахбу-латова, Ю.В. Ряховский. Воронеж: Воронеж. гос. технол. акад., 2001. 256 с.

7. Эмульсионные продукты на основе белковой фракции бобов чечевицы / С.В. Калашникова, М.Г. Сысоева, Е.Е. Курчаева // Вестник Воронежского государственного аграрного университета, 2015. № 3 (46). С. 141-147.

References

1. Vasilenko Z.V. Tekhnologicheskie aspekty ispol'zovaniya mal'todekstrina pri proizvodstve nizkozhirnykh mayonezov [Technological aspects of use of malto-dextrin by production of low-fat mayonnaise]. Zdorov'e i okruzhayuschayasreda [Health and environment]. Minsk: Smeltok, 2008. № 12, pp. 53-56.

2. Anosova M.V., Manzhesov V.I. Zavisimost'tekhnologicheskikhpokazateley repy ot sortovoyprinadlezhnosti [Dependence of technological indicators of turnip on high-quality accessory]. Technologii i tovarovedenie selskohozya'stvennoipro-

dukcii [Technologies and merchandizing of agricultural production]. Voronezh State Agricultural University of the Emperor Peter I, 2014. No. 3, pp. 16-18.

3. Anosova M.V., Petrova V.V., Popov I.A. Ispol'zovanie korneplodov repi v pishev-om proizvodstve [Use of root crops of turnip in food production]. Innovacionnie tehnologii i tehnicheskie sredstva dlya APK [Innovative technologies and technical means for agrarian and industrial complex]. Voronezh, on November 26-27, 2015. Voronezh State Agricultural University of the Emperor Peter I, 2015, pp. 62-65.

4. Manzhesov V.I. Ispol'zovanie produktov pererabotki korneplodov daykona v tekhnologii muchnykh konditerskikh izdeliy [The usage of daikon roots products in the technology of flour confectionery]. Bulletin ofVoronezh State Agricultural University, 2013. No. 1, pp. 298-299.

5. Kochetkova A.A. Pishchevye emul'sii i emul'gatory: nekotorye nauchnye obobshcheniya i prakti-cheskie podrobnosti [Food emulsions and emulsifiers: some scientific generalizations and practical details]. Food ingredients. Raw materials and additives, No. 2, 2002, pp. 8-12.

6. Loseva V.A., Sanina T.V., Shahbulatova L.N., Ryahovski Yu.V. Pishchevye volokna iz sakharnoy svekly [Food fibers from sugar beet]. Voronezh: Voronezh. state. технол. academician, 2001. 256 p.

7. Kalashnikova S.V., Sysoeva M.G., Kurchaeva E.E. Emul'sionnye produkty na osnove belkovoy fraktsii bobov chechevitsy [Emulsion products based on protein fractions of lentils]. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Bulletin of Voronezh State Agricultural University], 2015. No. 3 (46), pp. 141-147.

ДАННЫЕ ОБ АВТОРАХ

Чурикова Светлана Юрьевна, доцент, канд. с.-х. наук

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Воронежский государственный университет имени Императора Петра I ул. Мичурина, 1, г. Воронеж, 394087, Российская Федерация sveta-ch-vz@rambler.ru SPIN-код: 3298-6601

Манжесов Владимир Иванович, профессор, доктор сельскохозяйственных наук, заведующий кафедрой Технологии переработки растениеводческой продукции

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Воронежский государственный университет имени Императора Петра I ул. Мичурина, 1, г. Воронеж, 394087, Российская Федерация mavik62_62@mail.ru SPIN-код: 9697-8041

Аносова Марина Владимировна, доцент, канд. с.-х. наук

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Воронежский государственный университет имени Императора Петра I ул. Мичурина, 1, г. Воронеж, 394087, Российская Федерация anosova_m_v@mail.ru SPIN-код: 6353-1948

Жуков Александр Михайлович, доцент, канд. с.-х. наук

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Воронежский государственный университет имени Императора Петра I ул. Мичурина, 1, г. Воронеж, 394087, Российская Федерация sebon82@mail.ru SPIN-код: 9590-8106

Курчаева Елена Евгеньевна, доцент, канд. техн. наук, заведующая кафедрой Технологии переработки животноводческой продукции

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Воронежский государственный университет имени Императора Петра I ул. Мичурина, 1, г. Воронеж, 394087, Российская Федерация

alena.kurchaeva@yandex.ru SPIN-Kod: 1578-0845

DATA ABOUT THE AUTHORS Churikova Svetlana Yur'evna Associate Professor, Candidate of Agricultural Sciences

Voronezh State Agrarian University