Разработка технологии и рецептур замороженных взбитых десертов функционального назначения Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

ПРОИЗВОДСТВО ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ

УДК 664.162.81

Разработка технологии и рецептур замороженных взбитых десертов функционального назначения

Development of technology and recipes for functional whipped frozen desserts

Доцент И.В Мацейчик, ст. науч. сотрудники И.О. Ломовский, А.Н. Кудряшова, А.С. Красникова

(Новосибирский государственный технический университет) кафедра технологии организации пищевых производств, тел. 8-913-382-04-09 E-mail: ira.matseychikfaimail.ru

Associate Professor I.V. Macejchik, Senior research associates I.O. Lomovskij, A.N. Kudryashova, A.S. Krasnikova

(Novosibirsk state technical university) chair of technology of the organization of food productions, tel. 8-913-382-04-09 E-mail: ira.matseychik(fl;mail.ru

Реферат. Рассмотрена разработка технологии и рецептур взбитых замороженных десертов функционального назначения с использованием натурального сахарозаменителя стевиозида, структу-рообразователей растительного происхождения: каррагинана, глюкоманнана, пектина и альгината натрия, и местного растительного сырья: ягод клюквы, жимолости, облепихи, а также цедры и сока апельсина. Разработаны рецептуры двух линеек десертов: с сахаром для широкого круга потребителей, и с сахарозаменителем для категории населения с ограниченным потреблением сахара. Соотношение основных компонентов определено посредством математического моделирования. Количество сахарозаменителя получено путем пересчета массы стевиозида по коэффициенту сладости к сахарозе. Выбор оптимальной концентрации структурообразователей произведен опытным путем. Разработана технология приготовления десертов, включающая подготовку сырья, приготовление желейных масс и моделирование десерта путем интенсивной заморозки при температуре минус 25±2 °С и периодического взбивания до пышной консистенции. Образцы исследованы по органолептическим, реологическим, физико-химическим и микробиологическим показателям качества. По показателям качества и безопасности образцы соответствуют требованиям нормативной документации. Продукция имеет высокие органолептические показатели: приятную консистенцию, соответствующие вкус и запах. Обоснована целесообразность введения в рецептуры растительных добавок с высоким уровнем содержания пищевых и биологически активных веществ: порошка клюквы ИК-сушки и цедры апельсина, и замены сахара на сахарозаменитель стевиозид. Разработанные десерты обладают низкой калорийностью, повышенной пищевой ценностью, являются источником пектина, витаминов и антиоксидантов и могут использоваться в диетическом и лечебно-профилактическом питании как функциональные продукты питания, так как в 100 г продукции содержится 15 % от суточной нормы потребления функциональных ингредиентов.

Summary. Discusses the development of technology and recipes for functional whipped frozen desserts with the natural sweetener stevioside, vegetable structurants: carrageenan, glucomannan, pectin and sodium alginate, and local plant material: cranberry, honeysuckle, sea buckthorn berries, and orange fruits. The recipes of two dessert lines have been developed: with sugar for a wide range of consumers, and with a sweetener for the people with limited consumption of sugar. The content of the main components is designed by mathematical modeling. The quantity of sweetener is obtained by recalculating the mass of stevioside by the sweetness ratio to sugar. The choice of the optimum concentration of structurants was found experimentally. The technology of desserts including preparation of raw materials and jelly masses, modeling of dessert by intensive freezing (minus 25 ± 2 °C) and periodic whipping until a lush structure. The desserts were investigated by organoleptic, rheological, physicochemical and microbiological quality indicators. The desserts meet the requirements of regulatory documentation in terms of quality and safety indicators. The products have high organoleptic characteristics: pleasant consistency, appropriate taste and smell. It has been proved expediency of introducing into the composition of vegetable additives with a high content of food and biologically active substances: the powder of the cranberry of the infrared drying and the orange peel, and of the substitution of sugar for the sweetener stevioside. The developed desserts have a low-calorie content, high biological value, which are the source of pectin, vitamins and antioxidants. These desserts can be used in dietary and preventive nutrition as functional foods, as found in 100 g of desserts data shows 15 % of the daily functional ingredients intakes.

© Мацейчик И.В., Ломовский И.О., Кудряшова А.Н., Красникова С.А., 2017

Ключевые слова: замороженные взбитые десерты, сахарозаменители, стевиозид, функциональные продукты

Keywords: frozen whipped desserts, sweeteners, stevioside, functional products.

По различным оценкам более половины населения РФ являются постоянными покупателями замороженных десертов, а их потребление достигает 5 кг/чел. в год, что говорит о высокой полулярности замороженных десертов. Однако в настоящее время представленная на рынке десертов продукция не содержит важных функциональных ингредиентов, имеет высокую калорийность за счет наличия сахара, содержит синтетические красители и ароматизаторы, что ведет к нарушению обмена веществ и сопутствующим заболеваниям. В связи с этим актуален выпуск десертов из натурального сырья пониженной калорийности, содержащих функциональные ингредиенты.

Цель исследования - разработка технологии и рецептур замороженных взбитых десертов функционального назначения с использованием ингредиентов растительного происхождения. Поставлены задачи исследования: обоснование выбора местного растительного сырья, структурообразователей и сахарозаменителя; определение оптимальной концентрации вносимых структурообразователей; разработка рецептур посредством математического моделирования, технологии приготовления низкокалорийных замороженных десертов; исследование влияния внесенных растительных добавок на органолептические, физико-химические, реологические и микробиологические показатели качества разработанных образцов; обоснование функциональных свойств продукции и целесообразности ее использования в лечебно-профилактическом питании [1].

Разработан ассортимент взбитых замороженных десертов на основе пюре клюквы и жимолости, соков облепихи и апельсина. Используемое сырье богато витаминами, в том числе /З-каротииом, пектиновыми и минеральными веществами, антиоксидантами (катехинами, антоцианами, лекоантоцианами, флавонолами).

Разработано две линейки десертов: с сахаром для широкого круга потребителей и с сахарозаменителем для категории населения с ограниченным потреблением сахара. В качестве сахарозаменителя использован стевиозид - гликозид, получаемый из растений рода Stevia, со средним коэффициентом сладости 300 по сахарозе, низкими гликемическим индексом и калорийностью [2].

Для увеличения антиоксидантной активности десертов, обогащения пектином и /3-каротином в качестве растительной добавки использованы цедра апельсина и порошок клюквы ИК-сушки. Содержание jS-картина, пектина и антиоксидантная активность добавок представлены в табл. 1.

Таблица 1

Растительная добавка Порошок клюквы Цедра апельсина

АОА, мкг рутина/г продукта 5,6+0,2 2,2+0,2

/3-Каротин, мкг/г продукта - 2,25±0,2

Пектин, мг/ г продукта - 5,58±0,2

В качестве структурообразователей выбраны: каррагинан, глюкоманнан, аль-гинат натрия, пектин, имеющие растительное происхождение и стабильные свойства при заморозке. Выбранные структурообразователи объединены в группы, обладающие синергическим эффектом: каррагинан с глюкоманнаном и альгинат натрия с пектином, что позволило скорректировать функционально-технологические свойства сырья и продукта, а также снизить экономические затраты на достижение требуемого эффекта. Для выбора оптимальной концентрации смесей структурообразователей были приготовлены 16 образцов на различных

растительных основах с концентрацией структурообразующих смесей от 0,5 до 2,0 г с интервалом 0,5 г. Выбор наилучших концентраций смесей основан на оптимальном соотношении массовой доли плава и взбитости. Лучшими признаны образцы с концентрациями смеси: глюкоманнан и каррагинан (1,0 и 1,5 %), альгинат натрия и пектин (1,0 и 2,0 %). В табл. 2 и на рис. 1-2 представлены результаты исследования.

Таблица 2

Наименование показателя Десерты на смеси карраги-нана и глюкоманнана (2:1) Десерты на смеси пектина и альгината натрия (1:1)

Облепихово-апельсиновые 14 Облепихово-апельсиновые 2*

Концентрация смеси структурообразователя, % 0,5 1,0 1,5 2,0 0,5 1,0 1,5 2,0

Взбитость, % 107,3 115,8 121,6 133,3 105,3 102,5 102,1 101,5

Массовая доля плава, % 63,7 33,9 23,2 33,8 11,7 7,4 0,0 0,0

Клюквенно-жимолостные 3* Клюквенно-жимолостные 4*

Концентрация смеси структурообразователя, % 0,5 1,0 1,5 2,0 0,5 1,0 1,5 2,0

Взбитость, % 144,8 233,3 262,5 323,1 300,0 166,7 157,1 151,7

Массовая доля плава, % 85,6 66,3 67,5 79,2 80,1 0,0 0,0 0,0

''Номер зависимости на рис. 1, 2

о4 350

— 300

О

250

О

а 200

150

100

50

0

концентрация, %

0,5 1 1,5 2

Рис.1. Зависимость взбитости десертов от концентрации структурообразователя

£ 90 -г

к! 80 -

Я 70 -

X 60 -

о Б0 -

п

те 40 -

а С 30 -

о

и 20

2 10 -

0 -1

концентрация, %

Рис. 2. Зависимость массовой доли плава от концентрации структурообразователя

Установлено, что десерты с концентрацией смеси глюкоманнана и карраги-нана 1,0 и 1,5 %, смеси альгината натрия и пектина 1,0 % оптимально использовать в качестве десертов, благодаря воздушной, нежной консистенции и низкой массовой доле плава. Образцы с 2,0 %-ной концентрацией альгината и пектина плотные, сохраняют форму, что позволяет использовать их как отделочный полуфабрикат мучных кондитерских изделий.

Оптимальное соотношение основных компонентов в рецептурах определено с помощью математического моделирования посредством программы МаШСас!. Массовые доли функциональных веществ по компонентам взяты на основании исследований и нормативной документации.

Разработана технология приготовления десерта, включающая подготовку сырья, приготовление желейных масс и моделирование десерта путем интенсивной заморозки при температуре минус 25±2 °С и периодического взбивания до пышной консистенции. Высокая скорость заморозки, обеспечиваемая температурой в камере минус 25 °С, позволяет форсированно пройти переход из жидкой фазы в твердую. При этом кристаллы льда формируются значительно меньших размеров, что в сочетании со взбиванием позволяет добиться необходимой консистенции.

Разработан ассортимент из 12 десертов с сахаром или стевиозидом и растительными добавками. Образцы исследованы по реологическим, физико-химическим, органолептическим, микробиологическим показателям качества.

Установлено, что готовые образцы имеют высокие органолептические показатели: приятную консистенцию, соответствующие вкус и запах. Для более точной характеристики вкуса использовали дескрипторно-профильный метод, показавший, что десерты обладают приятной сладостью при отсутствии сахара. По результатам оценки выбраны лучшие образцы со стевиозидом: клюквенно-жимолостные с ИК-порошком клюквы: на каррагинане и глюкоманнане (№ 9), альгинате натрия и пектине (№ 10), облепихово-апельсиновые с цедрой: на каррагинане и глюкоманнане (№ 11), альгинате натрия и пектине (№ 12). Результаты органолептической оценки представлены на рисунках 3,4.

Запа?

Внешний вид

5 ,

Консистенция

вет

-№9 №10 -№11

-№12

Рис. 3. Органолептическая оценка наилучших образцов

• *ГГП( и

ВГ1М|

Горечь

Травянистый вкус

Кислый вкус 10

Свежесть

Сладость

Вкус ягод

Интенсивность вкуса

№9 = №10 •№11 №12

Рис. 4. Вкусовые профилограммы лучших образцов

Реологические исследования показали, что структурно-механические свойства десертов зависят не только от используемых структурообразователей, но и от растительного сырья. Клюквенно-жимолостные десерты взбивались лучше, их растительную основу представляло ягодное пюре, содержащее больше сухих веществ, чем сок в облепихово-апельсиновых десертах (рис. 5).

Рис.5. Результаты реологических исследований

При исследовании образцов на содержание редуцирующих веществ установлено, что при использовании сахарозаменителя массовая доля Сахаров в десертах снижается до значений, близких к нулю, что приводит к снижению калорийности. Массовая доля Сахаров в продукции представлена на рис. 6, калорийность - на рис. 7.

20 15 10 5 0

10.4Г

■

0,42

и,81

0,42

и,81

Десерты на сахаре

Десерты на стевиозиде

■ Облепихово-апельсиновыг десерты

■ Юпоквенно-жимолосхные десерты

Рис. 6. Массовая доля Сахаров в образцах

Калорийность десертов, ккал

140

120 100 80 60 40 20

№2 №.1 №4 №5 №6 №7 №8 №9 №10№1 I №12 Рис. 7. Калорийность десертов

На рис. 7 № 1-2 - десерты на основе клюквы и жимолости с сахаром, № 2-3 - десерты на основе облепихи и апельсина с сахаром, № 5-6, № 9-10 - десерты на основе клюквы и жимолости со стевиозидом, № 7-8, № 11-12 - десерты на основе облепихи и апельсина со стевиозидом.

Исследования физико-химических показателей качества проводились по стандартным методам. В табл. 3 представлены результаты исследования.

Таблица 3

о

№ Общая титруемая кислотность, мг% Массовая доля, % Пектиновые вещества, мг% АОА, мкг рутина/ЮОг ß- Каротин, мг% Калорийность, ккал

золы сухих веществ Сахаров

9 0,0458+0,2 0,62+0,1 7,6+0,1 00,81+0,1 1,32±0,4 - - 4,9

10 0,0532+0,2 0,25+0,1 7,6+0,1 00,81+0,1 1,27+0,4 81,3±14 - 4,9

И 0,0759+0,2 0,70+0,1 7,1+0,1 00,42±0Д 2,14+0,4 - 1,323+0,1 26,1

12 0,0716+0,2 0,25+0,1 7+0,1 00,42+0,1 1,62+0,4 31,3±2 1,323+0,1 26,1

Исследована антиоксидантная активность десертов на всех стадиях обработки. При замораживании и дальнейшем взбивании антиоксидантная активность десертов уменьшается почти в два раза (рис. 8).

S

< С

117

196

Ш

79

116

еа

79

ЖЕЛИРОЕАНИЕ ЗАМОР АЖ11В.ШИ ЗАМОР -ВЗБИВ. 0 Обтеттихово-?ле::ьс1ПЮЕые □ Кчюкзеино-жшло.тостные

Рис.8. Изменение антиоксидантной активности десертов

По результатам физико-химических исследований можно судить о функциональности готовой продукции. На рис. 9-11 представлены диаграммы, обосновы вающие функциональность образцов. Горизонтальной линией обозначен критерий функциональности*, равный 15 % от суточной нормы потребления каждого функционального ингредиента.

АОА, Ii кг ру шна ЮОг

100

8U 60

40 20 0

12*

№10

№12

Рис. 9. Антиоксидантная активность десертов

2,5 2 1,5 1

0,5 0

Ш

№9

Пектин, г%

н

№10

■

Ш

№11

№12

Рис. 10. Содержание пектина в десертах

¡3 - каротин, мг%

1.4

1,2 1

0.8 0,6 0.4 0.2 О

Ш 0,75s

№11 №12

Рис. 11. Содержание ß-каротина в десертах

По микробиологическим показателям (кМАФАм, БГКП, плесени) продукция соответствует требованиям TP ТС 021 /2011.

Разработанные десерты имеют высокие органолептические и структурно-механические характеристики, низкую калорийность. Показатели качества и безопасности соответствуют требованиям технической документации. Замена сахара на сахарозаменитель, отсутствие синтетических красителей и ароматизаторов, соответствие критерию функциональности позволяет использовать продукцию в лечебно-профилактическом и диетическом питании, а также как функциональный продукт питания.

ЛИТЕРАТУРА

1. Кочеткова, A.A. Функциональные продукты в концепции здорового питания [Текст] / A.A. Кочеткова // Пищевая промышленность. - 2009. - № 3. - С. 4-5.

2. Мацейчик И. В. Использование стевии в производстве кондитерских же-лированных масс функционального назначения [Текст] // И.В. Мацейчик, И.О. Ломовский, Е.А. Сигина // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. - 2014. - № 10. - С. 206-212.

REFERENCES

1. Kochetkova A.A. Funktsional'nye produkty v kontseptsii zdorovogo pitaniya, Pishchevaya promyshlennost'. -2009. -No 3. - pp.4-5 (Russian).

2. Matseychik I. V. Ispol'zovanie stevii v proizvodstve konditerskikh zheliro-vannykh mass funktsional'nogo naznacheniya, I. V. Matseychik, I. O. Lomovskiy, E. A. Sigina, Vestnik Krasnoyarskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. -2014. -No 10. - pp. 206-212 (Russian).