CC BY
25
УДК 664.863:641.562
Специализированный напиток на растительной основе
для детского питания
А.С. Маслова, канд. техн. наук, В.С. Иунихина, д-р техн. наук, профессор
Международная промышленная академия
Л.Е. Мелешкина, канд. техн. наук, доцент
Испытательный Центр пищевых продуктов и сырья Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова
Проблемам сбалансированного питания детей всегда уделяется большое внимание, так как специализированные продукты для детского питания не только утоляют голод, но и обеспечивают оптимальное физическое и нервно-психическое развитие, способствуют укреплению иммунитета и удовлетворяют физиологические потребности организма ребенка определенного возраста.
Но, к сожалению, специалисты различных медицинских учреждений [1, 2] констатируют существенные нарушения в структуре питания и пищевом статусе детского населения России. Поэтому основные цели государственной политики в области здорового питания населения РФ на период до 2020 г. (утв. распоряжением Правительства РФ от 25 октября 2010 г. N 1873-р) - сохранение и укрепление здоровья населения,
Продукты для питания детей дошкольного и школьного возраста отличаются от аналогичных продуктов массового потребления использованием сырья более высокого качества.
профилактика заболеваний, в том числе обусловленных неполноценным и несбалансированным питанием детей и взрослых. Одно из приоритетных направлений данной политики - развитие отечественного производства специализированных и обогащенных продуктов сбалансированного состава для детского питания функциональной направленности.
В настоящее время главными тенденциями в изменениях в структуре питания как взрослого, так и детского населения России остаются увели-
Ключевые слова: специализированные продукты для дошкольного и школьного питания; напиток на зерновой основе.
Key words: specialized products forpre-school andschool- feeding; cereal beverage.
чение доли простых сахаров, жиров, недостаточное потребление некоторых витаминов, минеральных веществ, пищевых волокон и других компонентов, что отрицательно сказывается на состоянии здоровья человека. Поэтому увеличение в рационе продуктов на зерновой основе позволит скорректировать состояние пищевого статуса, заменив долю простых углеводов на сложные.
Продукты на зерновой основе появляются в рационе питания детей одними из первых (в возрасте 4-6 мес) и впоследствии присутствуют в нем на протяжении всей жизни человека. Так как зерновые продукты находятся в основании Пирамиды здорового питания, их потребление должно быть регулярным, что обеспечит поступление в организм сложных углеводов, растительных белков, пищевых волокон, витаминов группы В, некоторых минеральных веществ.
Перспективной группой продуктов для детского питания представляются горячие напитки на зерновой основе, способствующие формированию правильных пищевых привычек и расширению рациона. Однако анализ производства и потребления зерновых пищевых концентратов для приготовления напитков для дошкольного и школьного питания показал, что на сегодняшний день они вырабатываются в недостаточном объеме и узком ассортименте.
Согласно Стратегии развития пищевой и перерабатывающей про-
мышленности Российской Федерации на период до 2020 г. (утв. распоряжением Правительства РФ от 17 апреля 2012 г. N 559-р), одной из основных задач пищевой промышленности является увеличение доли специализированных продуктов с заданными свойствами.
Поэтому проводили исследования с целью усовершенствования технологии напитков на зерновой основе для дошкольного и школьного питания с использованием новых видов сырья, что позволило получить безопасный, сбалансированный по составу специализированный пищевой продукт.
Продукты для питания детей дошкольного и школьного возраста отличаются от аналогичных продуктов массового потребления, прежде всего, использованием сырья более высокого качества для их изготовления. Также они должны отвечать повышенным требованиям к показателям безопасности в соответствии с Техническим регламентом Таможенного союза ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции» (от 9.12.2011г.), СанПиН 2.3.2.1078-01 «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов» и МР 2.3.1.2432-08 «Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации».
Проведенные исследования и анализ научно-технической литературы подтвердили, что использование перловой крупы № 1, овсяной крупы недробленой высшего сорта, проро-щенного зерна тритикале, пшеничных зародышевых хлопьев (ПЗХ) и концентрата облепихи в качестве сырья для зернового напитка позволит получить продукт повышенной пищевой ценности с высокими показателями качества и безопасности в соответствии с требованиями нормативных документов.
Применение перловой крупы № 1 и овсяной крупы недробленой высшего сорта, рекомендованных для детского питания, позволяет исключить из технологического процесса этап шелушения зерна. Включение в состав напитка пророщенного зерна тритикале повышает усвояемость и пищевую ценность продукта, а использование ПЗХ и концентрата облепихи в качестве обогатителей обусловливает расширение ассортимента предлагаемой продукции и получение продукта с высокими потребительскими достоинствами.
Главная задача технологии напитков на зерновой основе для детского питания - получение безопасного
VEGETATIVE RAW MATERIALS AND PROCESSED PRODUCTS
мелкодисперсного обжаренного продукта с приятным злаково-ко-фейным вкусом и ароматом, высоким содержанием экстрактивных веществ, обеспечивающих хорошие потребительские свойства и усвояемость продукта. Основной этап технологии зернового напитка - термическая обработка, при которой исходное сырье приобретает приятный злаково-кофейный аромат и вкус. Традиционная технология подразумевает воздействие достаточно высоких температур и продолжительности обжаривания (200 °С в течение 60 мин и более); при этом могут образовываться нежелательные соединения (например, акриламиды). Поэтому с целью определения рациональных режимов обжаривания были исследованы изменения физико-химических (экстрактивность, влажность) и органолептических (цвет, запах, вкус) показателей зернового сырья при обжаривании.
Экстрактивность, под которой понимается массовая доля водорастворимых веществ, выраженная в процентах, служит основным показателем, определяющим качество напитка. Экстрактивность сырья с увеличением температуры и времени обжаривания вначале увеличивалась, а затем начинала снижаться.
Исследование изменения данного показателя в зависимости от температуры и продолжительности обжаривания для зерна ржи показало, что максимальные значения (20,5 %) достигаются при температуре 165...175 °С экспозицией 45-80 мин. Экстрактивность овсяной и перловой крупы достигала максимума (около 24,0 и 22,0 % соответственно) при обработке при температуре 165. 175 °С в течение 65-75 мин, затем исследуемый показатель снижался. Пророщенное зерно тритикале имело достаточно высокие значения эк-страктивности среди исследуемого сырья (максимальное 31,3 % при обжаривании при температуре 165. 170 °С в течение 50-75 мин). Это можно объяснить увеличением в процессе прорастания содержания растворимых низкомолекулярных веществ, влияющих на значение исследуемого показателя.
Наибольшее значение экстрактив-ности отмечали у пшеничных зародышевых хлопьев (40,5 % при обжаривании при температуре 125. 130 °С в течение 16-22 мин). ПЗХ богаты белками (водорастворимыми альбуминами), простыми сахарами, водорастворимыми витаминами и минеральными веществами, что влияет на экстрактивность. При нагревании же свыше 135 °С наблюда-
ли снижение содержания экстрактивных веществ, вероятно, из-за разрушения биомакромолекул и потери ими растворимости в воде.
Для уточнения выбранных режимов проанализировали изменения органолептических показателей зернового сырья при термической обработке.
Затем, сопоставив изменения биохимических и органолептических показателей, происходящих при обжаривании, устанавливали рациональные режимы термообработки для получения напитков на зерновой основе для детского питания наилучшего качества (табл. 1).
Обработка при указанных режимах позволит снизить влажность сырья до требуемых значений (для зерновых напитков для обеспечения максимального срока хранения влажность должна составлять не более 5,0 % при выпуске с производства и не более 7,0 % при хранении в течение гарантированного срока), что было подтверждено результатами исследования зависимости влажности от параметров обжаривания.
Особую значимость представляет то, что предложенные рациональные режимы термообработки имеют более низкие значения по сравнению с режимами традиционной технологии производства продуктов-аналогов.
Техническая новизна разработанного способа производства напитков на зерновой основе для детского питания защищена патентом РФ на изобретение [3].
Следующий этап работы заключался в разработке рецептур специализированных напитков на зерновой основе для детского питания посредством проведения дегустаций, оценивающих вкусовые качества (вкус, аромат) и внешний вид (цвет, консистенция) представленных образцов.
В итоге были определены и научно обоснованы три рецептуры новых напитков на основе растительного сырья:
напиток зерновой базовой рецептуры, включающий пророщенное зерно тритикале, крупу перловую № 1, крупу овсяную недробленую высшего сорта и зерно ржи (образец № 1);
напиток зерновой, обогащенный пшеничными зародышевыми хлопьями, включающий компоненты базовой рецептуры и ПЗХ (образец № 2);
напиток зерновой, обогащенный концентратом облепихи, включающий компоненты напитка, обогащенного ПЗХ, и концентрат облепихи (образец № 3).
Таблица 1
Рациональные режимы температурной обработки разных видов сырья
Вид сырья Температура, °С Продолжительность обжаривания, мин
Крупа перловая № 1 Крупа овсяная недробленая в/с 165.175 65-75
Рожь (зерно) 165.175 55-65
Тритикале (пророщенное зерно) 165.170 55-65
Пшеничные 125.130 15-20
зародышевые хлопья
Обогащение зернового напитка концентратом облепихи проводили совместно с научно-производственной компанией «Биолит» (г. Томск) по ее уникальной запатентованной технологии.
Затем в полученных образцах зерновых напитков определяли физико-химические (экстрактивность, влажность, степень помола) и органолеп-тические (внешний вид, цвет, вкус и аромат сухого и готового напитка) показатели качества.
Сухой зерновой напиток, полученный по базовой рецептуре, представлял собой однородный мелкодисперсный продукт светло-коричневого цвета с приятным кофейно-злаковым вкусом и ароматом. Образец № 2 отличался от предыдущего наличием сладковатого привкуса и орехового аромата. Сухой зерновой напиток, обогащенный концентратом облепихи, представлял собой однородный мелкодисперсный продукт оранжевого цвета, имеющий приятный кисловатый вкус.
При доведении до полной кулинарной готовности образцы № 1 и 2 представляли собой напиток с наличием мелких взвешенных частиц.
Основной этап технологии зернового напитка - термическая обработка, при которой исходное сырье приобретает приятный злаково-кофейный аромат и вкус.
Цвет напитков - коричневый, не интенсивный. Образец № 3 - прозрачный напиток с хорошо отделяемым рыхлым осадком интенсивного оранжевого цвета.
Физико-химические показатели и химический состав разработанных зерновых напитков представлены в табл. 2. Наибольшее количество экстрактивных веществ имел зерновой напиток, обогащенный облепихо-
Таблица 2
Химический состав и физико-химические показатели зерновых напитков для детского питания
Показатель Образец № 1 Образец № 2 Образец № 3
Углеводы, % на с.в.
крахмал 69,74 66,87 56,14
редуцирующие сахара 6,32 5,56 4,45
декстрины 1,39 2 63 1,41 2 37 0,36 1,92
Белок, % на с.в. 12,10 15,86 13,81
Экстрактивность, % 25,2 29,6 3,94 31,0
Влажность, % 4,0 5,5 5,4
Степень помола -массовая доля продукта, проходящего через сито с отверстиями диаметром 0,8 мм, % 98,7 97,5 94,7
вым концентратом (на 5,8 % больше базовой рецептуры). Очевидно, это связанно с особенностями химического состава продукта-обогатителя. Влажность зерновых напитков не превышала 7,0 %, что обеспечит стойкость продуктов в течение гарантированного срока хранения. Посторонние примеси и зараженность вредителями хлебных запасов в исследуемых продуктах не обнаружены.
В разработанных зерновых напитках для детского питания также определяли содержание углеводов, белка и липидов (см. табл. 2).
Исследование углеводного комплекса зерновых напитков позволило установить, что внесение в рецептуру облепихового концентрата сни-
Разработан новый специализированный напиток на растительной основе для дошкольного и школьного питания повышенной пищевой ценности.
жает содержание крахмала в виду особенностей химического состава плодов облепихи. Редуцирующих сахаров и декстринов также больше в образцах № 1 и 2, так как это продукты промежуточного гидролиза крахмала.
Из анализа данных по содержанию белка следует, что образец № 2 имел максимальное содержание этого компонента, так как пшеничные за-
родышевые хлопья богаты растительными белками (33,8 % на 100 г продукта).
Внесение облепихи в образец № 3 привело к росту содержания липидов, что связано с их высоким содержанием в облепиховом концентрате - 6,2 % (на 100 г продукта), содержание белка снизилось по сравнению с образцом № 2.
При определении наилучшего способа доведения до полной кулинарной готовности было определено, что образцы № 1 и 2 обладали лучшими органолептическими показателями при заваривании кипятком, а образец № 3 - при варке.
Также исследовали стойкость зерновых напитков для детского питания при хранении методом ускоренного старения при повышенной температуре [4] в Испытательном Центре пищевых продуктов и сырья Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползуно-ва, аккредитованном в системе сертификации России ГОСТ Р (Аттестат аккредитации РОСС RU.0001.21 ПТ 42 от 28.05.2009 г.). ИЦ АлтГТУ внесен в Единый перечень организаций, аккредитованных РОССТАНДАРТОМ и в Единый реестр органов по сертификации испытательных лабораторий (центров) Таможенного союза, что свидетельствует о признании результатов проведенных испытаний на единой Таможенной территории. Исследуемые продукты хранили в упакованном виде в пакетах из полимерных материалов при температуре 40±1 °С и относительной влажности воздуха, не превышающей 75 % в течение 70 сут (образец № 1) и 40 сут (образцы № 2 и 3). В процессе хранения определяли кислотность, кислотное число жира, количество мезофильно-аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов и плесеней.
Установлено, что гарантированный срок хранения зернового напитка (базовая рецептура) составляет 6 мес, напитков зерновых обогащенных ПЗХ и облепиховым концентратом - 3 мес, что сопоставимо с продуктами-аналогами для детского питания.
Производственная апробация технологии была успешно проведена в условиях крупоцеха ЗАО «Третьяковский элеватор» (ст. Третьяково, Алтайский край), подтвердив возможность получения такого продукта с заявленными органолептическими и физико-химическими показателями. Установлено, что в результате реализации рекомендуемых режимов термической обработки улучшаются потребительские достоинства, повы-
шается пищевая ценность продукта, обеспечивается хорошая хранимо-способность предлагаемых напитков на зерновой основе.
По результатам исследований разработана, согласована и утверждена документация на напитки зерновые для питания детей дошкольного и школьного возраста СТО 11321463001-2012 «Напитки зерновые. Технические условия».
Таким образом, разработан новый специализированный напиток на растительной основе для дошкольного и школьного питания повышенной пищевой ценности, который можно использовать как в дошкольных и школьных образовательных учреждениях, так и в домашних условиях. Более того, разработанный продукт доступен для широкого массового потребления, а оценка экономической эффективности инвестиций доказала целесообразность внедрения технологии на предприятиях муко-мольно-крупяной и пищеконцент-ратной промышленности.
Предлагаемый напиток на зерновой основе служит природным источником сложных углеводов, растительных белков, водорастворимых витаминов. В дальнейшем планируется провести исследование вита-минно-минерального состава разработанных зерновых напитков и, при необходимости, подобрать вита-минно-минеральный премикс для обогащения.
ЛИТЕРАТУРА
1. Лукашева, Ю.Е. Анализ меню школьных завтраков в школах Рос-сии/Ю.Е. Лукашева, А.А. Кочеткова, Е.А. Смирнова//Пищевая промышленность. - 2013. - № 6. - С. 64-67.
2. О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Российской Федерации в 2012 г.: Государственный доклад. -М.: Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, 2013.- 176 с.
3. Маслова, А.С., Иунихина В.С. Патент РФ на изобретение № 2371005 «Способ производства продукта на зерновой основе для детского и диетического питания», приоритет от 02.07.2008 г., зарегистрировано в Госреестре изобретений РФ 27.10.2009 г.
4. И-42-2-82. Временная инструкция по проведению работ с целью определения сроков годности лекарственных средств на основе метода «Ускоренного старения» при повышенной температуре. - Утв. Мин-вом здравоохранения СССР, 1982. -13 с.
