CC BY
39
| ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
УДК 664:637.146:582.998.1
Влияние пюре из корня лопуха большого
на структурно-механические свойства творожных десертов
Н. В. Масалова, Л. В. Левочкина, канд. техн. наук Школа биомедицины, Дальневосточный федеральный университет
Одним из источников пищевых волокон признаны дикорастущие растения.
В Приморском крае произрастают четыре вида лопуха: большой, войлочный, широкочешуйный и малый.
Все виды лопуха имеют схожие свойства и одинаковый состав. Морфологические различия между лопухами невелики и заключаются в основном в размерно-массовом составе и диаметре корзинки, но наиболее широкое применение в фармации и пищевом использовании получил лопух большой. Объясняется это тем, что он более распространен и имеет большего размера корзинку и корень.
Главные компоненты корня лопуха - пищевые волокна и клетчатка. Основными химическими компонентами кожистого слоя корня лопуха большого являются клетчатка, геми-целлюлоза и минеральные вещества, а белки и углеводы, в том числе
полисахарид инулин, сосредоточены в сердцевине.
Химический состав корня лопуха до настоящего времени недостаточно изучен. В корнях лопуха большого содержится до 45% полисахарида инулина, 12,3 % протеина, моно- и ди-сахаридов - до 22%, дубильных веществ -3,4~8%, а также, согласно литературным данным, в их составе имеются эфирные масла, высшие жирные кислоты (ВЖК): пальмитиновая и стеариновая, а также фитостерины: ситостерин и стигмастерин [1].
Пищевые волокна обладают способностью не только влиять на процесс обмена веществ, но и регулировать структурно-механические свойства продуктов, в состав кото-
рых они входят. Особенно важно их значение при структурообразова-нии высококалорийных, богатых жирами пищевых систем.
рационе питания многих народов Тихоокеанского региона корень лопуха большого - неотъемлемый компонент. Это объясняется не только наличием в нем пищевых волокон, но и высоким содержанием важного полисахарида - инулина.
Инулин является натуральным пищевым компонентом, он содержится во многих дикорастущих растениях, в том числе и в корнях лопуха большого. Физиологическая ценность инулина состоит в том, что, будучи пребиотиком, он служит субстратом для пробиотиков, в частности би-фидобактерий. Его использование с пищей не увеличивает содержания глюкозы в крови и не стимулирует образования инсулина. Для достижения эффекта пищевого волокна или пребиотического эффекта требуется 8-10 г инулина в день.
Инулин имеет приятный, чуть сладковатый вкус, нейтральный цвет и запах. Он улучшает объем, текстуру и вкус продукта. Линейный инулин обладает низкой растворимостью в воде и вследствие этого низкой способностью связывать воду.
Инулин условно относится к растворимым пищевым волокнам, он обладает свойствами гидроколлоидов, набухающих в воде и образующих при растворении стабильные коллоидные системы. При полном растворении в воде инулин способен повышать вязкость жидких систем. Одновременно с повышением вязко-
INNOVATIVE TECHNOLOGIES
сти коллоидном системы уменьшается показатель её текучести, характеризующий подвижность жидкости.
Применение инулина позволяет получать пищевые системы с пониженным содержанием жира. При этом не возникает необходимости восстанавливать полный, насыщенный сливочный вкус за счет введения полисахарида инулина - «имитатора жира», передающего вкусовые ощущения жиров.
В присутствии сахара и белка структурообразующие свойства инулина повышаются. Добавление инулина в продукты с пониженной жирностью придает им более глубокий, мягкий и сбалансированный вкус. Он повышает стабильность пенообразных продуктов и эмульсий, проявляет синергизм с другими текстурирующими агентами. Инулин является перспективным ингредиентом для производства диетических, функциональных, в том числе обогащенных белками продуктов питания с пониженным содержанием жира и сахара [2].
В процессе тепловой обработки корня лопуха, содержащего инулин, происходит частичное его разрушение, поэтому в нашей работе необходимо было подобрать такие приемы и способы его обработки, при которых корни лопуха максимально размягчались бы с минимальным разрушением в них инулина.
Так как степень размягчения волокон клетчатки в корне лопуха зависит от режимов его технологической обработки, нами изучено влияние способов этой обработки на степень размягчения корня лопуха и сохранение в нем инулина.
Процесс очистки корня лопуха от кожицы - довольно трудоемкая операция, на долю кожицы приходится до 20% общего выхода корня, поэтому в фармакологии используются неочищенные корни лопуха. В нашей работе изучено влияние режимов технологической обработки очищенного и неочищенного корня лопуха.
Известно, что щелочная среда способствует размягчению клетчатки, поэтому корни лопуха проваривались в 0,1 н растворе ЫаОН, в 3%-ном и 5%-ном растворах бикарбоната натрия, который часто используется в пищевых производствах. После тепловой обработки щелочную среду нейтрализовали 1%-ной соляной кислотой. Также было изучено влияние повышенного давления и современных способов обработки: корни проваривались при повышенном давлении в автоклаве и при воздействии сверхвысокочастотного нагрева. В качестве контрольного образца
Па
70 80
Т, мин
Рис. 1. Результаты определения напряжения при деформации (прочности) в пюре из корня лопуха
корни лопуха были сварены в воде в наплитной посуде с гидромодулем 2:1 с последующим охлаждением и измельчением при скорости 1200 об/мин до относительно однородной массы.
Критерием степени размягчения корня лопуха служили значения деформации напряжения и деформации сдвига, которые определяли по механической прочности на приборе FudonRheoMeter (Rheotech Co., LTD, Япония).
Степень размягчения определяли по сравнению с этими же показателя-
Варочная среда
Цвет - 0,1 н NaOH
10
Рис. 2. Влияние условий тепловой обработки на органолептические показатели пюре из корня лопуха
25000 20000 15000 10000 5000 0
I
I
I I
Десерт Десерт Десерт Десерт Десерт
творожный творожный +20 % тво рож н ы й +40 % творож н ы й +60 % творож н ы й +8 0 % (контроль) пюре из корня пюре из корня пюре из корня пюре из корня лопуха лопуха лопуха лопуха
Рис. 3. Зависимость деформации сдвига творожных десертов от содержания в них пюре из корня лопуха
ми измельченного сырого корня. Полученные результаты представлены на графике (рис. 1).
В большей степени на степень размягчения корня лопуха, как видно из графика, подействовало рН среды. Максимально корень размягчился при варке в растворе едкого натра, причем зависимость степени размягчения прямо пропорциональна времени проваривания в данной среде. При проваривании таким спо-
собом в течение 10 мин напряжение, необходимое для разрушения системы, снизилось на 87% по сравнению с сырым корнем лопуха, а при варке в течение 20 и 30 мин - соответственно на 90 и 92%.
Процесс размягчения в среде бикарбоната натрия происходил немного медленнее и начинался после 20-минутной тепловой обработки. Получасовая тепловая обработка в среде щелочи и соде приводит
ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
0,0001 0,00009 0,00003 0,00007 0,00006 0,00005 0,00004 0,00003 0,00002 0,00001
Па^с
Десерт творожный (контроль) Десерт творожный +60% корня лопуха
Рис. 4. Динамическая вязкость творожных десертов
практически к одинаковой степени размягчения корня. Обработка корня лопуха 3%-ным раствором бикарбоната натрия не приводила к полному его размягчению даже при 30-минутной варке. Как показали исследования, наличие кожицы в значительной степени замедляет процесс размягчения, и даже после полуторачасовой варки кожица корня оставалась достаточно твердой. Варка без кожицы сокращает время тепловой обработки, но при часовой варке в наплитной посуде корень остается достаточно плотным. Увеличение давления не давало существенного эффекта, поэтому механическая прочность корня при варке в течение 40 мин в автоклаве была практически такая же, как и при проваривании в наплитной посуде. Использование СВЧ-нагрева также практически не ускорило процесс размягчения. Корень размягчался немного лучше, чем при варке в автоклаве, но практически так же, как и при варке в наплитной посуде. Таким образом, на основании проведенных исследований было установлено, что наибольшее размягчение достигалось при 30-минутной варке в на-
плитной посуде очищенного корня или при той же продолжительности варки в 0,1 н растворе ЫаОН. Однако при этом инулин, находящийся в корне лопуха, практически разрушался соответственно на 87 и 88%. С учетом сохранности инулина и степени размягчения корня лопуха нами была рекомендована 20-минутная варка в растворе щелочи или бикарбоната натрия с концентрацией 5%. При варке корня лопуха в воде его целесообразно очищать, так как потери инулина при обоих способах практически одинаковы, а степень размягчения у очищенного корня лопуха выше при продолжительности варки не менее 40 мин, так как только из корня лопуха, провариваемого в течение такого времени, получено относительно однородное пюре, пригодное для приготовления десертов.
Однако, несмотря на то, что корень лопуха лучше всего размягчался в щелочной среде, пюре, полученное из этих образцов, имело травянистый запах и ярко выраженную горечь.
На рис. 2 представлена органо-лептическая характеристика пюре из корня лопуха, сваренного при различных технологических условиях.
На основании органолептических характеристик для производства десертов было рекомендовано варить корень лопуха в воде в течение 70 мин.
С целью получения творожного десерта с наилучшими органолептиче-скими показателями и максимально возможным содержанием в десерте корня лопуха пюре из корня лопуха вводили в десерты в количестве 20-80% массы десерта. Как показали исследования, пюре из корня лопуха в значительной степени влияло на структурно-механические свойства творожных десертов. На рис. 3 показана зависимость деформации сдвига творожных десертов от содержания в них пюре из корня лопуха.
Как видно из полученных результатов, влияние пюре на деформационные характеристики имеет сложную зависимость. При содержании пюре в десерте от 20 до 40% повышается устойчивость структуры десертов, вероятно, это обусловлено механизмом взаимодействия пищевых волокон и молочных белков творога. Увеличение же доли пюре до 60% приводит к разжижению десертов и снижению этого взаимодействия из-за уменьшения доли белка в 2,3 раза по сравнению с контрольным образцом. При содержании в десертах до 60% пюре из корня лопуха возрастает их вязкость. Вероятно, это объясняется тем, что при снижении прочности десертов они в большей степени насыщаются воздухом в процессе взбивания, что приводит к возрастанию их динамической вязкости.
Результаты динамической вязкости творожных десертов представлены на рис. 4.
При улучшении структуры творожных десертов, содержащих до 40% пюре из корня лопуха, их органо-лептические показатели практически мало изменяются по сравнению с контрольным образцом. Структура десертов пышная, пористая, но так
INNOVATIVE TECHNOLOGIES
как творог сам имеет легкую зернистость, включения мелких пищевых волокон корня лопуха не ощущаются в общей структуре десерта. Содержание в десерте до 60% пюре приводит не только к образованию более пористой структуры, но и к заметному изменению его цвета - с белого на светло-бежевый, во вкусе чувствуется лёгкий привкус лопуха, не ухудшающий вкус творожного десерта. При увеличении количества пюре из лопуха до 65% вкус лопуха становится более выраженным, что сказывается на возникающем неприятном
послевкусии. Исходя из этого выбрана рецептура творожного десерта, содержащая пюре из корня лопуха в количестве 60%.
Таким образом, установлено, что щелочная среда приводит к ускорению процесса размягчения корня лопуха, но практически полностью разрушается содержащийся в нем инулин. Полученное таким способом пюре из корня лопуха имеет однородную консистенцию, но плохие вкусо-ароматические свойства, поэтому для десертов было рекомендовано пюре из корня лопуха, сваренное в воде в течение 70
мин. Экспериментально установлено, что пюре из корня лопуха в количестве до 60% улучшает структурно-механические свойства продукта и позволяет получить творожный десерт с пышной структурой и высокими орга-нолептическими показателями.
ЛИТЕРАТУРА
1. Турова, А.Д. Лекарственные растения СССР и их применение/А. Д. Турова. - М.: Медицина, 1974. - 424 с.
2. Доронин, А. Ф. Функциональное питание/А. Ф. Доронин, Б. А. Шенде-ров. - М.: Грантъ, 2002. - 296 с.
Влияние пюре из корня лопуха большого на структурно-механические свойства творожных десертов
Ключевые слова
корень лопуха; пищевые волокна; инулин; имитатор жира; пюре из корня лопуха; творожные десерты
Реферат
Одним из источников пищевых волокон признаны дикорастущие растения, в частности лопух.
Главные компоненты корня лопуха - пищевые волокна и клетчатка. Основными химическими компонентами кожистого слоя корня лопуха большого являются клетчатка, гемицеллюлоза и минеральные вещества, а белки и углеводы, в том числе полисахарид инулин, сосредоточены к сердцевине.
Пищевые волокна обладают способностью не только влиять на процесс обмена веществ, но и регулировать структурно-механические свойства продуктов, в состав которых они входят. Особенно важно их значение при структурообразовании высококалорийных, богатых жирами пищевых систем.
В рационе питания многих народов Тихоокеанского региона корень лопуха большого - неотъемлемый компонент. Это объясняется не только наличием в нем пищевых волокон, но и высоким содержанием важного полисахарида - инулина.
Применение инулина позволяет получать пищевые системы с пониженным содержанием жира. При этом не возникает необходимости в восстановлении полного, насыщенного сливочного вкуса за счет введения полисахарида инулина - «имитатора жира», передающего вкусовые ощущения жиров.
В процессе тепловой обработки корня лопуха, содержащего инулин, происходит частичное его разрушение, поэтому в процессе исследования необходимо было подобрать такие приемы и способы его обработки, при которых корни лопуха максимально размягчались бы с минимальным разрушением в них инулина.
Так как степень размягчения волокон клетчатки в корне лопуха зависит от режимов его технологической обработки, было изучено влияние способов этой обработки на степень размягчения корня лопуха и сохранение в нем инулина.
Критерием степени размягчения корня лопуха служили значения деформации напряжения и деформации сдвига, которые определяли по механической прочности.
Как показали исследования, пюре из корня лопуха в значительной степени влияло на структурно-механические свойства творожных десертов.
Таким образом, было установлено, что щелочная среда приводит к ускорению процесса размягчения корня лопуха, но практически полностью разрушается содержащийся в нем инулин. Полученное таким способом пюре из корня лопуха имеет однородную консистенцию, но плохие вкусо-ароматические свойства. Поэтому для десертов было рекомендовано пюре из корня лопуха, сваренное в воде в течение 70 мин. Экспериментально установлено, что пюре из корня лопуха в количестве до 60% улучшает структурно-механические свойства продукта и позволяет получить творожный десерт с пышной структурой и высокими органолепти-ческими показателями.
Авторы
Масалова Наталья Владимировна, Левочкина Людмила Владимировна, канд. техн. наук
Школа биомедицины, Дальневосточный федеральный университет, 690950, Приморский край, г. Владивосток, пос. Аякс, д. 10, корп. 25, n.masalova@mail.ru
Influence of puree from the root of burdock large on structurally are mechanical properties of curd desserts
Key words
burdock root; dietary fiber; inulin; simulator fat; burdock root puree; cheese desserts
Abstracts
One of sources of food fibres is confess plants.
Basic components of root of burdock are food fibres and cellulose. By the basic chemical components of coriaceous layer of root of burdock large there are a cellulose and mineral substances, and squirrel and carbohydrates, including inulin concentrated to the core.
Food fibres, except ability to influence on the process of metabolism, possess ability to regulate structurally - mechanical properties of products in the complement of that they enter. Their value is especially important by gelation of high-calorific, rich in fats, food systems.
In the ration of feed of many people of the Pacific region root of burdock large is the inalienable component of ration. It is explained by not only a presence in them of food fibres but also high maintenance of important of inulin.
Application of inulin allows to get the food systems with the lowered maintenance of fat. Thus there is not necessity renewal of complete, saturated creamy taste, due to introduction of inulin - «imitator of fat» transmitter the taste feeling of fats.
In the process of thermal treatment of root of burdock, containing an inulin, there is his partial destruction, therefore in our work it was necessary to pick up such receptions and methods his treatments at that the roots of burdock maximally grew soft with minimum destruction in him inulin.
Because degree of softening influence of fibres of cellulose in a root burdock depends on the modes of his technological treatment, we studied influence of methods of this treatment on the degree of softening influence of root of burdock and maintenance in him inulin.
Degree of softening influence of root of burdock the values of deformation of tension and deformations of change, that we determined on mechanical durability, served as a criterion.
As researches showed, a puree from the root of burdock largely influenced on structurally - mechanical properties of curd desserts.
It was set by us, that over an alkaline environment brings to the acceleration of process of softening influence of root of burdock, but results practically in complete destruction of the inulin contained in him. The puree got by such method from the root of burdock has homogeneous consistency, but bad aromatic properties, therefore for desserts a puree was recommended from the root of burdock, cooked in water during 70 minutes. It was experimentally set that puree from the root of burdock in an amount to 60% improves structurally - mechanical properties and allows to get a curd dessert with a magnificent structure and high by taste indexes.
Authors
Maslova Natalya Vladimirovna, Levochkina Lyudmila Vladimirovna, Candidate of Technical Science,
School of Biomedical, Far Eastern Federal University, 10, bldg. 25, Ayaks, Vladivostok, Primorsky Krai, 690950, n.masalova@mail.ru
