CC BY
0А.М. Золотарева, д-р техн. наук, проф., e-mail: zolotareva_am@mail.ru И.К. Дугарова, канд. техн. наук, доц., e-mail: iriklima@gmail.com Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления, г. Улан-Удэ
УДК 664.6/7
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПИТАТЕЛЬНОЙ СМЕСИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНОЙ ДОБАВКИ
ИЗ СЕМЯН ОБЛЕПИХИ
Работа посвящена разработке рецептуры и изучению физико-химических свойств питательной смеси функционального назначения на основе зерна овса, подвергшегося влаготермической обработке, и муки из семян облепихи. Доказана возможность применения муки из семян облепихи при производстве функциональных сухих смесей, что позволяет повысить биологическую ценность готового продукта, поскольку мука из семян облепихи содержит комплекс водо- и жирорастворимых биологически активных веществ. Установлено, что введение муки из семян облепихи позволяет увеличить сроки хранения питательной смеси, что обусловлено наличием природных антиоксидантов, флавоноидов, токоферолов, каротиноидов.
Ключевые слова: облепиха, семена облепихи, зерновая основа, овес, мука, питательная смесь.
A.M. Zolotareva, Dr. Sc. Engineering, Prof.
I.K. Dugarova, Cand. Sc. Engineering, Assoc.Prof.
DEVELOPMENT OF A NUTRIENT MIXTURE TECHNOLOGY USING A BIOLOGICALLY ACTIVE ADDITIVE FROM SEA BUCKTHORN SEEDS
The article deals with ^ formulating and the study of physical and chemical properties of functional nutrient mixture based on oat seeds after wet and thermal processing and sea buckthorn ^flour. It is proved that sea buckthorn flour can be used when producing functional dry mixtures. This allows to increase biological value of the product, as sea buckthorn flour contains water- and oil-soluble biologically active supplements. It is stated that buckthorn ^flour addition allows to extend nutrient mixture's storage life due to presence of natural anti-oxidants, ^flavanoids, tocopherols, carotinoids.
Key words: sea buckthorn, sea buckthorn seeds, grain foundation, oat, flour, nutrient mixture.
Питание - основа жизнедеятельности человека, одно из основных условий его существования. В течение последних десятилетий средние энергозатраты человека значительно снизились, уменьшилось и потребление пищи. Однако параллельно со снижением количества потребляемой пищи как источника энергии происходит и снижение потребления содержащихся в ней незаменимых пищевых веществ, в частности витаминов и минеральных элементов. Мировой и отечественный опыт свидетельствует о том, что решением данной проблемы являются разработка и создание производства специализированных продуктов питания, дополнительно обогащенных недостающими элементами до уровня, соответствующего физиологическим потребностям человека.
Важнейшим путем создания продуктов, обеспечивающих здоровое питание, являются обогащение базовых продуктов недостающими физиологически функциональными ингредиентами и разработка новых технологий получения этих продуктов.
При всем многообразии пищевых продуктов лишь одна их группа постоянно присутствует во всех пищевых рационах - это продукты на основе зерновых культур. Поэтому мука служит удобным в технологическом отношении объектом для создания функциональных пищевых продуктов, обогащенных пищевыми волокнами, витаминами, минералами и другими биологически активными веществами.
Приоритетным направлением в создании зерновых продуктов функционального назначения является использование с целью коррекции химического состава различных питательных смесей. Введение в смеси дополнительных компонентов, таких как мука из нетрадиционного сырья, позволяет управлять химическим составом, изменяя при этом органолептические и физико-химические показатели продукта, что позволяет обогатить и расширить ассортимент продукции.
Закономерности изменения физико-химических свойств мучных смесей с добавлением муки из нетрадиционного сырья изучены еще далеко не в полной мере. Поэтому такое направление, как разработка однородных устойчивых мучных смесей с добавлением муки из семян нетрадиционного растительного сырья для продуктов функционального назначения, несомненно, является актуальным.
Сухие питательные смеси на зерновой основе представляют собой продукты, готовые к употреблению или требующие незначительной термической обработки. Отличительными особенностями их являются низкое содержание влаги (от 4 до 12%), способствующее длительному хранению продукта без снижения качества, высокая концентрация питательных веществ, а именно углеводов (крахмала, клетчатки, гемицеллюлозы и т.д.), и хорошая усвояемость.
В качестве зерновой основы целесообразно использование овса. В овсяных зернах до 60% крахмала, около 10-12% белковых веществ, 6% жира, эфирные масла, камедь, витамины В1, В2, Вб, РР, провитамин А, ферменты холин, тирозин, эфирное масло, медь, сахар, триго-неллин. Овес богат минеральными веществами, особенно фосфором, калием, магнием и железом. Много в нем таких важных для организма человека микроэлементов, как медь, марганец, цинк, молибден, кобальт, никель, фтор, хром и йод. Аминокислотный состав овсяной муки является наиболее близким к мышечному белку, что делает ее особенно ценным продуктом. Протеин овса не содержит глютена в отличие от протеина пшеницы и других злаковых [1]. Различные пищевые продукты, получаемые из зерна овса, очень калорийны, легко усваиваются и представляют особую ценность для специальных групп питания, таких как детское и диетическое питание [2, 3].
Облепиховые семена - побочный продукт переработки ягод облепихи. Будучи природным концентратом биологически активных веществ, семена облепихи используются недостаточно широко. Как любое вторичное сырье, семена облепихи могут рассматриваться в качестве дешевого, экономически целесообразного функционального компонента пищи. Биологическая ценность семян облепихи определяется содержанием токоферолов (84 мг%), био-флавоноидов (1,54%), Ю6 (33,8 %) и юз (18, 8%) жирных кислот.
Мука из семян облепихи характеризуется следующими показателями: крупность - остаток на сите № 067 по ГОСТ 3187 - не более 2,0%, проход через сито № 38 по ГОСТ 4403-77 -не менее 40,0%. Мука из семян облепихи характеризуется специфическим масличным привкусом и ненасыщенным коричневым оттенком. Химический состав муки из семян облепихи представлен в таблице 1 [4].
Таким образом, композиция из овсяной муки с включением муки из семян облепихи по своему химическому составу вполне пригодна для создания на ее основе сухой питательной смеси.
Таблица 1
Химический состав муки из семян облепихи
Содержание Мука из семян облепихи
Влаги,% 10,64±0,12
Белков,% 35,06±0,14
Липидов,% 21,40±0,75
Углеводов, %, в том числе:
целлюлоза 18,21±0,61
пектин 3,46±0,07
крахмал 1,71±0,05
моно-и дисахара 2,29±0,07
Материалы и методы исследований
Объектами исследования были выбраны зерно овса, мука из семян облепихи, питательная смесь.
При выполнении работы проводили анализы качества сырья, полуфабрикатов и готовых изделий, используя стандартные и общепринятые методы.
Результаты исследования и их обсуждение
Известен способ получения питательной смеси [4], характеризующийся тем, что он предусматривает приготовление зерновой основы путем промывания пенсака водой, от-волаживание в течение 16-24 ч, обжаривания при температуре 220°С в течение 20-30 мин и последующего его измельчения, при этом в полученную зерновую основу вводят высушенные побеги курильского чая кустарникового. Однако продукт, полученный по этому способу, обладает недостаточно высокой биологической ценностью, поскольку в качестве источника биологически активных веществ используют побеги чая курильского, в химическом составе которого содержатся преимущественно водорастворимые биологически активные вещества.
В эксперименте в качестве зерновой основы питательной смеси была использована овсяная мука, полученная из зерна овса, подвергшегося влаготермической обработке. Была исследована возможность использования в качестве биологически активной добавки муки из семян облепихи (МСО), количество которой варьировалось 3, 5 и 7% на 100 г сырья. Для придания вкуса использовалась соль - 1% на 100 г сырья.
Предлагаемый способ получения сухой питательной смеси осуществляется следующим образом: зерно овса промывают водой в течение 5 мин и отволаживают в течение 24 ч с целью набухания крахмальных зерен и увлажнения до 25 -26%, затем производят обжаривание при температуре 220°С в течение 5-6 мин. Влажность продукта при этом снижается до 7-8%. Затем подвергают дроблению, после чего зерновая основа имеет размеры частиц не более 1 мм.
Полученную из овса муку и муку из семян облепихи, соль дозируют в вышеописанных соотношениях и смешивают. Органолептические показатели качества полученных питательных смесей представлены в таблице 2. Контролем выступал образец, полученный по технологии [4].
Таблица 2
Органолептические показатели питательной смеси
Показатели Контроль Дозировка муки из семян облепихи, %
3 5 7
Цвет Свойственный данному продукту. Кремовый Кремовый Кремовый, с розоватым оттенком Светло-розовый
Вкус и запах Свойственный данному продукту. Без посторонних запахов и привкусов Слегка ощутим аромат и привкус семян облепихи Выраженный аромат и привкус обжаренных семян облепихи Явно выраженный аромат и привкус обжаренных семян облепихи
Консистенция Однородная, свойственная данному продукту Однородная, свойственная данному продукту Однородная, свойственная данному продукту Однородная, свойственная данному продукту
Из органолептической оценки следует, что лучшими свойствами обладает питательная смесь с дозировкой семян облепихи до 3%. Готовая сухая питательная смесь с 3% МСО имеет кремовый цвет, слегка ощутимый аромат и привкус семян облепихи, однородную консистенцию. Питательная смесь с введением МСО приобретает приятный вкус и аромат семян облепихи. С увеличением дозировки семян облепихи смесь приобретает розоватый оттенок и более выраженный привкус семян облепихи.
Физико-химические показатели - это характеристики физических и химических свойств питательной смеси, определяемые физическими и химическими измерительными методами испытаний. В зависимости от ряда показателей меняется и степень усваиваемости того или иного продукта организмом.
Физико-химическими показателями для питательных смесей является содержание витаминов, аминокислот, водо- и жиросвязывающей способности. Также физические свойства определяют сроки хранения питательной смеси.
Определение физико-химических показателей качества позволяет контролировать полноту вложения сырья в процессе производства продукции и тем самым обеспечивать стабильность качества выпускаемой продукции.
Знание водо- и жиросвязывающей способности сырья позволяет контролировать процесс производства продуктов питания, заранее прогнозируя выход и консистенцию конечной продукции.
Показатели изменения водо- и жиросвязывающей способности представлены на рисунке. Анализ рисунка показал, что с повышением дозировки семян облепихи на 3, 5, 7% повышается водосвязывающая способность в среднем на 10, 15, 20% соответственно.
180 160 140 120 100 80 60 40 20 0
I Водосвязывающая способность, %
Контроль 3 5 7
Содержание МСО в питательной смеси, %
Рисунок - Диаграмма изменения водо- и жиросвязывающей способности питательной смеси
в зависимости от количества вносимой МСО
С увеличением дозировки семян жиросвязывающая способность значительно увеличивается по сравнению с водосвязывающей способностью.
С повышением дозировки семян облепихи от 3 до 7% увеличивается жиросвязывающая способность в среднем на 13 и 31% соответственно.
Повышение водо- и жиросвязывающей способности обусловлено высоким содержанием пищевых волокон в семенах облепихи. Высокая водсвязывающая и жиросвязывающая способность увеличивает выход готовой продукции.
С учетом органолептических показателей, водо- и жиросвязывающей способности питательная смесь с 3%-ным содержанием МСО обладает наилучшими органолептическими показателями. Поэтому дальнейшие исследования проводили с питательной смесью с 3%-ным содержанием МСО, которая получила название «Здравень».
Витамины - группа низкомолекулярных биологически активных органических соединений, разнообразной структуры и состава, которые необходимы для правильного развития и жизнедеятельности организмов, поскольку относятся к незаменимым факторам питания.
По содержанию витаминов овсяная мука превосходит другие виды муки из злаковых культур. Содержание витаминов в муке различных злаковых культур представлено в таблице 3.
Таблица 3
Содержание витаминов в различных злаковых культурах
Наименование Концентрация, мг/100 г
пшеничная мука рисовая мука овсяная мука
Тиамин 0,17 0,138 0,65
Рибофлавин 0,04 0,021 0,19
Никотиновая кислота - - 0,57
Пантотеновая кислота 0,3 0,819 0,81
Пиридоксин 0,17 0,436 0,2
Фолиевая кислота - - 0,3
Сравнительный анализ витаминного состава, представленный в таблице 3, показывает, что лидером по содержанию витаминов среди других культур является овсяная мука.
В эксперименте был изучен витаминный состав питательной смеси «Здравень» (табл. 4).
Таблица 4
Содержание витаминов в питательной смеси
Наименование Содержание витаминов, мг/100 г
контроль питательная смесь «Здравень»
Тиамин 3,53±0,35 4,39±0,44
Рибофлавин - 1,43±0,15
Никотиновая кислота 2,93±0,30 2,97±0,30
Пантотеновая кислота 0,88± 0,87±0,09
Пиридоксин - 0,36±0,04
Фолиевая кислота 330,0±33,0 351,0±35,1
Анализ содержания витаминов группы В в питательных смесях показал, что введение МСО обогащает питательную смесь рибофлавином и пиридоксином на 1,43 и 0,358 мг/100 г соответственно. Кроме того, с введением МСО в питательную смесь значительно увеличилось содержание тиамина на 24% и фолиевой кислоты (ококло 6%).
Для определения срока хранения в эксперименте определяли кислотность питательной смеси. Испытания проводили в условиях быстрого окисления при температуре 25°С в течение 30 сут. Результаты исследования кислотности представлены в таблице 5.
Таблица 5
Кислотность питательной смеси
Продолжительность хранения, сут Кислотность, °Т
контроль питательная смесь «Здравень»
контроль 6,7 5,7
14 7,5 5,8
28 7,9 6,9
42 8,5 7,4
Проведенный анализ показал, что по истечении 14 сут питательная смесь контрольного образца достигла наивысших показателей кислотности 7,5 °Т, что не соответствует техническому регламенту.
Введение МСО позволяет увеличить сроки хранения сухой питательной смеси в 2 раза за счет наличия природных антиоксидантов в виде токоферолов, аскорбиновой кислоты, каро-тиноидов.
Таким образом, благодаря введению в состав питательной смеси муки из семян облепихи можно получить продукт с высокими органолептическими показателями, физико-химическими свойствами и пролонгированным сроком хранения.
Заключение
1. Разработана рецептура питательной смеси «Здравень» на зерновой основе из овса с добавлением муки из семян облепихи, оптимальная дозировка которой составляет 3% на 100 г сырья.
2. Доказана возможность применения муки из семян облепихи при производстве функциональных сухих смесей, что позволяет повысить биологическую ценность готового продукта, поскольку мука из семян облепихи содержит комплекс водо- и жирорастворимых биологически активных веществ.
3. Введение МСО позволяет увеличить сроки хранения питательной смеси в 2 раза, нежели у контрольного образца, что обусловлено наличием природных антиоксидантов, фла-воноидов, токоферолов, каротиноидов.
Библиография
1. Зубченко А.В. Технология кондитерского производства. - Воронеж, 2001. - 430 с.
2. Федотов Е.А. Разработка технологии переработки нестандартного зерна овса и оценка качества продуктов его переработки: автореф. дис. ... канд. техн. наук. - Кемерово, 2009. - 15 с.
3. Казарцева А.Т., Сокол Н.В. Овес - культура многофункционального использования // Тр. Кубанского гос. аграрного ун-та. - 2014. - № 49. - С. 33.
4. Нямдорж Болорцэцэг. Разработка технологии вареной колбасы с использованием муки из пророщенных семян облепихи: автореф. дис. ... канд. техн. наук. - Улан-Удэ, 2018. - 19 с.
5. Патент № 232516084 RU МПК C2 A23L1/10. Способ получения сухой питательной смеси / Аюшеева О.Г., Найдакова Ц.А., Николаев С.М. - Опубл. 20.09.2000. - Бюл. № 26.
Bibliography
1. Zubchenko A.V. Confectionery technology. - Voronezh, 2001. - P. 430.
2. Fedotov E.A. The development of technology for processing non-standard oat grain and quality assessment of its products: Abstract ... of PhD dissertation. - Kemerovo, 2009. - P. 15.
3. Kazartseva A.T. Oat is a culture of multifunctional use // Proceedings of the Kuban State Agrarian University. - 2014. - N 49. - P. 33.
4. Nyamdorzh Bolortsetseg. The development of boiled sausage technology using flour from sea buckthorn germinated seeds. - Ulan-Ude: East Siberia State University of Technology and Management, 2018. -19 p.
5. RF Patent № 232516084, A23L1/10. The method of obtaining dry nutrient mixture. -Appl. 30.03.1999. - Publ. 20.09.2000.
