Введение. Стратегия повышения качества пищевой продукции в Российской Федерации до 2030 г., национальные проекты «Демография» и «Активное долголетие» ориентированы на обеспечение полноценного питания, профилактику заболеваний, увеличение продолжительности и повышение качества жизни населения РФ [1].
Кондитерская отрасль является одной из динамично развивающихся отраслей пищевой промышленности, эффективно реагирующей на запросы и потребности потребителей. Внедрение в практику новых технологических решений, разработка рецептур изделий, обладающих направленными функциональными свойствами, является актуальной задачей развития отрасли [2]. Одним из перспективных направлений совершенствования состава мучных изделий является использование продуктов переработки растительного сырья как сырья с высокой биологической активностью [3].
Анализ научной литературы за последние годы показал, что определенный интерес с точки зрения биологической ценности и практического использования в пищевых системах занимает расторопша пятнистая (Silybum marianum).
Установлено, что плоды расторопши пятнистой содержат от 26 до 30 % жирного масла и более 3 % флаволигнанов (силибинин, силидианин, силикристин и их изомеры); характеризуются низким содержанием калия, магния и кальция и высоким содержанием микроэлементов: железа, меди, цинка, хрома, стронция, марганца. Содержание кадмия и свинца в плодах не превышает предельно допустимых концентраций для лекарственного растительного сырья [4]. Обезжиренные плоды расторопши пятнистой содержат более 21 % белка. В составе белка идентифицированы и количественно определены 18 аминокислот, в том числе все незаменимые аминокислоты, на долю которых приходится 30,11 % [5]. Определены 24 вида жирных кислот в масле расторопши: линолевая – 53 %, олеиновая – 26, пальмитиновая – 8, стеариновая – 5, арахиновая – 3 и бегеновая – 2 %, а также наличие жирорастворимых витаминов А, Е, К. В семенах расторопши пятнистой присутствует β-каротин, витамины В1, В2, в большом количестве холин – В4 [6]. Отличительной особенностью биологической ценности расторопши пятнистой является присутствие активных веществ силимарина (от 1 до 3 %), основным соединением которого является силибин. Силимарин представляет собой сложную смесь флавонолигнанов, включая силибин, изосилибин, силикристин, силидианин, дегидросилибин, силимонин и силигермин. Силимарин безопасен и показал свою эффективность в терапии. Показано, что силибин обладает дезинтоксикационными свойствами в отношении к клеткам печени, а также антиоксидантными, противовоспалительными и антионкогенными свойствами. В связи с чем расторопша нашла применение при лечении заболеваний печени и почек, сахарного диабета, рака [7]. На основе расторопши разработаны биологически активные добавки с адаптогенными свойствами [3]. С расторопшей выпускают сухие смеси и экстракты, которые применяют в качестве добавок к хлебу, супам, йогуртам [8–10].
Семена растения также используются как спазмолитическое, нейропротекторное, противовирусное, иммуномодулирующее, кардиопротекторное, успокаивающее и антигеморрагическое средство. Растение также служит лактагоном, агентом, вызывающим секрецию молока, и используется при лечении заболеваний матки [11]. Данное свойство позволило использовать расторопшу в виде биологически активной добавки при кормлении животных. исследовано действие добавки на молочную продуктивность коров и показана ее эффективность [12]. Синтезирован комплекс наночастиц селена с силимарином для лечения онкологических заболеваний у животных, предложена комбинированная гранулированная лекарственная форма на основе густого экстракта расторопши пятнистой, проводятся фармакологические тесты, предполагается применение препаратов нового поколения в качестве «зеленой химии» [13, 14]. В клинических исследованиях на животных установлена эффективность применения композиции «Расторопша+селенопиран» при токсическом поражении печени, показано антиоксидантное действие флавоноидов расторопши [15].
Производство товарной расторопши, как сырья для пищевых и фармацевтических целей в Российской Федерации, развивается в последние годы, так как она считается экономически значимой культурой. Несмотря на определенные сложности с возделыванием расторопши, такие как особые условия в начале роста, недопустимость применения гербицидов, ведутся многочисленные исследования, связанные с отработкой технологии выращивания и уборки семян [16]. Расторопшу выращивают в условиях Поволжья, на юге и в центральной России, показана возможность выращивания расторопши пятнистой с высоким уровнем продуктивности в Ленинградской области, в республике Дагестан [17, 18]. Проводятся исследования по применению биопрепаратов, регуляторов роста и комплексных удобрений на формирование урожайности, технологических свойств и параметров агроценоза расторопши различных сортов [19].
Разработка функциональных пищевых продуктов с растительными полифенолами в качестве основных активных ингредиентов является перспективным направлением исследований в пищевых системах. Однако исследования по применению продуктов переработки расторопши, как перспективного сырья, в мучных кондитерских изделиях практически отсутствуют, что определило цель, направление и новизну исследований.
Мучные кондитерские изделия характеризуются, как правило, высокой энергетической ценностью и отсутствием эссенциальных нутриентов, а изделия специализированного назначения на рынке представлены в незначительном ассортименте.
Цель исследований – обоснование возможности применения шрота расторопши пятнистой в технологии печенья сдобного для придания изделию добавленной пищевой ценности и специализированной направленности.
Задачи: определить рациональную дозировку шрота расторопши в рецептуре печенья сдобного, провести оценку качества по органолептическим и физико-химическим показателям, определить пищевую ценность и специализированную направленность полученного изделия.
Объекты и методы. Объектами исследований являлись модельные образцы печенья сдобного, приготовленного со шротом расторопши (в количестве 5; 7,5; 10; 12,5 и 15 % к массе муки), в качестве контрольного образца служил образец, приготовленный по стандартной рецептуре (сборник рецептур на печенья, галеты и вафли) [20].
Образцы готовили в лабораторных условиях кафедры биотехнологий и производства продуктов питания ФГБОУ ВО Кузбасской ГСХА. Для приготовления образцов использовали сырье: муку пшеничную высшего сорта (ГОСТ 26574-2017); шрот плодов расторопши пятнистой (Silybum marianum L.) (ГОСТ 34221-2017); сахар белый (ГОСТ 33222-2015), масло сливочное (ГОСТ 32261-2013), меланж (ГОСТ 56382-2015), ванилин (ГОСТ 16599-71).
Контрольный и опытные образцы печенья готовили согласно типовой технологической инструкции. При разработке рецептур учитывали технологические потери 1,2 % [21].
Состав контрольного и опытных образцов представлен в таблице 1.
Таблица 1
Состав контрольного и опытных образцов полуфабрикатов печенья, г
|
Сырье |
контрольный образец |
Расход сырья на 200 г |
||||
|
с добавлением шрота расторопши, % |
||||||
|
5 |
7,5 |
10 |
12,5 |
15 |
||
|
Мука пшеничная высшего сорта |
122,87 |
116,73 |
113,67 |
110,58 |
107,50 |
104,43 |
|
Шрот плодов расторопши пятнистой |
- |
6,14 |
9,20 |
12,29 |
15,38 |
18,45 |
|
Сливочное масло |
79,86 |
79,86 |
79,86 |
79,86 |
79,86 |
79,86 |
|
Меланж |
6,14 |
6,14 |
6,14 |
6,14 |
6,14 |
6,14 |
|
Сахар |
24,57 |
24,57 |
24,57 |
24,57 |
24,57 |
24,57 |
|
Ванильная пудра |
0,61 |
0,61 |
0,61 |
0,61 |
0,61 |
0,61 |
|
Итого |
234,06 |
234,06 |
234,06 |
234,06 |
234,06 |
234,06 |
|
Выход |
200 |
200 |
200 |
200 |
200 |
200 |
Массовую долю влаги в выпеченных изделиях определяли по ГОСТ 5900-2014; намокаемость – по ГОСТ 10114-80; массовую долю сахара – по ГОСТ 5672-68; массовую долю жира – по ГОСТ 31902; органолептические показатели качества – по ГОСТ 5897, ГОСТ 24901-2014. Для органолептической характеристики полученного печенья применяли 5-балльную оценку по критериям качества согласно ГОСТ 31986-2012. Содержание флаволигнанов в печенье со шротом расторопши определяли методом обращенно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии в НИЛ Агроэкология по методике, предложенной Д.В. Росихиным с соавторами [22].
Результаты и их обсуждение. При разработке рецептуры учитывали рекомендуемую профилактическую суточную дозу порошка расторопши (не более 250 мг), вкусовые характеристики готового изделия и соответствие физико-химических показателей нормируемым значениям, а также суточную дозу употребления мучных кондитерских изделий с учетом содержания сахара (не более 40 г).
На первом этапе исследований определяли физико-химические показатели качества модельных образцов. Данные приведены в таблице 2
Таблица 2
Физико-химические показатели образцов печенья, %
|
Показатель |
С добавлением шрота расторопши, % |
||||
|
Контрольный образей |
5 |
7,5 |
10,0 |
15 |
|
|
Массовая доля влаги |
4,0 ± 0,1 |
4,0 ± 0,1 |
4,0± 0,1 |
4,1 ± 0,1 |
4,5 ± 0,1 |
|
Намокаемость |
168 ± 1,1 |
170 ± 1,1 |
190 ± 1,1 |
214 ± 1,1 |
- |
|
Массовая доля жира |
21,7 ± 0,2 |
22,1 ± 0,2 |
22,6 ± 0,2 |
23,1 ± 0,2 |
23,5 ± 0,2 |
|
Массовая доля общего сахара (по сахарозе) |
43,8 ± 0,4 |
42,3 ± 0,4 |
41,7 ± 0,4 |
41,5 ± 0,4 |
40,1 ± 0,4 |
Установлено, что внесение шрота плодов расторопши пятнистой не повлияло на изменение массовой доли влаги, данный показатель соответствовал требованиям ГОСТ 24901-2014 и не превышал 16,0 %. Массовая доля сахара с увеличением дозировки шрота незначительно снижалась, что связано с более низким содержанием углеводов в шроте по сравнению с пшеничной мукой. Намокаемость изделий с увеличением дозировки шрота до 10 % увеличивалась, при внесении 15 % шрота песочное печенье намокало моментально и рассыпалось в воде, что не позволило определить намокаемость.
С увеличением количества шрота плодов расторопши пятнистой наблюдалось увеличение массовой доли жира на 1,8; 4,1; 6,4; 8,2 % соответственно. Увеличение массовой доли жира обусловлено более высоким содержанием жира в шроте по сравнению с пшеничной мукой.
Второй этап исследований заключался в оценке органолептических показателей качества модельных образцов по 5-балльной шкале. Определяли вкус и запах, форму изделия, состояние поверхности, цвет, вид в изломе. Данные приведены на рисунке.
Профилограмма органолептической оценки образцов
Рейтинговая оценка качества изделий с добавлением шрота расторопши свидетельствует о том, что образцы с внесением 5 и 7,5 % шрота получили наиболее высокие баллы. Изделия имели правильную форму, слегка шероховатую поверхность, равномерную золотистую корочку, равномерную пористость с наличием частиц шрота, вкус и запах приятные, соответствующие входящим компонентам, присутствие шрота при разжевывании практически не чувствовалось. Снижение вкусовых характеристик наблюдалось при внесении 10 % шрота и более.
Исходя из полученных данных и содержания жира в шроте (12,5–13 %) в рецептуре печенья с внесением 7,5 % шрота, снизили количество масла сливочного на 5, 10 и 15 %. Используя данные результатов проведенных исследований по применению инулина в качестве жирозаменителя в технологиях мучных изделий, масло сливочное заменили на 50 %-й гель инулина. Для этого смешивали инулин с водой и нагревали смесь на водяной бане (температура не более 90 °С) при помешивании в течение 15–20 мин, после чего охлаждали при температуре 18±3 °С [23, 24]. Учитывая, что инулин является натуральным сахарозаменителем, долю сахара в рецептуре снизили на 10 % [25].
В образцах определили органолептические и физико-химические показатели качества. Установили, что замена 10 % масла сливочного, 10 % сахара в рецептуре на инулин не ухудшает органолептических свойств готовых изделий, физико-химические показатели соответствуют нормируемым.
На основании проведенных исследований установлена рациональная дозировка шрота плодов расторопши пятнистой в количестве 7,5 % от общей массы муки и снижение количества масла сливочного и сахара в количестве 10 % с заменой на инулин.
Применение шрота расторопши и инулина в рецептуре печенья сдобного позволяет существенно обогатить его входящими в состав шрота компонентами. Пищевая ценность приведена в таблице 3.
Таблица 3
Пищевая ценность печенья, г/100г
|
Основные пищевые вещества |
Контроль |
Разработанное печенье |
% удовлетворения ФНП (контроль/разр.) |
|
Белки, г |
11,9 |
15,3 |
23,8/30,6 |
|
Жиры, г |
60,3 |
52,1 |
120/100 |
|
Углеводы, г |
93,0 |
87,0 |
37,0/34,5 |
|
Пищевые волокна, г |
1,3 |
4,4 |
6,5/ 22,0 |
|
Минеральные вещества, мг: |
|
|
|
|
железо |
1,65 |
2,21 |
9/12,2 |
|
магний |
27,1 |
28,5 |
6,7/7,2 |
|
Витамины, мг: |
|
|
|
|
Е |
2,24 |
4,3 |
15,0/28,6 |
|
В1(тиамин) |
0,12 |
0,22 |
12,0/22,0 |
|
В2(рибофлавин) |
0,12 |
0,24 |
10,0/20,0 |
|
В4(холин) |
17,9 |
18,9 |
17,0/18,0 |
|
Флаволигнаны,мг |
- |
5,8 |
0/ 20,0 |
|
Энергетическая ценность, ккал |
959 |
878 |
38,0/35,0 |
Заключение. Отличительной особенностью пищевой ценности разработанного печенья является снижение энергетической ценности на 9,5 % за счет уменьшения в рецептуре количества сахара и жира, при этом увеличение доли белка на 28 %, пищевых волокон на 230, железа на 34, витамина Е на 90, витамина В1 и В2 в среднем на 80 %. Разработанное печенье можно позиционировать как функциональный продукт, так как отличительными признаками изделия является наличие пищевых волокон, витамина Е, тиамина и рибофлавина более 15 % от средней суточной нормы употребления в данных нутриентах [26]. Содержание суммы флаволигнанов составляет 5,8 мг/100 г, что при средней суточной рекомендуемой норме их потребления (с учетом силимарина) не более 250 мг удовлетворяет физиологическую потребность на 20 %. В связи с этим разработанный продукт имеет специализированную направленность, так как активные ингредиенты расторопши в виде силимарина обладают доказанными антиоксидантными, противовирусными и противовоспалительными свойствами и рекомендуются людям с хроническим гепатитом и при токсическом поражении печени, однако могут вызвать аллергическую реакцию. В связи с этим на маркировке продукта необходимо указывать не только функциональную направленность продукта, но и сведения о возможных аллергических реакциях.
