Разработка технологии овсяного печенья с функциональными ингредиентами Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

УДК 664.681.1:633.13:613.2

Н.А. Погорелова, И.А. Жигульская, С.Е. Белкина

Омский государственный аграрный университет им. П.А. Столыпина, Омск

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ОВСЯНОГО ПЕЧЕНЬЯ С ФУНКЦИОНАЛЬНЫМИ ИНГРЕДИЕНТАМИ

Разработка и внедрение новейших технологий мучных кондитерских изделий с использованием функциональных ингредиентов способствует повышению пищевой ценности готовых изделий. В работе определяли химические показатели тыквенного полуфабриката, используемого в качестве дополнительного сырья для производства овсяного печенья. Добавление лимонной кислоты при получении тыквенного пюре повышает сохранность биологически активных веществ, таких как витамин С, редуцирующие сахара, аминный азот. Увеличение содержания растворимого пектина в тыквенном полуфабрикате сопровождается уменьшением протопектина. Кроме того, в полуфабрикате возрастает содержание сухих веществ на 24,6% по сравнению с исходным сырьем. Разработали технологию приготовления овсяного печенья с добавлением тыквенного полуфабриката от 10 до 40% к массе муки. Тыквенное пюре придало печенью более выраженный вкус и аромат, золотистый цвет, стабилизировало форму и поверхность. Снижение содержания влаги в готовых изделиях выражено в меньшей степени образцов, содержащих 30 и 40% тыквенного полуфабриката, к концу пятых суток хранения потеря влаги составила 1,91 и 2,07% соответственно. Установлена большая сохранность витамина С в образце с максимальным содержанием тыквенного пюре в составе овсяного печенья. В этом образце витамина С 1,40 мг/100 г. Однако определено наименьшее значение уровня редуцирующих углеводов (1,2%) для овсяного печенья с добавлением 40% тыквенного полуфабриката. При анализе его физико-химических параметров (влажность, щелочность, содержание витамина С и редуцирующих сахаров) зафиксировано: все образцы печенья превосходят контрольный по всем показателям и соответствуют требованиям ГОСТ 24901-2014.

Ключевые слова: кондитерские изделия, функциональные ингредиенты, тыквенное пюре, овсяное печенье.

Введение

Кондитерская промышленность России вырабатывает весьма разнообразный ассортимент изделий (более 3000 наименований). Использование этих изделий в качестве объекта обогащения создает реальные условия, обеспечивающие регулярное потребление источников дефицитных микронутриентов всеми категориями населения. Обогащение продуктов этой группы пищевыми волокнами, витаминами, минеральными веществами и другими функциональными ингредиентами позволяет повысить их пищевую ценность и полезность для здоровья [4].

Основным направлением в этой области является обогащение кондитерских изделий фруктовыми и овощными пюре, отрубями пшеничными, а также продуктами переработки дикорастущих ягод, кедрового ореха, шротами. Кроме того, внесение в тесто пектинсодержащего сырья влияет на биологические, коллоидные и микробиологические процессы, происходящие в тесте [3].

Новые технологии мучных кондитерских изделий, основанные на применении в качестве дополнительного сырья овощей в виде плодовых полуфабрикатов, позволяют минимизировать затраты на расширение ассортимента продуктов функционального назначения, учитывающих постоянно меняющиеся требования рынка, которые зависят не только от ценового фактора, но и от конкретного региона.

© Погорелова Н.А., Жигульская И.А., Белкина С.Е., 2017

В связи с этим представляет интерес рассмотрение вопросов по разработке технологии мучных кондитерских изделий с применением тыквенного полуфабриката. В то же время изменение химического состава пищевых изделий при использовании нового растительного функционального ингредиента - это вмешательство в традиционную технологию, требующее исследований для получения необходимых технологических и потребительских характеристик создаваемых изделий [2].

Материалы и методы исследования Разработка овсяного печенья с функциональными свойствами проведена в лаборатории кафедры продуктов питания и пищевой биотехнологии ФГБОУ ВО «Омский государственный аграрный университет им. П.А. Столыпина».

Исследованы качества овсяного печенья с различной дозировкой тыквенного пюре, изучены органолептические и физико-химические показатели. В качестве контрольного образца представлено овсяное печенье (табл. 1), выработанное с ингридиентами по стандартной рецептуре: мука пшеничная высший сорт, хлопья овсяные, сахар-песок, маргарин, пищевая сода, соль поваренная. Для сравнительной оценки использован метод внесения различной дозировки тыквенного пюре на стадии приготовления теста 10, 20, 30, 40 и 50% к массе муки стандартной рецептуры.

Технологический процесс проведен по общепринятой технологии. На первом этапе готовили тыквенный полуфабрикат.

Таблица 1

Стандартная рецептура овсяного печенья (контрольный образец)

Сырье Содержание СВ, % Расход сырья на 1000 кг Расход сырья на 500 г

в натуре, кг в СВ, кг в натуре, г в СВ, г

Мука пшеничная высш. сорт 85,50 391,00 334,30 195,50 167,15

Хлопья овсяные 85,50 161,00 137,65 80,50 68,83

Сахар-песок 99,85 321,00 320,52 160,50 160,25

Маргарин 84,00 164,00 137,76 82,00 68,88

Сода пищевая 50,00 7,00 3,50 3,50 1,75

Соль поваренная 96,50 4,00 3,86 2,00 1,93

Итого 1112,00 978,57 556,00 490,55

Выход 94,50 1000,00 945,00 500,00 472,50

На втором этапе после замеса теста и формования (рис. 1) печенье выпекали при температуре 150°С в течение 15 мин, после охлаждения изделий провели оценку по физико-химическим и органолептическим показателям. Влажность теста в пяти образцах печенья была одинаковой - 18%. У образца с содержанием 50% тыквенного пюре влажность теста 20%, что отрицательно сказалось на технологических свойствах, поэтому он был исключен из дальнейших исследований. В готовых образцах согласно ГОСТ 24901-2014 определяли намокаемость, массовую долю влаги, щелочность, также содержание витамина С, количество редуцирующих сахаров. Щелочность устанавливали титрованием серной кислотой в присутствии бромтимилового синего. Метод определения витамина С основан на титровании раствором йода вытяжки из растительного сырья. Редуцирующие сахара фиксировали йодометрическим методом. Метод основан на восстановлении ионов меди до Си20 при нагревании в щелочном растворе Оффнера редуцирующими веществами и дальнейшем переходе осадка в раствор избыточным количеством раствора йода. Оттитровали избыток йода тиосульфатом натрия.

Массовая доля влаги установлена гравиметрическим методом.

Рис. 1. Технологическая схема производства овсяного печенья

Пектиновые вещества в тыквенном полуфабрикате определяли кальций-пектат-ным способом, осаждали пектовые кислоты в виде кальциевых солей. Это один из наиболее точных методов. На первом этапе пектиновые вещества извлекали из растительного сырья и переводили их в растворенное состояние. На втором осадок протопектина гидролизовали соляной кислотой, переводя его в растворимое состояние. Полученный раствор использовали для установления содержания протопектина. Пектиновые вещества осаждали CaCO3 и рассчитывали на пектовую кислоту.

Результаты и их обсуждение Для получения тыквенного полуфабриката использовали плоды тыквы, выращенные в условиях Омской области. Полуфабрикат получали двумя способами. Стандартный способ приготовления пюре из отварной тыквы основан на пюрировании разваренного подготовленного сырья до необходимого состояния. Второй способ с целью более полного сохранения биологически активных веществ предусматривает добавление лимонной кислоты в заливку перед термической обработкой мякоти тыквы (тыква, вода и лимонная кислота в соотношении масс: 1 : 0,4 : 0,0012).

Добавление лимонной кислоты при получении тыквенного полуфабриката повышает сохранность биологически активных веществ, таких как витамин С (табл. 2), редуцирующие сахара, аминный азот.

Пектиновые вещества определяли кальций-пектатным способом, осаждали пектовые кислоты в виде кальциевых солей. [1]. Увеличение содержания растворимого пектина в тыквенном полуфабрикате сопровождается уменьшением протопектина, в большей степени это существенно для тыквенного пюре, полученного с лимонной кислотой. Кроме того, в этом полуфабрикате возрастает содержание сухих веществ на 24,6%

по сравнению с исходным сырьем. Таким образом, способ пюрирования с лимонной кислотой наиболее предпочтителен для получения тыквенного полуфабриката. Далее были проведены исследования качества овсяного печенья с разной дозировкой этого тыквенного полуфабриката.

Таблица 2

Химический состав тыквенного полуфабриката

Показатель Аминный азот, мг/100 г Витамин С, мг/100 г Редуцирующие сахара, % Растворимый пектин, % Протопектин, %

Тыква 28,0 ± 0,2 11,4 ± 0,3 3,3 ± 0,2 0,479 ± 0,005 0,525 ± 0,005

Тыквенное пюре 47,6 ± 0,3 7,8 ± 0,3 3,3 ± 0,2 0,515 ± 0,006 0,498 ± 0,008

Тыквенное пюре с лимонной кислотой 61,6 ± 0,2 8,8 ± 0,4 3,7 ± 0,1 0,677 ± 0,006 0,463 ± 0,007

Щелочность - важный показатель качества, влияющий на органолептические характеристики и сроки годности продукции [5]. При определении в исследуемых образцах печенья установлено, что ее значение снижается с увеличением количества тыквенного полуфабриката (табл. 3), это положительно повлияло на органолептические характеристики образцов.

Влажность кондитерских изделий - еще один значимый показатель товарного качества, определяющий способность изделий храниться длительное время, не подвергаясь порче, закисанию и плесневению. Влажность, кроме того, основной фактор, свидетельствующий о выходе готового изделия и его структурно-механических свойств. Определено, что при добавлении тыквенного пюре в рецептуру овсяного печенья влажность готовых изделий повышается (табл. 3), что может быть определено высокой вла-госвязывающей способностью пектиновых веществ тыквенного пюре. По результатам исследования все образцы соответствуют требованиям стандарта (предусмотрена влажность овсяного печенья 10,5%). Увеличение влажности печенья положительно сказывается на свойствах готовых изделий.

Качество печенья в значительной степени зависит от способности поглощать воду, большое значение имеет интенсивность, или скорость, этого процесса.

Таблица 3

Физико-химические показатели овсяного печенья

Показатель Влажность, % Намокаемость, % Щелочность, %

Контроль 4,65 180,0 1,8

Образец 1 6,21 200,0 1,6

Образец 2 6,66 216,0 1,5

Образец 3 6,75 218,0 1,4

Образец 4 8,35 244,0 1,4

Намокаемость характеризует пористость мучных кондитерских изделий. Показатель стандартизован в зависимости от сорта применяемой муки и составляет не менее 150% [6]. По результатам исследований: требованиям стандарта отвечают все образцы и с увеличением количества добавленного тыквенного пюре намокаемость возрастает, как следствие возрастает и пористость.

Добавление тыквенного пюре в тесто овсяного печенья оказало влияние на структуру и консистенцию готовых изделий (табл. 4).

Таблица 4

Органолептическая оценка изделий

Показатель Контроль Образец 1 Образец 2 Образец 3 Образец 4

Вкус и запах Выраженные, свойственные вкусу и запаху компонентов, входящих в рецептуру печенья, без посторонних привкуса и запаха Слабо выраженные вкус и запах тыквы Выраженные вкус и запах тыквы

Форма Свойственная данному виду расплывчатость, без вмятин, вздутий и повреждений края

Поверхность Шероховатая, с извилистыми трещинами, неподгорелая, без вкраплений и крошек, единичные вкрапления не полностью растворенных кристаллов сахара на поверхности Гладкая, неподгорелая, без вкраплений и крошек

Цвет Светло-соломенный Соломенный Светло-желтый Желтый Оранжевый

Вид в изломе Пропеченное, с равномерной пористой структурой, без пустот и следов непромеса

Использование тыквенного пюре привело к изменению цвета изделий от светло-соломенного до оранжевого, что объясняется наличием Р-каротина. Органолептическая оценка всех образцов по форме и виду в изломе была одинаковой. Вкус и запах больше ощущались в 3-м и 4-м образцах, поверхность у этих изделий - гладкая, неподгорелая, без вкраплений и крошек.

Результаты органолептической оценки показали, что у образца с дозировкой тыквенного пюре 40% к массе муки наилучшие параметры и наибольшее количество баллов (рис. 2). Дегустационный анализ проведен согласно разработанной авторами балльной оценки органолептических показателей.

Вкус

5 4,5

Вид в изломе

Запах

2,5 • • 1

Цвет

Г/

' /

Форма

Поверхность

Контрольный образец ......Образец 1

Образец 2 • Образец 3

Образец 4

Рис. 2. Дегустационный анализ органолептических показателей овсяного печенья

При хранении овсяного печенья в течение 5 сут при температуре (23 ± 3)°С зафиксировано, что положительным эффектом применения тыквенного пюре является

замедление черствения печенья (рис. 3). Снижение содержания влаги в готовых изделиях выражено в меньшей степени для 3-го и 4-го образцов, к концу пятых суток хранения потеря влаги составила 1,91 и 2,07% и была ниже, чем в контрольном образце, на 50,9 и 55,2% соответственно. Добавление тыквенного полуфабриката приводит к возрастанию доли наиболее прочно связанной влаги за счет содержания большого количества пектиновых веществ.

К ^ 2

«

Л

<а н о

С 1

4

3 ,5 2 1,5 1

0,5

3

4

Контроль ••■

Продолжительность хранения, сут Образец 1 Образец 2—* -Образец 3

Образец 4

Рис. 3. Зависимость потери влаги овсяного печенья от продолжительности хранения

Определено снижение содержания редуцирующих углеводов с увеличением доли тыквенного пюре (рис. 4). Наименьшее значение уровня редуцирующих углеводов установлено у образца с содержанием тыквенного пюре 40% к массе муки - 1,2%, это ниже контроля на 31%. Такое снижение редуцирующих сахаров возможно вследствие большей интенсивности процессов меланоидинообразования при выпечке печенья и уменьшения доли сахара в готовых изделиях.

ох

¡3

о (0

<и

и

^

и 8 а

2

^

&

8

Я

^

<ц Р-

3,5

2,5

1,5

Контроль 1 2 г- 3 '

Номер образцов

Рис. 4. Содержание редуцирующих углеводов в овсяном печенье

2

5

4

3

2

В процессе производства кондитерских изделий потери витаминов возможны как на стадии получения тыквенного пюре, на стадии приготовления теста (когда при замесе происходит насыщение теста пузырьками воздуха), так и при брожении, расстойке и выпечке. Под действием кислорода воздуха и температуры происходит разрушение витамина С. Его определение позволило установить большую сохранность в образце с максимальным содержанием тыквенного пюре в составе овсяного печенья (рис. 5).

«all

12 3 4

Номер образцов

Рис. 5. Содержание витамина С в овсяном печенье

Количество витамина С в этом образце - 1,4 мг/100 г, это значительно выше в сравнении с контрольным образцом.

Заключение

Таким образом, на основании проведенных исследований показателей качества овсяного печенья с содержанием от 10 до 40% тыквенного пюре к массе муки установлено, что все образцы печенья превосходят контрольный по всем показателям и соответствуют требованиям ГОСТ 24901-2014. Добавление тыквенного пюре в тесто овсяного печенья оказало влияние на органолептические свойства: придало печенью более выраженный вкус и аромат, золотистый цвет, стабилизировало форму и поверхность. Установлено также положительное влияние тыквенного полуфабриката на сохранение свежести готовых изделий. У образца овсяного печенья, в рецептуру которого входило 40% растительного функционального ингредиента, наилучшие органолептические и физико-химические показатели: влажность печенья - 8,35%, щелочность - 1,4%, содержание витамина С - 1,4 мг/100 г, редуцирующих сахаров - 1,2%. Таким образом, целесообразно использовать овощи в качестве функциональных ингредиентов для производства мучных кондитерских изделий функционального назначения. На основании этих данных разработана рецептура овсяного печенья с добавлением тыквенного пюре.

N.A. Pogorelova, I.A. Zhigulskaya, S.E. Belkina

FGBOU VO "Omsk State Agrarian University named after Stolypin", Omsk

Development of technology of oatmeal cookies with functional properties

Development and implementation of the latest technology of flour confectionery products using functional ingredients contributes to improving the nutritional value of the finished products. In the work determined the chemical characteristics of pumpkin mix, used as an additional raw material for the production of oatmeal cookies: Add citric acid in obtaining the pumpkin puree increases the safety of biologically active substances such as vitamin C, reducing sugar, amino nitrogen. The increase in the content of soluble pectin in pumpkin prefabrica-

te О

0,2

Контроль

0

ted accompanied by a decrease of protopectin. In addition, the semi-finished product increases the dry substance content of 24.6% compared to the feedstock. Developed the technology of making oatmeal cookies with the addition of pumpkin prefabricated from 10 to 40% by weight of flour. Add pumpkin puree gave a more pronounced liver flavor and aroma, Golden color, stabilized the form and surface. The reduction of moisture content in the finished product is expressed to a lesser extent, samples containing 30 and 40% pumpkin mix, and by the end of the fifth day of storage moisture loss is made up 1.91 and 2.07%, respectively. Established greater preservation of vitamin C in the sample with a maximum content of pumpkin puree in the composition of oatmeal cookies. The amount of vitamin C in this sample, made up of 1.40 mg/100g. However, the determined the smallest value of reducing carbohydrates (1.2%) for oatmeal cookies with the addition of 40% pumpkin mix. Analysis of physico-chemical parameters of oatmeal cookies with the addition of pumpkin prefabricated: moisture, alkalinity, content of vitamin C and reducing sugars showed that all the samples exceed the control biscuit for all indicators and meet the requirements of GOST 24901-2014.

Keywords: pastry products with functional properties, pumpkin puree into the flour confectionery industry, an oatmeal cookie with functional properties.

Список литературы

1. Аверьянова Е.В. Пектин. Получение и свойства / Е.В. Аверьянова, Р.Ю. Митрофанов. -Бийск : Алтайский государственный технический университет, 2006. - 44 с.

2. Красина И.Б. Научно-практические аспекты обоснования технологий мучных кондитерских изделий функционального назначения / И.Б. Красина // Изв. высш. учеб. заведений : Пищевая технология. - 2007. - № 5-6. - С. 35-37.

3. Производство пектиносодержащих хлебобулочных и макаронных изделий / Е.В. Кузьми-нова [и др.] // Тез. докл. I Всерос. научн.-техн. семинара-совещания «Научные и практические пути решения проблемы производства пектина». -Краснодар, 1994. - С. 56-57.

4. Пушкарева Е.А. Оценка качества овсяного печенья с пектиновыми веществами древесной зелени сосны обыкновенной / Е.А. Пушкарева, Г.А. Губаненко // Общество, наука и инновации : сб. ст. - Уфа, 2013. - С. 106- 109.

5. ГОСТ 5898-87. Изделия кондитерские. Методы определения кислотности и щелочности. -М., 2015.

6. ГОСТ 24901-2014. Печенье. Общие технические условия. - М., 2015.

Погорелова Наталья Анатольевна, канд. биол. наук, ст. преп. кафедры продуктов питания и пищевой биотехнологии, ФГБОУ ВО «Омский государственный аграрный университет им. П.А. Столыпина», [email protected]; Жигульская Инна Александровна, студентка агротехнологического факультета, 312-й группы, ФГБОУ ВО «Омский государственный аграрный университет им. П.А. Столыпина», [email protected]; Белкина Светлана Евгеньевна, студентка агротехнологического факультета, 412-й группы, ФГБОУ ВО «Омский государственный аграрный университет им. П.А. Столыпина», [email protected].

References

1. Averyanova E.V. Pektin. Poluchenie i svoystva / E.V. Averyanova, R.Yu. Mitrofanov. -Biysk : Altayskiy gosudarstvennyiy tehnicheskiy universitet, 2006. - 44 s.

2. Krasina I.B. Nauchno-prakticheskie aspek-tyi obosnovaniya tehnologiy muchnyih konditerskih izdeliy funktsionalnogo naznacheniya / I. B. Krasina // Izv. vyissh. ucheb. zavedeniy : Pischevaya tehnologiya. -2007. - № 5-6. - S. 35-37.

3. Proizvodstvo pektinosoderzhaschih hlebobu-lochnyih i makaronnyih izdeliy / E.V. Kuzminova [i dr.] // Tez. dokl. I Vseros. nauchn.-tehn. seminara-soveschaniya "Nauchnyie i prakticheskie puti reshe-niya problemyi proizvodstva pektina". - Krasnodar, 1994. - S. 56-57.

4. Pushkareva E.A. Otsenka kachestva ovsya-nogo pechenya s pektinovyimi veschestvami dreves-noy zeleni sosnyi obyiknovennoy / E.A. Pushkareva, G.A. Gubanenko // Obschestvo, nauka i innovatsii : sb. st. - Ufa, 2013. - S. 106-109.

5. GOST 5898-87. Izdeliya konditerskie. Me-todyi opredeleniya kislotnosti i schelochnosti. - M., 2015.

6. GOST 24901-2014. Pechene. Obschie teh-nicheskie usloviya. - M., 2015.

Pogorelova Nataliya Anatolievna, Kand. Biol. Sci., senior lecturer of the Department of foods and food biotechnology, FGBOU VO "Omsk State Agrarian University named after Stolypin", [email protected]; Zhigulsky Inna Aleksandrovna, student of agrotechnological faculty, 312 groups, FGBOU VO "Omsk State Agrarian University named after Stolypin", [email protected]; Belkinа Svetlana Evgenievna, student of agrotechnological faculty, 412 groups, FGBOU VO "Omsk State Agrarian University named after Stolypin", se.belkina [email protected].