CC BY
295
УДК 664.681
В.М. Киселев, Р.З. Григорьева, Н.Н. Зоркина
РАЗРАБОТКА РЕЦЕПТУРЫ И ТЕХНОЛОГИИ БИСКВИТНОГО ПОЛУФАБРИКАТА ПОВЫШЕННОЙ ПИЩЕВОЙ ЦЕННОСТИ
Разработана рецептура и технология производства бисквитного полуфабриката с добавкой полуобезжи-ренной соевой муки. Приведены сравнительные данные содержания некоторых жизненно важных пищевых компонентов в соевой и пшеничной муке. Изучено влияние добавки соевой полуобезжиренной муки на пенообразующую способность яично-сахарной смеси и структурно-механические характеристики бисквитного теста. Исследовано качество и аминокислотный состав разработанного бисквитного полуфабриката.
Бисквитный полуфабрикат, пшеничная мука, соевая мука, пищевая ценность, пенообразующая способность.
Введение
Мучные кондитерские изделия играют важную роль в питании человека. Анализ динамики потребления пищевых продуктов в РФ, и в Кузбассе в частности, за последнее десятилетие показал, что доля мучных изделий в структуре рациона питания россиян существенно возросла и продолжает увеличиваться.
Однако пищевая ценность подавляющего большинства видов мучных изделий, вырабатываемых по традиционным рецептурам, не отвечает современным требованиям науки о питании ввиду высокой массовой доли сахарозы и молочных жиров, существенно превышающих рекомендованную ФАО ВОЗ пропорцию по отношению к белкам. В сбалансированном питании соотношение белков, жиров и углеводов в ежедневном рационе составляет в соответствии с так называемой формулой сбалансированного питания, разработанной академиком А.А. Покровским, 14%:30%:56% суммарной энергетической ценности (1:1:4 по массе).
Понятие биологической ценности (БЦ) характеризует качество белкового компонента пищевого продукта, обусловленное как степенью сбалансированности его аминокислотного состава, так и уровнем перевариваемости и ассимиляции белка в организме.
Основное различие между растительными белками и белками животного происхождения заключается в том, что первые имеют в своем составе дефицит аминокислот, определяющих их пищевую ценность. К таким аминокислотам относят прежде всего лизин, содержание которого в растительных белках довольно низкое. Рассматривая белок пшеницы и его биологическую ценность, следует отметить, что сбалансированность аминокислотного состава несколько ниже, чем у других растительных культур. Лимитирующими аминокислотами белка пшеничной муки являются не только лизин, но и треонин.
Поэтому введение в рецептуру мучных кондитерских изделий компонентов, повышающих содержание указанных аминокислот, позволит решить проблему дефицита необходимых пищевых веществ, а также придать продукции из муки заданный баланс аминокислот.
Наиболее перспективным источником сбалансированного растительного белка является белок сои. Многочисленные исследования показали, что аминокислотный состав соевого белка является наибо-
лее сбалансированным из всех источников растительных белков. В частности, соя содержит наибольшее количество лизина среди белков растительного происхождения. Содержание этой аминокислоты в белке сои приближается к ее содержанию в таких продуктах, как мясо, молоко и яйца. В табл. 1 приведены сравнительные данные содержания некоторых жизненно важных пищевых компонентов в соевой и пшеничной муке.
Таблица 1
Сравнительное содержание некоторых пищевых компонентов в соевой и пшеничной муке
* По данным таблиц химического состава продуктов [1]. ** По данным лабораторных исследований.
Содержание в 100 г съедобной части
Компонент Полуобезжиренная соевая мука Пшеничная мука в/с
Минеральные вещества: макроэлементы, мг*
Калий 1607 122
Кальций 348 18
Магний 226 16
Фосфор 603 86
Микроэлементы, мкг*
Железо 9670 1200
Иод 8,2 1,5
Кобальт 31,2 1,6
Марганец 2800 570
Цинк 201 700
Белок, % 53 13**
Незаменимые аминокислоты, %*
Валин 2,75 0,58**
Изолейцин+лейцин 0,95 1,39**
Треонин 1,78 0,41**
Лизин 2,88 0,61**
Метионин+цистин 0,48 1,11**
Триптофан 0,46 0,10*
Фенилаланин+тирозин 4,83 1 49**
Из данных табл. 1 видно, что соевая мука отличается не только лучшим составом незаменимых аминокислот, но также более богата макро- и микроэлементами.
Наибольшую долю в группе тортов и пирожных занимают изделия из выпеченных бисквитных полуфабрикатов. Исходя из вышеизложенного целью наших исследований явилась разработка технологии бисквитного полуфабриката повышенной пищевой ценности. Добиться этого возможно путем комбинации белков, содержащих незаменимые аминокислоты в количестве, адекватном потребности организма человека. Для обогащения и повышения биологической ценности бисквитного полуфабриката можно использовать белки животного происхождения (белок куриных яиц) и белки растительного происхождения (белки соевой муки).
Для разработки рецептуры и технологии производства выпеченных полуфабрикатов из бисквитного теста с добавками соевой муки считали необходимым установить оптимальное количество добавок и исследовать их влияние на свойства теста.
Объекты и методы исследований
С целью установления оптимальной дозировки соевой муки исследовали влияние различного ее количества на качество полуфабрикатов из бисквитного теста (на примере бисквита основного). Добавки соевой муки вносили в количестве от 10 до 60 % к массе пшеничной муки.
Бисквитное тесто готовили основным способом без подогрева. Контрольным был образец бисквита, выпеченный по традиционной рецептуре без добавления соевой муки [2].
Пенообразующую способность яично-сахарной смеси и устойчивость пены определяли путем ее взбивания до увеличения объема смеси в 2,5-3 раза. Вычисление результатов проводили по формуле
тт. (1)
1т
где Пс - пенообразующая способность; Нк - высота столба пены после взбивания, см; Нп - начальная высота смеси до взбивания, см.
Устойчивость взбитой массы определяли путем выдерживания ее в течение трех часов при комнатной температуре и измерением ее высоты. Результаты вычисляли по формуле
Уп = н *100, (2)
кк
где Уп - устойчивость взбитой массы; Н - высота пены после выдерживания, см; Нк - высота столба пены после взбивания, см.
Влажность готовых бисквитных полуфабрикатов определяли путем высушивания подготовленных проб в сушильном шкафу ускоренным методом.
Удельный объем готовых изделий вычисляли делением их объема на массу в граммах.
Пористость выпеченных изделий определяли стандартным методом с помощью прибора Журавлева.
Количество белка в выпеченных полуфабрикатах определяли методом определения азота по Кьельдалю.
Массовую долю аминокислот в муке и бисквитном полуфабрикате определяли методом капиллярного электрофореза с использованием системы капиллярного электрофореза «КАПЕЛЬ».
Образцы бисквитных полуфабрикатов исследовали по органолептическим показателям. Для этого была разработана шкала балльной оценки качества выпеченных бисквитных полуфабрикатов (максимальное количество баллов - 50). Оценку качества проводили согласно разработанной шкале.
Результаты и их обсуждение
Результаты исследований органолептических показателей бисквитного полуфабриката представлены в табл. 2.
Таблица 2
Балльная оценка образцов бисквита
Количество пшеничной муки, % от рецептурного Баллы
100 45
90 49
80 49
70 50
60 40
По результатам органолептической оценки с использованием шкалы был выбран оптимальный образец выпеченного бисквитного полуфабриката с добавкой полуобезжиренной соевой муки: бисквит основной с 30 % соевой муки к массе пшеничной муки.
Выпеченные изделия анализировали по следующим показателям: удельный объем, пористость, влажность, содержание белка. Результаты исследований представлены в табл. 3.
Таблица 3
Показатели качества выпеченных бисквитных полуфабрикатов
Наименование образца Влаж- ность, % Содер- жа- ние белка, % Удель- ный объем, м3/кг По- рис- тость, %
Контроль, бисквит (основной) 25,50 13,39 4,61 85,51
Бисквит с добавлением соевой полу-обезжиренной муки 24,80 15,65 5,22 86,83
Приведенные выше результаты исследования показывают целесообразность использования добавок соевой полуобезжиренной муки в качестве улучши-телей качества выпеченных бисквитных полуфабрикатов, так как обеспечивают улучшение органолептических и физико-химических показателей качества.
Бисквитное тесто по своей структуре является пеной, поэтому считали необходимым выявить воздействие добавок соевой полуобезжиренной муки на пенообразующую способность яично-сахарной смеси.
Для этой цели последовательно уменьшали количество яично-сахарной смеси на 10-30 %, внося взамен соевую полуобезжиренную муку, восстановленную водой в соотношении 1:3.
Известно, что внесение даже небольшого количества жира и воды существенно влияет на пенообразующую способность яично-сахарной смеси. Как показали результаты исследований, при замене 10 % яично-сахарной смеси соевой полуобезжиренной мукой наблюдается уменьшение пенообразующей способности на 49,5 % по сравнению с контрольным образцом.
Проведенными экспериментальными исследованиями было установлено, что соевая мука, применяемая в качестве добавки, имеет жирность 7 %. Этим и объясняется ее отрицательное влияние на пенообразующую способность яично-сахарной смеси.
Увеличение количества вносимой муки (20, 30 %) взамен части яично-сахарной смеси привело к еще большему снижению данного показателя.
Параллельно изучению пенообразующей способности была изучена устойчивость пены (рис. 1).
Количество яиц и сахара, %от рецептурного
Рис. 1. Влияние добавки соевой муки на устойчивость яично-сахарной смеси
Анализ результатов показал, что при замене 10 % яично-сахарной смеси соевой мукой устойчивость пены снижается на 11 %, при 15 % замене - на 16 %, при 20 % замене - на 21 %, при 25 % замене - на 26 %, при 30 % замене - на 28 %.
Отсюда следует, что внесение соевой муки для замены яично-сахарной смеси является нецелесообразным, так как имеет резко отрицательное влияние как на ее пенообразующую способность, так и на устойчивость пены.
Важной технологической характеристикой бисквитного теста являются структурно-механические свойства, поэтому считали необходимым изучить влияние добавок соевой полуобезжиренной муки на реологические свойства. Результаты проведенных исследований представлены в табл. 4.
Таблица4
Структурно-механические характеристики теста с различным количеством добавок соевой муки (уравнение Оствальда де Виля при скорости сдвига у = 3 с-1)
Об- разцы биск- вит- ного теста Коэффи- циент консистен- ции Индекс тече- ния Напряжение сдвига, Па Эффектив- ная вязкость, Па-с
Кон- троль 159 0,67 417,56 139,18
С добавками соевой муки, % к массе пшеничной муки
20 150 0,65 406,12 135,37
30 144 0,60 394,68 131,56
40 138 0,58 377,52 125,84
Анализ данных, представленных в табл. 4, показывает, что с увеличением количества добавок соевой полуобезжиренной муки значения показателей структурно-механических характеристик бисквитного теста снижаются. Снижение вязкости теста в данном случае можно отметить как улучшающий эффект. По-видимому, вследствие меньшей вязкости теста частицы дисперсной фазы (пузырьки воздуха) при выпечке расширяются сильнее, но более прочный по сравнению с тестом без добавок пленочный каркас из яиц, сахара, соевой и пшеничной муки препятствует выходу воздуха из пузырьков наружу, бисквит при выпечке меньше садится и характеризуется большим удельным объемом и пористостью, что подтверждается физико-химическими показателями выпеченных бисквитных полуфабрикатов.
При увеличении дозировки соевой муки (30 % и более) структурно-механические характеристики теста продолжают снижаться с одновременным повышением его влажности, пленочный каркас становится менее устойчивым. После выпечки такие изделия имеют низкие значения показателей удельного объема и пористости, мякиш этих изделий влажный. На основании проведенных исследований были разработаны рецептура (табл. 5), технологическая схема и технологическая карта выпеченного бисквитного полуфабриката, выработанного с добавлением 30 % соевой полуобезжиренной муки.
Внося в рецептуру бисквитного полуфабриката соевую полуобезжиренную муку, мы значительно обогащаем данное изделие незаменимыми аминокислотами, что позволит не только расширить ассортимент бисквитов, но и повысить их пищевую и биологическую ценность. Содержание незаменимых аминокислот в бисквитных полуфабрикатах представлено в табл. 6.
Таблица 5
Рецептура бисквитного полуфабриката
Наименование сырья Массовая доля сухих веществ, % Расход сырья на 10 кг полуфабриката, г
в натуре в сухих веществах
Мука пшеничная, в/с 85,50 1960,00 1675,80
Крахмал картофельный 80,0 490,00 392,00
Сахар-песок 99,85 3400,00 3394,90
Яйцо 27,00 5800,00 1566,00
Мука соевая по-луобезжиренная 81,00 1050,00 850,50
Итого сырья на полуфабрикаты 12 700,00 7879,20
Выход полуфабрикатов и готовой продукции 11 430,00 7092,00
Выход готовой продукции 10 000,0 6204,72
Влажность, % 26±2 -
Таблица 6
Аминокислотный состав бисквитных полуфабрикатов
Незамени- мые амино- кислоты Массовая доля аминокислоты в образце, Х±Д мг/100 г продукта
П/ф бисквитный (основной) П/ф бисквитный с добавлением соевой полу-обезжиренной муки
Валин 694,58±277,83 1045,07±418,03
Лейцин+ изолейцин 1905,07±495,32 3174,45±825,36
Лизин 224,42±76,30 395,53±134,48
Метионин 615,24±209,18 738,18±250,98
Треонин 112,44±44,98 489,70±195,88
Фенилаланин 474,07±142,22 474,96±142,49
Общее содержание 4025,82 6317,89
Внесение в рецептуру бисквитного полуфабриката соевой полуобезжиренной муки позволило увеличить общее содержание незаменимых аминокислот на 36 %. Это связано с тем, что соевая мука обладает обогатительными в пищевом отношении свойствами и лучшим аминокислотным составом по сравнению с пшеничной мукой.
Качество пищевого белка может оцениваться путем сравнения его аминокислотного состава с аминокислотным составом «идеального» белка. Аминокислотный скор белка бисквитных полуфабрикатов представлен в табл. 7.
Представленные в табл. 7 данные позволяют сделать заключение о том, что добавление соевой полуобезжиренной муки в бисквитный полуфабрикат повышает его биологическую ценность, особенно по таким лимитирующим аминокислотам, как лизин (в 1,4 раза) и треонин (в 4 раза).
Таблица 7
Аминокислотный скор белка бисквитных полуфабрикатов
Опреде- ляемая амино- кислота Бисквитный п/ф (основной) Бисквитный п/ф с добавлением соевой полуобезжи-ренной муки Идеальный белок, ре-комен-дованный ФАО ВОЗ
Среднее значение в 1 г белка Ами- ноки- ки- слот- ный скор (%) Среднее значение в 1 г белка Ами- ноки- ки- слот- ный скор (%) Среднее значение в 1 г белка
Лизин 18 33 25 46 55
Тирозин+ фенилала- нин 67 112 60 100 60
Лейцин+ изолейцин 142 129 202 184 110
Метионин +цистин 53 151 58 166 35
Валин 52 104 67 134 50
Треонин 8 20 32 80 40
Всего 273 - 444 - 350
Проблема обогащения бисквитного полуфабриката с целью повышения его пищевой ценности является очень актуальной, поскольку кондитерские изделия занимают важное место в питании человека. Поэтому считали целесообразным показать химический состав бисквитного полуфабриката с добавками и без них, а также рассчитать энергетическую ценность. Данные представлены в табл. 8.
Таблица 8
Химический состав и энергетическая ценность контрольных и разработанных полуфабрикатов из бисквитного теста
Наименование основных пищевых веществ, энергетическая ценность Полуфабрикат выпеченный бисквитный (основной), контроль Полуфабрикат выпеченный бисквитный с добавлением соевой полуобезжи-ренной муки
Белки, г 13,4 15,7
Жиры, г 6,7 7,7
Углеводы, г 59,2 55,9
Зола, г 0,83 1,27
Минеральные вещества, мг
№ 87,2 90,8
К 129,0 132,1
Са 44,4 85,8
Mg 12,6 39,0
Р 154,8 224,5
Бе 2,1 3,4
Витамины, мг
А 0,16 0,16
В1 0,10 0,13
В2 0,29 0,33
РР 0,49 0,64
Энергетическая ценность, ккал 350,70 355,70
Анализ химического состава контрольной и разработанной рецептур показал, что бисквитные изделия с добавкой соевой муки имеют более высокую пищевую и биологическую ценность за счет обогащения ценными пищевыми компонентами.
Так, содержание белка в бисквите с добавлением соевой полуобезжиренной муки увеличивается на
17 %. Содержание калия и кальция увеличивается на 2 % и 93 %
Также в изделиях с добавками соевой муки увеличивается содержание фосфора, магния, железа. Соотношение кальция и фосфора у бисквита с добавлением соевой полуобезжиренной муки составляет 1:2,61 в отличие от контрольного 1:3,48, что ближе к оптимальному.
Соотношение белков, жиров и углеводов в бисквитах представлено в табл. 9.
Таблица 9
Соотношение основных пищевых веществ в бисквите
Наименование бисквитов Белки Жиры Угле- воды
Бисквит основной (контроль) 1 Q,6 5,6
Бисквит с добавлением соевой полуобезжиренной муки 1 Q,6 3,8
Анализ данных, представленных в табл. 9, показывает, что соотношение основных пищевых веществ в бисквите с добавками соевой муки ближе к оптимальному - 1:1:4.
Исследование качественных характеристик готового бисквитного полуфабриката показало, что использование соевой полуобезжиренной муки позволяет повысить биологическую ценность за счет комбинации белков животного и растительного происхождения, увеличить содержание витаминов и минеральных элементов, расширить ассортимент готовой продукции, улучшить органолептические показатели качества и на 25-40 % увеличить значения показателей удельного объема и пористости выпеченных бисквитных полуфабрикатов.
На основании проведенных исследований был обоснован рациональный способ внесения соевой полуобезжиренной муки в бисквитное тесто, на который получен патент РФ № 2210913 «Способ получения бисквита» и разработан проект технической документации.
Полученные результаты позволяют рекомендовать разработанные бисквитные полуфабрикаты для производства на предприятиях пищевой промышленности и общественного питания.
Список литературы
1. Химический состав российских продуктов питания: справочник / под ред. И.М. Скурихина и В.А. Тутельяна. - М.: Де Ли принт, 2002. - 236 с.
2. Сборник рецептур мучных кондитерских и булочных изделий для предприятий общественного питания. - М.: Экономика, 1986. - 295 с.
3. Патент 2210913 РФ Способ получения бисквита / Григорьева Р.З., Зоркина Н.Н., Просеков А.Ю. Заявл. 12.04.2000; опубл. 27.08.2003, Бюл. № 24. - 6 с.
ГОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности», 650056, Россия, г. Кемерово, б-р Строителей, 47.
Тел./факс: (3842) 73-40-40 е-таіі: [email protected]
ГОУ ВПО «Российский государственный торговоэкономический университет» Кемеровский институт (филиал), 650992, Россия, г. Кемерово, пр. Кузнецкий, 39.
Тел./факс: (3842) 75-07-21 е-таіі: [email protected]
SUMMARY
V.M. Kiselev, R.Z. Grigoreva, N.N. Zorkina
Formula and technology of semi-finished biscuit of high nutritional quality
Formula and technology of semi-finished biscuit production with added low-fat soya flour have been developed. Comparative data of some essential nutritional ingredients content in soya and wheat flour are given. Effect of added low-fat soya flour on foaming capacity of egg-sugar mixture and structural-mechanical properties of biscuit dough has been analyzed.
Semi-finished biscuit, flour, soya flour, nutrition value, foaming capacity.
Kemerovo Institute of Food Science and Technology 47, Boulevard Stroiteley, Kemerovo, 650056, Russia Phone/Fax: +7(3842) 73-40-40 e-mail: [email protected]
Kemerovo institute (branch) of Russian state university of trade and economics 39, prospect Kuznezky, Kemerovo, 650992, Russia Phone/Fax: +7(3842) 75-07-21 e-mail: [email protected]
