CC BY
12
УДК 664
DOI 10.24412/2311-6447-2023-1-43-49
Технологии разработки кондитерских изделий пониженной калорийности
Confectionery development technologies reduced calorie content
Шеф-кондитер E.A. Полякова ИП Поляков А.С., фабрика десертов «Тортишная», тел. +7-923-567-0011
Pastry chef Е.А. Polyakova IP Polyakov A.S., dessert factor}' «Tortishnaya», tel. +7-923-567-0011
Аннотация. Рассмотрена технология производства кондитерских изделий пониженной калорийности. Сахарные кондитерские изделия по определению включают продукты, содержащие преимущественно ту или иную форм}' следующих Сахаров: сахароза (обычно тростниковый или свекловичный сахар); декстроза (иначе известная как глюкоза, обычно кукурузный сахар); фруктоза (часто называемая фруктовым сахаром) или лактоза (также известная как молочный сахар). Кондитерские изделия, содержащие полиолы, обладают преимуществами по сравнению с традиционными кондитерскими изделиями на основе сахарозы с точки зрения пониженного содержания энергии и пониженной кариесо-генности. Однако чрезмерное потребление полиоловых кондитерских изделий может привести к желу-дочно-кишечным симптомам у некоторых людей. Вместо того чтобы рассматривать это как явный недостаток для потребителя, в этой статье обсуждаются физико-химические свойства полиолов и достижения в области разработки продуктов и рецептур продуктов на их основе. Кроме того, пищевое законодательство и вопросы ценообразования ингредиентов - это лишь некоторые из факторов, которые необходимо учитывать при разработке новых полиолсодержащих продуктов. Их функциональные преимущества и хорошее качество продукта должны быть доведены до сведения потребителя.
Abstract. The technology of confectionery products production with reduced calorie content is considered. Sugar confectionery by definition includes products containing predominantly some form of the following sugars: sucrose (usually cane or beet sugar); dextrose (otherwise known as glucose, usually corn sugar); fructose (often called fruit sugar) or lactose (also known as milk sugar). Confectionery products containing polyols have advantages over conventional confectionery products based on sucrose in terms of reduced energy content and reduced cariogenicity. However, excessive consumption of polyol confectionery can lead to gastrointestinal symptoms in some people. Rather than seeing this as a clear drawback for the consumer, this paper discusses the physicochemical properties of polyols and advances in product development and product formulations based on them. In addition, food legislation and ingredient pricing issues are just some of the factors to consider when developing new polyol-containing products. Their functional advantages and good product quality should be communicated to the consumer.
Ключевые слова: полиолы, калорийность, свойства, изделия, рецептура
Keywords: polyols, calorie content, properties, products, recipe
Сахарные кондитерские изделия существуют в бесчисленных форматах с разной степенью сладости, вкусов и ароматов, текстур и ощущений во рту. Кондитерские изделия служат простой цели: прилив сладости в сочетании с приятным вкусом, ароматом и ощущением во рту вызывает почти мгновенное чувство счастья [1]. Поскольку сахароза и глюкоза относительно дешевы и имеются в большом количестве, кондитерские изделия доступны потребителю. Однако, чрезмерное потребление кондитерских изделий может привести к избыточному потреблению сахара, жира и энергии, которые связаны с этиологией кариеса зубов, ожирения и метаболических заболеваний, связанных с ожирением. Люди, заботящиеся о своем
€> Е.А. Полякова, 2023
здоровье, знают об этих факторах и могут искать альтернативы, которые воспринимаются как «полезные», но не менее вкусные и которые они могут продолжать употреблять между приемами пищи. Однако для многих сокращение количества и частоты потребления кондитерских изделий из сахара не кажется желаемой альтернативой.
К счастью, ряд питательных подсластителей, называемых полиолами (также известными как сахарные спирты), позволяет кондитерам разрабатывать подходящие альтернативы с пониженным содержанием сахара и без сахара. Эти продукты химически определяются как производные сахаридов, в которых кетоновая или альдегидная группа заменена шдроксильной группой, и включают сорбит, маннит, мальтнт, лактит, изомальт, ксилит и эритрит. Двумя не содержащими полполов низкоусвояемыми углеводами, которые также используются в кондитерских изделиях без сахара, являются D-тагатоза и трегалоза. Эти молекулы обеспечивают объем и текстуру и обладают технологическими свойствами, сходными с сахарозой и глюкозой [2].
Полиолы содержат меньше калорий на единпцу массы по сравнению с сахарозой. Для целей маркировки пищевых продуктов Европейский Союз согласился, что при расчете энергетической ценности пищевых продуктов теплотворная способность всех полиолов должна составлять 2-4 ккал/г по сравнению со значением 4 ккал/г для Сахаров и других углеводов. В США значения распределяются в каждом конкретном случае. Очевидно, что полиолы могут использоваться для замены части или всего сахара [3].
Streptococcus mutans не единственная бактерия ротовой полости, способная вызывать кариес зубов, но считается наиболее мощным карпесогенным организмом и участвует во всех типах кариеса зубов. Однако полиоловые сахара определенно менее кариесогенны, чем сахароза, фруктоза, глюкоза и легкоусвояемые углеводы, которые составляют часть нашего повседневного рациона. Например, данные телеметрической кривой pH после полоскания полостп рта различными растворами полиолов демонстрируют отсутствпе ферментацип in vivo и образования кислоты (рисунок). Кроме того, была продемонстрирована неспособность S. mutans Ingbritt значительно ферментировать ксилит, эритрит, маннит, сорбит, лактит, мальтит и изомальт по сравнению с глюкозой в течение 48 ч. Таким образом, кондитерские изделия, содержащие полиолы и не содержащие сахара, можно считать «безопасными для зубов» [4].
15 мл 10% Сороитм 15 мл 10% Су крал ом
15 мл 10% Ксилол 15 ид 10»/о Лизашга
в
pH
S
з
0 4 20 0 4 20 О 4 23 10 4;
Минуты
Рисунок. Реакция некоторых заменителей сахара на рН зубного налета, ПК, парафин жевательный
Полиолы намного дороже, чем стандартные сахарные ингредиенты, и поскольку сладость полиолов различается по сравнению с сахаром, их часто необходимо дополнять интенсивными подсластителями, что немного увеличивает общую стоимость.
г ч
Так что кондитерские изделия из полполов имеют более выгодную цену по сравнению с кондитерскими изделиями, содержащими сахар, размер порции многих продуктов из полиолов часто меньше, чем у эквивалентных сахаросодержаших продуктов [5].
Очевидно, что полиолы полностью безопасны для использования в пищевых продуктах п разрешены в качестве пищевых добавок и ингредиентов. Однако считается, что они могут вызывать ощутимые преходящие желудочно-кишечные реакции при избыточном употреблении. Научные данные, касающиеся переносимости полиолов желудочно-кишечным трактом, показывают большие межсубъектные и внутрисубъектные различия, и технологам-кондитерам настоятельно рекомендуется читать научную литературу. Тем не менее, существует несколько исследований, в которых действительно сравнивалась переносимость полиолов со стороны желу-дочно-кишечного тракта в больших группах.
Таким образом, задача разработчиков рецептур кондитерских изделий состоит в том, чтобы избегать определенных полиолов с низким порогом переносимости. Например, большинство производителей в значительной степени отказались от сорбита в качестве основного несахарного ингредиента, несмотря на то, что он относительно недорог и обладает отличными физическими свойствами для производства^].
Некоторые люди могут быть очень чувствительными даже к минимальным принимаемым внутрь дозам полиолов, хотя причнны их непереносимости могут во многом зависеть от уровня потребления других низкоусвояемых углеводов в рационе. Для большинства потребление порядка 20 г полиолов в день вряд ли вызовет нежелательные желудочно-кишечные эффекты и послабление. Однако существуют различия между полиолами с точки зрения переносимости. Например, изомальт дисахаридного спирта переносится лучше, чем сорбит моносахаридного сппрта, который оказывает большую осмотическую нагрузку на кишечник.
В Европейском союзе пищевые продукты, содержащие более 10 % добавленных полиолов, должны иметь предупреждающую этикетку «чрезмерное потребление может вызвать слабительный эффект». В США пометка «чрезмерное потребление может иметь слабительный эффект» является обязательной в каждом конкретном случае. В Японии на сегодняшний день нет правил, касающихся обязательных слабительных заявлений [7].
В этом отношении гидрированные высшие олигосахариды, т.е. сиропы маль-тита с более длинной цепью, представляют особый интерес, поскольку они потенциально оказывают гораздо более низкое осмотическое давление в желудочно-кишечном тракте по сравнению с другими полиоламп.
Для того чтобы производители оценили потенциальный риск дискомфорта в желудочно-кпшечном тракте после употребления полиолов, им рекомендуется проводить научно разработанные и подтвержденные исследования продуктов с участием целевой группы потребителей и с учетом различных моделей ожидаемого потребления [8].
Полиолы доступны либо в различных кристаллических формах, либо в виде жидких сиропов, а для некоторых полиолов существуют как безводные, так и небезводные кристаллические формы. В таблице приведены некоторые физико-химические свойства, учитываемые производителем при использовании в кондитерских изделиях.
Таблица 1
Физико-химические свойства полнолов
Порошковая форма Сахароза Сорби-тол Ксилит Магнитол Мальти-тол Изомальт Лактитол Лактитол Эритрит
Коммерческая форма Безводный 1/2 Безводный Безводный Моногидрат Безводный
Молекулярная масса 342 182 152 182 344 355 344 362 122
Сладость 10 0-6 0-95 0-5 0-9 0-5 0-4 0-4 0-7
Геплота раствора (кал/г при 258 °С) -4,3 -26,5 -36,6 -28,9 -16,3 -9,4 - -13,9 -23,7
Растворимость при 20 °С 67 73 63 20 60 25 - 52 37
Растворимость при 50 °С 72 83 80 31 70 45 - 74 55
Температура плавления, °С 184 99 94 165 147 145-150 150 96 126
Гигроскопичность, в порошке 84 74 82 94 89 88 54-90 90 91
Все полиолы в растворе имеют приятный, чистый и нейтральный вкус. Их тело, ощущение во рту и вкусовые характеристики можно сравнить с профилями сахарозы. Поскольку сладость большинства полиолов меньше, чем сладость сахарозы (таблица), обычно используются интенсивные подсластители, чтобы довести общую сладость до желаемого уровня. Поскольку некоторые интенсивные подсластители чувствительны к теплу, рН и/или влажности, это необходимо учитывать в рецептуре и технологическом процессе при разработке уровней сладости кондитерских изделий^].
Растворимость различных полиолов зависпт от температуры и является важным фактором при производстве некоторых видов сахаристых кондитерских изделий, где необходимо использовать полиольный сироп, а правильный выбор ингредиента минимизирует осаждение кристаллов из раствора. В равной степени время, необходимое для растворения проглоченной сладости в слюне по мере ее всасывания и/или измельчения во рту, будет влиять на скорость и интенсивность, с которой сладость и добавленная сладость, ароматизаторы действуют для создания необходимого усиления вкуса и профиля [10] .
Гигроскопичность различных полиолов зависит от относительной влажности (табл. 8). Впитывание влаги ограничит срок хранения леденца, так как со временем он станет липким на поверхности. Изомальт является отличным ингредиентом, поскольку он не так легко впитывает влагу, поэтому отдельные конфеты, сваренные вкрутую, можно упаковать вместе в коробку без риска порчи продукта. Для ограничения влагопоглощения менее стабильных составов необходима индивидуальная упаковка для каждой конфеты [11].
Характерным свойством всех полиолов является их отрицательная теплота растворения, которая дает ощущение охлаждения во рту. Охлаждающий эффект зависит от: теплоты раствора; растворимость полиола при температуре рта; размера частиц (чем мельче частицы, тем быстрее они растворяются, способствуя ощущенню охлаждения). Желаемой характеристикой часто является ощущение прохлады для
мяты, и по этой причине часто используется ксилит. В шоколаде охлаждающий эффект сводится к минимуму за счет использования изомальта или мальтита (4].
Совет по питанию, который сейчас дают диабетпкам, заключается в том, что они должны есть обычную пищу, выбирать правильную пищу и избегать продуктов, специально предназначенных для диабетиков. Пищевые продукты, содержащие по-лиолы, потенциально представляют интерес для диабетиков, поскольку полиолы имеют низкий гликемический индекс [8].
Технолог имеет широкий выбор полиолов с различными физическими и химическими свойствами, что позволяет производить альтернативы сахару практически любого типа. Также рекомендуется обращать внимание на фактическую спецификацию ингредиентов, поскольку, например, уровень чистоты и/или размер частиц могут иметь решающее значение для кондитерского процесса, в котором они будут использоваться [9].
Шоколад определяется каик почти безводная дисперсия мелких обезжиренных частиц в твердой жировой фазе. Тертое какао, какао-масло, сахар и молоко - четыре основных ингредиента для приготовления шоколада. Смешивая их по особым рецептам, получают три основных вида шоколада.
Обьгчный шоколад: тертое какао+масло какао+сахар Молочный шоколад: тертое какао+масло какао+сахар+молоко Белый шоколад: масло какао+сахар+молоко
Полиолы, такие как сорбит, мальтит, изомальт и лактит, используются для замены сахарозы при производстве шоколада с пониженным содержанием сахара или без сахара. Использование безводных кристаллических форм полиолов, таких как изомальт, мальтит и лактит, намного проще с технологической точки зрения. В случае безводных полиолов присутствие молекулы кристаллизационной воды во время рафинирования и конширования может привести к рекристаллизации и повышению массовой вязкости. Безводные полиолы могут быть приготовлены пз совершенно хорошего шоколада, но необходимо соблюдать осторожность, чтобы ограничить температуру смеси.
Для сорбита предельная температура в этом отношении составляет 42 °С, а для изомальта - 45 °С. Эти полполы, за исключением изомальта, в некоторой степени гигроскопичны, и при обращении с ними и при обработке требуется осторожность, чтобы предотвратить поглощение влаги. Впитывание избыточной влаги приводит к получению вязкого шоколада, который трудно формуется и имеет неприятное липкое ощущение во рту.
В классическим шоколаде сахароза является основным рецептурным компонентом. Лактоза содержится в сухом молоке (точнее, 39,2 и 52,8 % в цельном и обезжиренном молоке соответственно), а следовые количества Сахаров присутствуют в тертом какао. В настоящее время максимально допустимое содержание добавленного сахара в шоколаде составляет 55 %.
Управляя смесью ингредиентов, можно разрабатывать различные рецепты, которые позволяют заявлять о конкретном продукте с пониженным содержанием сахара. Для выполнения этого требования общий сахарный компонент не должен превышать трех четвертей от аналогичного пищевого продукта, в отношении которого делается заявление. На практике это означает замену добавленной сахарозы полпо-лом или смесью полпола и низкоусвояемого углевода (например, полидекстрозы или олигофруктозы).
Без добавления сахара. Чтобы выполнить это требование, ингредпент сахара (сахарозы) просто заменяют, как указано выше [10]. Это действительно некариесо-генные продукты со вкусом шоколада, которые проходят телеметрический тест in vivo и являются «безопасными для зубов», за исключением темного шоколада (который обычно не содержит молока), их нельзя назвать «шоколадными», поскольку они не соответствуют требованиям стандарта идентичности. Эти рецепты, безусловно, сложнее всего разработать, потому что очень сложно создать хороший вкус.
Недостаток не только сахарозы, необходимой для реакций карамелизации, но также недостаток восстанавливающего сахара, т.е. лактозы, для реакций Майяра, которые обычно возникают на стадии коншированпя при производстве стандартного шоколада. Кондитер обычно компенсирует это добавлением ароматизаторов реакции. Часто используются карамелнзированные молочные порошки. Добавление ароматизаторов, имеющих молочный или шоколадный (какао) вкус, строго запрещено стандартом идентичности шоколада, хотя для шоколадоподобных рецептов, таких как «без сахара», это не будет ограничением.
Шоколад со сниженной калорийностью. Замена сахарозы полиолами приведет к снижению калорийности. Снижение калорийности, достигаемое за счет полной замены сахарозы, составляет 12 %.
Вполне приемлемые органолептическпе свойства достигаются рецептурной смесью 50 % полиола и 50 % поли декстрозы. Однако может быть достигнуто снижение калорийности примерно на 30 %. Такие рецептуры имеют тенденцию быть довольно вязкими и иметь «сухое» липкое ощущение во рту. Ощущение во рту может быть несколько замаскировано использованием специальных эмульгаторов и/или дроблением шоколада на более мелкие твердые кусочки, как, например, в пористом шоколаде, шоколадных хлопьях или шоколадной массе с включениями. Дальнейшие успехи были достигнуты за счет использования новой технологии процесса, которая находится в рамках стандарта идентичности шоколада, и использования заменителей жира, которые выводят рецепт за рамки стандарта идентичности шоколада. Рекомендуется, чтобы размеры порций не были чрезмерными и ограничивались примерно 60 г. Применение полидекстрозы или инулина (олигофруктозы) также рекомендуется во всех рецептах без сахара, поскольку это снизит требуемый уровень полпола и таким образом еще больше уменьшит потенциальный риск желудочно-кишечного дискомфорта [11].
Достижения в разработке продуктов и технологии производства теперь позволяют использовать весь спектр полиолов и Сахаров нового поколения в кондитерских изделиях. Эти разработки теперь предлагают потребителю функциональные преимущества низкоусвояемых углеводов в отношении продуктов с меньшим содержанием энергии, меньшей кариесогенности и других преимуществ для здоровья, таких как возможные противоопухолевые и пребиотические эффекты и снижение гиперлипидемии. В настоящее время можно разработать множество новых продуктов с превосходными вкусовыми и органолептическими свойствами, а также избежать или, по крайней мере, снизить рпск чрезмерных желудочно-кишечных эффектов, когда-то связанных с более традиционными объемными подсластителями, такими как сорбит и маннит.
ЛИТЕРАТУРА (REFERENCES)
1. A.V. Volkova, V. N. Sysoev, and A. N. Makushin BIO Web of Conf 17 00048 (2020)
2. E.A. Pyanikova, A.E. Kovaleva, E.V. Ovchinnikova and L A. Afanasieva IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sei. 677 032030 (2021)
3. S.Ya. Koryachkina et. Al. Improv. of tech. of bakery, conf. and pasta for func. purposes 262, 2016.
4. A G Belyaev, A. A. Kaluzhskikh, S.G. Boev, А.Р. Bashkirev, A.S. Budnikova, and E.S. Kuleshova, IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sei. 640 042006 (2021)
5. A.E. Kovaleva, E.A. Pyanikova Influence of chokeberry fruit powder on the consumer properties of sponge cakes 81 2 139 (2019)
6. A.E Kovaleva., E.A. Pyanikova Vestnik VSUIT The influence of wild rosehip fruit powder on the consumer properties of sponge cakes 81 1 256 (2019)
7. Ref. and leg. Sys. Cons. Plus [Electronic resource] GOST 5897-90 Confectionexy
products. Methods for determining organoleptic indicators of quality, size, net weight and components // URL: http://www.consultant.ru
8. E.A. Pyanikova, A.E Kovaleva. Emerg. Iss. in the Glob. Econ.: (IECS) Sales Management Mechanism and Methodologies for Solving the Problems of Special-Purpose Product Management and Sales (Romania, 2017)
9. T.N. Ostroverkhova Confect. and bakery prod. Some aspects of the production of gluten-free products 9 20 (2012)
10. O.P. Gaidukova, Vegetable raw materials for the production of functional foods 130 (Krasnodar: KubSAU, 2012)
11. Z.A. Kanarskaya, F.K. Khuzin, A.R. Ivleva, V.M. Gematdinova Vestnik VGUIT Trends in the development of confectionery technology 3 195(2016)
