CC BY
90
УДК 664.858.8:634.1
Желейно-фруктовый мармелад
на основе пюре черноплодной рябины
А. Н. Табаторович, канд. техн. наук Омский государственный технический университет
Е. Н. Степанова, канд. техн. наук; В. И. Бакайтис, д-р техн. наук, профессор Сибирский университет потребительской кооперации Центросоюза РФ, г. Новосибирск
В настоящее время большое внимание уделяется приданию сахаристым кондитерским изделиям, в частности мармеладу, определенной «натуральности», связанной с введением в рецептуры полуфабрикатов фруктового или овощного сырья. Согласно нормативным документам (ГОСТ 6442-2014), в составе фруктового (овощного) мармелада массовая доля фруктового (овощного) сырьядолжна быть не менее 30%, в желейно-фруктовом (желейно-овощном) - не менее 15% [1].
Проблема заключается как в выборе видов и технологических форм сырья, так и в определении его качественной и количественной идентификации в составе готовых изделий.
Черноплодная рябина, или арония (Aroniamelanocarpa (Michx.) Elliott), -многолетний кустарник семейства розоцветных. В настоящее время арония произрастает в плодопитомниках и личных подсобных хозяйствах во многих регионах России, в том числе и в Западной Сибири. Немаловажный фактор - сравнительно низкая цена плодов на потребительском рынке и ежегодная хорошая урожайность. Специалистов кондитерской отрасли черноплодная рябина интересует как сырье для получения пюре, паст, подварок, используемых в технологии мармелада, пастиль-ных изделий, начинок карамели, корпусов фруктово-желейных конфет для формирования цветовых и вкусо-ароматических характеристик изделий и повышения их физиологической ценности.
Плодычерноплодной рябины содержат макро-и микроэлементы, аскорбиновую кислоту, витамины группы В, каротиноиды, пектиновые вещества. Спецификой является выдающаяся кумуляция комплекса по-лифенольных веществ (витамина P, рутина) и избирательное поглощение йода. Массовая доля этих компонен-
тов значительно варьирует в зависимости от типа почвы, наличия подкормки, количества осадков и других факторов. Отмечается, что общее содержание полифенольных веществ в плодах аронии составляет 2500-3500 мг %, йода - 5-8 мг % [2, 3]. Особенностью аронии является то, что большинство физиологически активных соединений хорошо сохраняется в процессе хранения и переработки. Цель исследований - изучение химического состава, показателей качества пюре черноплодной рябины и желейно-фруктового мармелада с добавлением различных дозировок пюре.
Плоды аронии помологического сорта «Черноокая» были собраны на территории с. Петровка Омского района с разных кустарников в стадии потребительской зрелости (первая декада сентября 2016 г.) для формирования объединенной пробы. Свежие плоды оценивали на предмет соответствия ГОСТ Р 56637-2015.
Пюре готовили традиционным способом. Для максимального сохранения антоцианов и инактивации окислительных ферментов (полифено-локсидазы, аскорбатоксидазы) после инспекции и мойки проводили бланширование плодов глухим паром при температуре 75...80 °С. Плоды протирали на протирочной машине с диаметром отверстий 1,5 мм. Проводили оценку качества пюре черноплодной рябины по ГОСТ 32684-2014 [4]. Для резервирования пюре консервировали сорбатом калия (Е202), который хорошо растворяется в воде (138,0 г/ 100 см3 при 20 °С), обладает выраженной фунгистатической активностью, действует в широком диапазоне температур, обладает низкой токсичностью, не влияет на цвет и вкус продукта.
Применялась традиционная технология производства желейно-фруктового формового неглазиро-
ванного мармелада на агаре. Варку агаро-сахаро-паточного сиропа осуществляли в открытом котле [5]. Рецептуры включали (% от массы готового мармелада): сахар белый кристаллический, в том числе для обсыпки - 58,0-59,0; агар 900 - 0,75-0,8; патока - 20,5-22,0; пюре черноплодной рябины - 15,0 (20,0); кислота лимонная - 0,7 (0,65), ароматизатор «Рябина» - 0,3. Пюре черноплодной рябины одновременно с раствором лимонной кислоты и ароматизатором вводили в мармеладную массу на стадии темперирования (охлаждения) при температуре 52.57 °С, после чего разливали в силиконовые формы для студнеобразования.
Для исследования динамики показателей качества и содержания анто-цианов в мармеладе были изготовлены 2 партии мармелада, содержащие 15 и 20% пюре. Каждую партию мармелада хранили в закрытых непрозрачных коробках в двух режимах: А - при температуре (22±3) °С и Б -при температуре (7±3) °С. Контролем служили образцы мармелада, которые хранились в условиях попадания рассеянного света на изделия.
В работе применяли традиционные методы исследования фруктового сырья и готового мармелада [6]. Суммарное содержание анто-циановых пигментов (антоцианов) в расчете нацианидин-3-глюкозид в пюре черноплодной рябины и мармеладе определяли методом рН-дифференциальной спектро-фотометрии на спектрофотометре «11МСО 2100» (Россия). Метод был взят за основу согласно Руководству Р 4.1.1672-03 [7], сфера действия модифицированного метода была применена для мармелада. Метод основан на специфическом для анто-цианов изменении поглощения света в зависимости от рН раствора.
В слабокислой среде антоцианы находятся в форме окрашенного катиона флавилия. При увеличении рН катионпереходит в форму карбинола и становится бесцветным. Установлена прямая пропорциональность между разностью величин адсорбции, измеренной при длинах волн 510 и 700 нм, растворов величиной рН 1,0 и 4,5 и концентрацией анто-цианов. Так как величины молярной адсорбции индивидуальных анто-цианов отличаются незначительно, то их суммарное содержание определяли по цианидин-3-глюкозиду, который ранее был идентифицирован в плодах черноплодной рябины [8].
В мерные колбы на 100 см3 помещали рассчитанные навески пюре и мармелада, предварительно измельченного и расплавленного на во-
дяной бане при температуре около 80 °С, затем к растворам приливали дистиллированную воду до метки. Полученные растворы подвергали центрифугированию. Для исследования предварительно готовили буферные растворы рН 1,0 и рН 4,5, проверку значений определяли на рН-метре И-130. В каждом исследовании отбирали по 1 см3 полученного центрифугата и помещали в две колбы, в каждую из которых добавляли 10 см3 буферного раствора с соответствующей величиной рН. Разность между оптической плотностью растворов, имеющих рН 1,0 и рН 4,5 при длинах волн 510 и 700 нм, определялась расчетным методом.
Суммарное содержание ан-тоциановых пигментов в расчете на цианидин-3-глюкозид (мг/100 г) определяли по формуле:
Физико-химические показатели и химический состав
рябины
Таблица 1 пюре черноплодной
D х М„ х Fx 100 х 1000
(1)
У
ШН1 _ . . г
£ х 1 х т
Где D - оптическая плотность;
D = (^,0нм - ^00нм)рН1,0 - (^,0нм -
D700нм)pН4 5; М, - молекулярная масса антоцианина, используемого в качестве стандарта (для цианидин-3-глюкозида 449,2); 100 - объем растворителя, см3; F - разведение буферными растворами, см3; в - коэффициент молярного поглощения (для цианидин-3-глюкозида 26900); I - длина кюветы, см (/=1); т - масса навески, мг; 1000 - для пересчета в миллиграммы.
Исследования проводили на базе научно-исследовательских лабораторий кафедры товароведения и экспертизы качества Омского государственного технического университета и кафедры товароведения и экспертизы товаров Сибирского университета потребительской кооперации; минеральный состав -на атомно-абсорбционном спектрометре <^апап 240Р» лаборатории испытательного Центра гигиены и эпидемиологии в Омской области.
По внешнему виду и консистенции черноплодно-рябиновое пюре представляло собой равномерно протертую текучую массу с незначительным отслаиванием жидкости, без грубых частиц волокон и кожицы, с наличием единичных мелких семян, что допускается ГОСТ 32684, вкус характерный, сладковато-вяжущий, цвет однородный, свойственный мякоти плодов черноплодной рябины [4].
Физико-химические показатели и химический состав пюре отражены в табл. 1.
Из данных табл. 1 видно, что пюре черноплодной рябины обладает умеренной сахаристостью и сравнительно низкой кислотностью. Также
Показатель Значения показателей
Массовая доля растворимых сухих веществ, % 14,3+0,1
Массовая доля титруемых кислот (в пересчете на яблочную), % 1,04+0,08
рН 3,27+0,13
Массовая доля общего сахара, % 10,84+0,21
Массовая доля пектиновых веществ, % 0,65+0,08
Содержание аскорбиновой кислоты, мг/100 г 8,83+0,27
Общее содержание полифенольных веществ, мг/100 г 1224,0+28,5
В том числе антоцианов в пересчете на цианидин-3-глюкозид, мг / 100 г 717,0+41,1
Содержание макроэлементов, мг/100 г:
калий 142,3+21,5
натрий 24,0+1,7
кальций 16,5+2,8
магний 18,3+2,4
Содержание микроэлементов, мг/100 г:
железо 0,66+0,13
марганец 3,1+0,9
кобальт 0,013+0,002
йод 0,29+0,06
Примечание. Значения представлены в виде Х+Ах (п=4) при Р=0,95.
Таблица 2
Органолептические показатели желейно-фруктового формового мармелада на агаре с добавлением пюре черноплодной рябины
Показатель Требования ГОСТ 6442-2014 Значение показателя
Вкус, запах и цвет Характерные для данного наименования мармелада, без постороннего привкуса и запаха Вкус и запах соответствуют наименованию, вкус сладкий с ощущением кислого послевкусия, в мармеладе с долей пюре 20% - слегка вяжущий, без посторонних привкусов; цвет темно-розовый, однородный
Консистенция Студнеобразная Студнеобразная, поддающаяся резке ножом
Форма Соответствующая данному наименованию Правильная, с четким контуром, без деформации
Поверхность С тонко кристаллической корочкой или обсыпанная сахаром Обсыпанная кристаллическим белым сахаром
установлено, что оно дает удовлетворительную пробу на желе, что обусловлено пектиновыми веществами. Содержание аскорбиновой кислоты не позволяет рассматривать пюре как эффективный источник ее накопления. Результаты определения содержания антоцианов, калия, магния и кальция в целом соответствовали ранее полученным данным, однако содержание йода оказалось на порядок ниже [3, 8].
Органолептические и физико-химические показатели мармелада с добавлением пюре черноплодной рябины приведены в табл. 2 и 3.
Выявлено, что даже после высушивания в течение 7 ч влажность мармелада оказалась достаточно высокой, что связано как с наличием патоки и пектиновых веществ пюре,
связывающих влагу, так и наличием в мармеладе редуцирующих сахаров (глюкозы и фруктозы), также присутствующих в плодах аронии и образующихся в результате инверсии сахарозы. При производстве мармелада происходит значительная потеря антоцианов пюре черноплодной рябины, обусловленная прежде всего их ферментативным окислением до бесцветных хиноновых производных, тем не менее, цвет изделий характеризовался как достаточно интенсивный.
Величина пластической прочности, находящаяся в обратной зависимости от рецептурной дозировки пюре, позволяет обеспечивать устойчивую форму изделий, чему также способствует значение рН, приближенное к оптимальному для мармелада на агаре (рН - 4,0).
Определены следующие биомаркеры пюре черноплодной рябины, содержание которых в мармеладе на его основеоказывает влияние на пищевую ценность и может служить критерием идентификации желейно-фруктового мармелада: антоцианы, калий, магний и йод.
Поскольку минеральный состав мармелада относительно постоянен и отличается стабильностью при хранении, в динамике исследовали только изменение содержания антоцианов в расчете на цианидин-3-глюкозид (рис. 1 и 2).
Регрессия содержания антоцианов в образцах мармелада характеризуется линейной зависимостью при режиме хранения А ^1) и режиме хранения Б ^2) соответственно:
для мармелада с массовой долей пюре черноплодной рябины 15% (см. рис. 1):
У1=143,57-2,90Х1 (при отсутствии света); У2=71,82-1,57Х, ( при рассеянном свете); У2=148,45-3,01Х, (при отсутствии света);
для мармелада с массовой долей пюре черноплодной рябины 20% (см. рис. 2):
У1=153,26-2,65Х1 (при отсутствии света); У2=80,34-1,70Х1 (при рассеянном свете); У2=187,61-3,27Х1 (при отсутствии света).
Результаты исследований показали, что температура хранения мармеладаи массовая доля пюре черноплодной рябины в его составе незначительно влияют на степень сохранности антоцианов. Так, после 60 сут хранения при отсутствии света в мармеладе с массовой долей пюре 15 % при режиме хранения А содержание антоцианов в среднем снизилось на 41,9%, при режиме хранения Б - на 37,1%. В мармеладе с массовой долей пюре 20% после 60 сут хранения значения в среднем снизились на 39,8 и 33% соответственно.
При хранении контрольных образцов в условиях попадания рассеянного света на мармелад происходит существенная потеря антоцианов: при режиме хранения А в мармела-дес массовой долей пюре 15% содержание антоцианов после 60 сут хранения снизилось в среднем в 5,2 раза, в мармеладе с массовой долей пюре 20% - в 4,9 раза. При этом происходит частичное обесцвечивание мармелада.
После 60 сут хранения при отсутствии света органолептические показатели желейно-фруктового мармелада оказались в пределах нормативов ГОСТ 6442-2014. В некоторых образцах, хранившихся при режиме
Таблица 3
Физико-химические показатели желейно-фруктового формового мармелада на агаре с добавлением пюре черноплодной рябины (на момент изготовления)
Показатель Требова- Значения показателя
ния ГОСТ 6442-2014 15 % 20 %
Массовая доля влаги, % 15,0-24,0 20,8+0,5 21,7+0,4
Массовая доля фруктового сырья, %, не менее 15,0 15,0 (порецеп-турной закладке) 20,0 (по рецептурной закладке)
Массовая доля золы, не растворимой в 10%-м растворе соляной кислоты, %, не более 0,05 менее 0,004
Показатели, не регламентируемые ГОСТ
Общая кислотность, град. - 16,8+0,6 17,2+0,8
рн - 3,93+0,22 3,84+0,17
Пластическая прочность студня, кПа - 29,8+1,7 25,3+2,0
Массовая доля редуцирующих веществ, % - 14,4+7,5 16,1+8,2
Содержание антоцианов в расчете на цианидин-3-глюкозид, мг / 100 г - 48,2+4,0 57,0 + 5,1
Содержание калия, мг/100г - 18,3+3,6 23,1 + 5,5
Содержание магния, мг/100г - 3,8+0,4 4,5+0,9
Содержание йода, мг/100 г - 0,060+0,001 0,071+0,002
Примечание. Значения представлены в виде Х+Лх (п=4) при Р =0,95.
СО о т
н а и и д 0 10 60
^ о н 50
нт иа 40
а е а д, 30
и н н те и со о 20
а * ет к 10
р е сч а с; 0
од р т
32,8
™ 1 —28Л
СО о Т
н а и и д 0 0 60
^ и н 50
то а и ^ 40
ан е а д, 30
и н н те и со о 20
а * ет к 9 10
р е сч а с; 0
д о р т
С
Начало 15 30 45 60 § Начало 15 30 45 60
Срок хранения мармелада, сут иШ Срок хранения мармелада, сут
а б
Рис. 1. Динамика антоцианов при хранении в мармеладе с массовой долей пюре черноплодной рябины 15%: А - при температуре (22±3) °С; Б - при температуре (7±3) °С; 1 - при отсутствии света; 2 - при рассеянном свете
со о Т
н а и и д 0 10 60
^ н ^ 50
нт а и 5 40
а е а д, 30
и н н те и т о 20
а X ет к 9 10
р е сч а 0
д р т
Со со
Начало 15 30 45 60 Срок хранения мармелада,сут
а
Начало 15 30 45 60 Срок хранения мармелада, сут б
Рис. 2. Динамика антоцианов при хранении в мармеладе с массовой долей пюре черноплодной рябины 20%: А - при температуре (22±3) °С; Б - при температуре (7±3) °С; 1 - при отсутствии света; 2 - при рассеянном свете
Таблица 4
Динамика влажности и общей кислотности в образцах мармелада на основе пюре черноплодной рябины Х±Лх (п=4)
Срок хранения, Массовая доля влаги, % Общая кислотность, град.
Режим хранения А Режим хранения Б Режим храненияА Режим хранения Б
сут 1* 2** 1 2 1 2 1 2
Начало 20,8+0,5 21,7+0,4 20,8+0,5 21,7+0,4 16,8+0,4 17,2+0,8 16,8+0,4 17,2+0,8
30 18,5+0,5 18,9+0,7 19,0+0,4 19,7+0,6 17,0+0,5 17,3+0,5 16,9+0,5 17,4+0,6
60 17,6+0,3 18,0+0,4 18,3+0,4 18,4+0,6 17,0+0,5 17,4+0,5 16,8+0,4 17,5+0,5
* Мармелад с массовой долей пюре черноплодной рябины 15% (образец 1). ** Мармелад с массовой долей пюре черноплодной рябины 20% (образец 2).
А, было отмечено некоторое уплотнение изделий и появление затяжи-стости, что, вероятно, обусловлено, снижением влажности. Различные температуры хранения существенно не повлияли на динамику общей кислотности образцов (табл. 4).
Исследования позволили изучить химический состав и показатели качества пюре черноплодной рябины и желейно-фруктового мармелада на его основе. Динамика антоцианов при различных режимах хранения мармелада с содержанием пюре 15 и 20% показала, что наиболее предпочтительным является температурный режим Б при условии хранения в защищенной от света упаковке.
Для фруктовых и желейно-фруктовых мармеладов, выработанных на основе пюре из темноо-крашенных плодов и ягод с высокой концентрацией полифенолов (черника, ежевика, черная смородина, аро-
ния и др.), содержание антоцианов и их качественная детализация может служить одним из критериев аутентичности и определения массовой доли фруктового сырья. Экспресс-методом путем добавления избытка раствора щелочи в вытяжку можно определить сам факт наличия природного сырья в рецептуре мармелада.
ЛИТЕРАТУРА
1. ГОСТ 6442-2014. Мармелад. Общие технические условия. - Введ. 2016-01-01. - М.: Стандартинформ, 2015. - 12 с.
2. Елисеева, Л. Г. Плоды аронии черноплодной - источник витаминно-минеральных комплексов/ Л. Г. Елисеева, О. М. Блинникова // Пищевая промышленность. - 2013. - № 4. -С. 28-29.
3. Морозова, Е. И. Лекарственные свойства и применение рябины, аронии,
вишни, черемухи/Е. И. Морозова. - М.: БАОПРЕСС, 2006. - 240 с.
4. ГОСТ 32684-2014. Полуфабрикаты. Пюре фруктовые, консервированные химическими консервантами. - Введ. 2016-01-01. - М.: Стандартинформ, 2015. - 12 с.
5. Драгилев, А. И. Основы кондитерского производства/ А. И. Драгилев. -М.: ДелиПринт, 2005. - 532 с.
6. Руководство по методам анализа качества и безопасности пищевых продуктов/ под ред. И. М. Скурихина, В. А. Тутельяна. - М.: Брандес - Медицина, 1998. - 340 с.
7. Р 4.1.1672-03. Руководство по методам контроля качества и безопасности биологически активных добавок к пище. - М.: ФЦГСЭН Минздрава России, 2004. - 240 с.
8. Snebergrova J.,Cizkova H., Neradova E., KapciB., RajchiA., VoidrichM. Variability of characteristic components of aronia // Czech J. Food Sci. - 2014. -Vol. 32 (№ 1). - P. 25-30.
Желейно-фруктовый мармелад на основе пюре черноплодной рябины
Ключевые слова
антоцианы; желейно-фруктовый мармелад; показатели качества; пюре черноплодной рябины
Реферат
Пюре черноплодной рябины содержит комплекс физиологически активных веществ и является ценным сырьем производства мармелада. Согласно ГОСТ 6442-2014, в желейно-фруктовом мармеладе массовая доля фруктового пюре должна составлять не менее 15%. Изучены химический состав, показатели качества пюре черноплодной рябины и желейно-фруктового мармелада на его основе. Выявлено содержание антоцианов в динамике при хранении мармелада в различных условиях. Был изготовлен формовой неглазированный мармелад на агаре: с содержанием пюре черноплодной рябины 15 (образец 1) и 20% (образец 2). Мармелад хранили в закрытых непрозрачных коробках при температуре: от 19 до 25 °С (режим А) и от 4 до 10 °С (режим Б). Работы выполнялись на базе Омского государственного технического университета и Сибирского университета потребительской кооперации. При исследованиях применялись традиционные методы определения показателей качества пюре и мармелада, содержание антоцианов определяли методом рН-дифференциальной спектрофотометрии. Общее содержание полифенольных веществ в пюре составило в среднем 1224,0 мг/100 г, в том числе антоцианов - 717 мг/100 г. Пюре соответствовало ГОСТ 32684-2014. На момент изготовления мармелад соответствовал требованиям ГОСТ 6442-2014 по орга-нолептическим и физико-химическим показателям. Содержание антоцианов в расчете на цианидин-3-глюкозид в мармеладе в среднем составило 48,2 и 57,0 мг/100 г для образцов 1 и 2 соответственно. Для максимальной сохранности цвета мармелада рекомендован режим хранения Б, при котором после 60 сут потери антоцианов в образцах 1 и 2 составили 37,1 и 33% соответственно. Содержание антоцианов - один из показателей аутентичности состава мармелада, изготовленного на основе пюре черноплодной рябины и других темноокрашенных ягод.
Авторы
Табаторович Александр Николаевич, канд. техн. наук Омский государственный технический университет, 644050, г. Омск, пр. Мира, д. 11, alex. tab68@mail.ru Степанова Елена Николаевна, канд. техн. наук, Бакайтис Валентина Ивановна, д р техн. наук, профессор Сибирский университет потребительской кооперации, 630087, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, д. 26, expertis@sibupk.nsk.su; proscien@sibupk.nsk.su
Fruit jelly made of black chokeberry puree Key words
anthocyanins; fruit jelly; quality indicators; black chokeberry puree Abstracts
Black chokeberry puree contains a complex of physiologically active substances and is valuable raw material for fruit jelly production. According to GOST 6442-2014, weight content of fruit puree in fruit jelly should make at least 15%.The objective of the study is to identify the chemical composition, quality indicators of black chokeberry puree and candied fruit jelly made on its basis. It was also planned to find out the content of anthocyanins and their dynamics during fruit jelly storage under various conditions. A molded unglazed fruit jelly on agarwas made: with 15% black chokeberry pureecontent (sample 1) and with 20% black chokeberry puree content (sample 2).Fruit jelly was stored in closed opaque boxes at the temperatures from 19 °C to 25 °C (mode A) and from 4 °C to 10 °C (mode B).The research was carried out on the basis of the Omsk State Technical University, the Siberian University of Consumer Cooperation, the laboratory of the Center for Hygiene and Epidemiology of the Omsk Region. Traditional methods to determine quality indicators of puree and candied fruit jelly were used. The content of anthocyanins was determined by the method of pH-differential spectrophotometry. The chemical composition of black chokeberry puree obtained from local raw materials is identified. The total content of polyphenolic substances in puree averaged 1224.0 mg/100 g including 717 mg/100 g of anthocyanins. Puree complied with GOST 32684-2014. At the time of manufacture, the fruit jelly conformed to the requirements of GOST 6442-2014 for organoleptic and physicochemical parameters. The content of anthocyaninsin fruit jelly in terms of cyanidin-3-glucoside was in average (mg/100 g): 48.2 and 57.0 for samples 1 and 2 respectively. For maximum preservation of fruit jelly color the storage mode B is recommended, under which after 60 days the loss of anthocyanins in samples 1 and 2 made 37.1% and 33% respectively. The content of anthocyanins is one of the indicators of the authenticity of the fruit jelly composition that was made on the basis of black chokeberry's and other dark-colored berries' puree.
Authors
Tabatorovich Alexandr Nikolaevich, Candidate of Technical Science
Omsk State Technical University, 644050,
11, Pr. Mira, Omsk, alex. tab68@mail.ru
Stepanova Elena Nikolaevna, Candidate of Technical Science,
Bakaytis Valentina Ivanovna, Doctor of Technical Science, Professor
Siberian University of Consumer Cooperatives, 26, Pr. K. Marksa,
Novosibirsk, 630087, expertis@sibupk.nsk.su; proscien@sibupk.nsk.su
