с 01.01.1986 по 01.01.2024
Россия
Россия
ВАК 4.1.2 Селекция, семеноводство и биотехнология растений
ВАК 4.1.3 Агрохимия, агропочвоведение
ВАК 4.1.4 Садоводство, овощеводство, виноградарство и лекарственные культуры
ВАК 4.1.5 Мелиорация, водное хозяйство и агрофизика
ВАК 4.2.1 Патология животных, морфология, физиология, фармакология и токсикология
ВАК 4.2.2 Санитария, гигиена, экология, ветеринарно-санитарная экспертиза и биобезопасность
ВАК 4.2.3 Инфекционные болезни и иммунология животных
ВАК 4.2.4 Частная зоотехния, кормление, технологии приготовления кормов и производства продукции животноводства
ВАК 4.2.5 Разведение, селекция, генетика и биотехнология животных
ВАК 4.3.3 Пищевые системы
ВАК 4.3.5 Биотехнология продуктов питания и биологически активных веществ
УДК 612.39 Питание
УДК 613.2 Гигиена питания
УДК 664 Пищевая промышленность в целом. Производство и консервирование пищевых продуктов
Цель исследования – оценка качества помадной начинки функционального назначения. Задачи: разработка рецептуры помадной начинки с добавлением нетрадиционного железосодержащего сырья. Объекты исследования – экстракт люцерны посевной, альбумин пищевой природы. Анализируется влияние добавления альбумина пищевого черного из говяжьей крови, экстракта люцерны посевной на органолептические характеристики продукта и пластичность помадной начинки. По итогам органолептической оценки был выбран опытный образец с добавлением экстракта люцерны посевной 0,5 мл и альбумина пищевой природы 5,0 г, в котором установлено увеличение содержания белка в 1,9–2,4 раза по сравнению с контрольными образцами. В результате органолептической оценки в опытном образце № 3 присутствует ярко выраженный вкус и запах альбумина пищевого и экстракта люцерны пищевой в отличие от опытного образца № 2, в котором присутствует сбалансированный вкус и запах альбумина черного пищевого и экстракта люцерны пищевой, что удовлетворяет потребительским свойствам полученного продукта. По удовлетворению суточной потребности в жире для мужчин и женщин в опытном образце № 2 значения составили 3,70 и 4,7 % соответственно. Разработанная помадная начинка может использоваться в производстве для наполнения конфет типа: «Ромашка», «Ласточка», «Муза Сибирская» и т. д. Кроме того, начинки могут употребляться как самостоятельный продукт в качестве перекуса с хлебобулочным изделием на завтрак или полдник. Для полного удовлетворения потребности в железе в выбранном опытном образце № 2 мужчинам необходимо ежедневно употреблять по 19,0 г, женщинам – 34,3 г без учета потребления других продуктов. В результате добавления экстракта люцерны посевной, альбумина пищевой природы разработан продукт функционального назначения, предназначенный для снижения железодефицита.
помадная начинка, железодефицит, железодефицитная анемия
Введение. Актуальность исследования вопросов железодефицитного состояния человека в современном обществе определяется несбалансированностью рациона питания.
Анемия, вызванная дефицитом железа в крови, является лишь одним из множества последствий, связанных с нехваткой данного микроэлемента. Нехватка железа может привести к различным нарушениям в работе организма даже при отсутствии анемии. Основной причиной является не только снижение уровня железа, но и воспалительные процессы, влияющие на его задержку в крови. Проблема недостатка железа и связанной с ним анемии признана мировым здравоохранением как глобальная, и борьба с ней стоит в первоочередных задачах [1].
В зависимости от степени дефицита железа в организме, начиная от прелатентного и заканчивая явной анемией, предлагаются различные методы лечения. Это могут быть как натуральные продукты, богатые железом, так и специальные добавки или медикаменты, включая препараты для приема внутрь или инъекции [2].
Был проведен анализ, который подчеркнул частоту и значимость синдрома дефицита железа среди женщин в период их детородных лет. Обеспечение своевременной коррекции железодефицита вносит значительный вклад в уменьшение рисков, связанных с осложнениями во время беременности, кроме того, снижает уровень заболеваемости среди новорожденных [3].
Исследования показывают, что железодефицитная анемия – распространенное заболевание среди лиц, страдающих избыточным весом. В группе обследованных людей с ожирением 31,23 % столкнулись с железодефицитной анемией, а у 34,18 % был выявлен железодефицит без анемии, суммарно это составляет 65,41 % [4].
Снижение потребления железа влияет на обменные процессы тканей. Несмотря на то, что уровень гемоглобина может оставаться прежним, выработка железа начинает уменьшаться [5]. При приеме беременными и кормящими препаратов железа с замедленным высвобождением, обогащенных фолиевой кислотой, создается возможность формирования у новорожденных увеличенных запасов этого элемента [6].
Термин «биодоступность железа» описывает процент металла, взятого организмом через кишечник из пищи, который активно включается в различные физиологические процессы, включая формирование крови. Хелатбисглицинат – это форма, за которой будущее, в его структуре ион Fe2+ сочетается с парой молекул глицина, образуя хелаты [7].
Пищевое железо всасывается через стенку кишечника в виде гемового железа (из источников животной пищи) и негемового железа (из источников животной и растительной пищи). Гемовое железо обладает высокой биодоступностью по сравнению с негемовым железом; его всасывание более эффективно, тогда как на биодоступность негемового железа существенно влияют другие компоненты рациона. Негемовое железо в основном присутствует в окружающей среде и рационе в виде нерастворимой трехвалентной (Fe3+ ) формы железа, но транспортируется через стенку кишечника в двухвалентной (Fe2+) форме [8].
Ученые разработали множество методов для решения проблемы нехватки железа, среди которых выделяются различные источники этого элемента. К традиционным вариантам можно отнести сульфат железа, который содержит 20 % данного минерала [9].
В соответствии с нормами Всемирной организации здравоохранения рекомендованная дозировка железа составляет 120 мг в день для лечения анемии и 60 мг в день для ее профилактики. При этом используются как препараты, содержащие двухвалентное железо, так и трехвалентное [10].
Кроме фармацевтических средств важная роль в борьбе с дефицитом железа отводится сбалансированному питанию. Рациональное питание, включающее в себя достаточное количество железа, важно как для взрослых (10,0–18,0 мг/сут), так и для детей (4,0–18,0 мг/сут в зависимости от возраста). Включение в рацион микроэлементов в наноразмерных солях и порошках может способствовать эффективной терапии недостатка железа [11].
Современная кондитерская промышленность активно использует технологии, позволяющие производить конфеты, способ создания которых включает в себя процесс растворения сахарных кристаллов и удаление излишков воды из сливок.
Особенностью рецептуры этих кондитерских изделий является высокое содержание сахара и жиров при ограниченном присутствии компонентов с биологической активностью. Продолжительность этого этапа напрямую влияет на твердость помадки. По мере постепенного испарения воды сахар концентрируется, и температура смеси поднимается выше 100 °C (212 °F). При интенсивном испарении, когда время приготовления более длительное, помадная масса будет слишком твердой.
При охлаждении сахара при постоянном перемешивании образуются мелкие кристаллы, превращающие его в белую липкую массу. Количество воды оказывает большое влияние на текстуру. Низкие уровни используются в формованных изделиях, в то время как более высокое содержание воды дает кремовые начинки. Роль жира аналогична жирам, используемым в ирисе. Он может сгладить текстуру и придать кремообразность помадке. Основная причина использования жира – его функция в качестве носителя вкуса. Поскольку жир смешивается во время процесса взбивания, его окислительная стабильность имеет решающее значение, чтобы избежать неприятного привкуса.
Известно обогащение помадных конфет β-каротином путем замены в рецептуре искусственного красителя тартразина (Е102) на β-каротин с последующей органолептической оценкой полученных конфет [12].
Изучена возможность применения кавитационного воздействия на помадные конфеты для доведения инверсии сахарозы до 100 %. Установлено оптимальное количество тыквенной подварки, равное 7,2 г на 100 г готового продукта для внедрения нетрадиционного сырья, повышающего высокую пищевую и биологическую ценность [13].
Цель исследования – оценка качества помадной начинки функционального назначения.
Объекты и методы. Исследование сосредоточено на анализе традиционно производимой помадной начинки и помадной начинки с добавлением нетрадиционного сырья. Среди изучаемых компонентов можно выделить альбумин пищевой природы, экстракт люцерны посевной.
Экстракт люцерны посевной представляет собой сочетание высокомолекулярных соединений с активными компонентами, которые оказывают многогранное воздействие на здоровье человека. Этот препарат включает такие элементы, как флавоноиды, липиды и фосфолипиды; белки в его составе состоят из 20 аминокислот, из которых 8 являются незаменимыми. В сухой массе люцерны в среднем содержится 20 % сырого протеина [14].
Организация эксперимента включила в себя создание контрольной и трех опытных групп для исследования образцов. Рецептура одной из них разработана для помадной начинки, обогащенной альбумином черным пищевым, тогда как в рецептуру второй группы дополнительно введен экстракт люцерны посевной.
В процессе проведенных исследований были установлены органолептические характеристики согласно ГОСТ 4570-2014 «Конфеты. Общие технические условия».
Результаты и их обсуждение. Выполнялись исследования, в результате которых была разработана технологическая схема получения помадной начинки (рис.)
Технология получения контрольного образца помадной начинки
Technology for obtaining a control sample of the fondant filling
В ходе подготовки начинки для помадных конфет в качестве сырья в состав вошли такие ингредиенты, как сгущенное молоко с сахаром, карамельная патока, кристаллический сахар и вода.
В отличие от контрольного в опытные образцы были дополнительно введены следующие компоненты: альбумин черный пищевой, экстракт люцерны посевной.
Технология получения опытных образцов включает в себя следующие этапы: на первом этапе подготовлена основа – сахар-песок, сгущенное молоко, вода, патока карамельная, на втором этапе – для 1-й, 2-й и 3-й группы опытных образцов введен альбумин черный пищевой, для 2-й и 3-й группы опытных образцов дополнительно введен экстракт люцерны посевной, на третьем этапе происходит смешивание компонентов и уваривание, на заключительном этапе – розлив в формы.
Анализ включал оценку органолептических показателей согласно ГОСТ 4270-2014.
Цвет полученных образцов был следующий: контрольный образец кремового цвета, опытный образец № 1 – светло-коричневого, опытные образцы № 2, 3 – темно-коричневого.
При оценке органолептических характеристик образцов было выявлено, что контрольный образец отличается слегка уловимым молочным ароматом сгущенки. В то время как у опытных образцов № 1 и № 2 наблюдается неярко выраженное присутствие вкусовых нот альбумина пищевого черного и экстракта из люцерны посевной, опытный образец № 3 демонстрирует насыщенные вкус и аромат, характерные для альбумина черного пищевого и экстракта люцерны посевной.
По показателям структуры, консистенции, поверхности и формы все образцы соответствуют требованиям ГОСТ 4270-20.
Выявилась достоверность содержания белка, жиров, а также железа в анализируемом продукте, что подтвердили результаты, представленные в таблице.
Исследование пищевой ценности образцов помадной начинки
в соответствии с суточной потребностью
Investigation of the nutritional value of the fondant filling samples
in accordance with the daily requirement
|
Показатель |
Минимальная физиологическая потребность (муж/жен.) |
Контрольный образец |
Опытный образец |
||
|
№ 1 |
№ 2 |
№ 3 |
|||
|
Железо, мг |
10/18 |
0,52 |
4,11 |
5,25 |
6,21 |
|
Белок, % |
75/60 |
2,16 |
5,56 |
6,51 |
7,47 |
|
Жиры, % |
72/57 |
2,64 |
2,89 |
2,67 |
2,68 |
|
Углеводы, % |
301/238 |
75,10 |
70,49 |
68,26 |
66,40 |
|
Вода, % |
– |
19,45 |
20,25 |
21,7 |
22,56 |
|
Зола, % |
– |
0,65 |
0,81 |
0,86 |
0,89 |
|
Энергетическая ценность, ккал |
2150/1700 |
324,5 |
330,1 |
325,8 |
321,3 |
|
Витамины: Ретинол А, мкг |
900/800 |
– |
4,50 |
4,50 |
4,50 |
|
Пантотеновая кислота В5, мг |
5,0 |
– |
– |
– |
0,80 |
|
Рибофлавин В2, м г |
1,8 |
0,13 |
– |
0,16 |
0,20 |
|
α-токоферол Е, мг |
15,0 |
– |
0,01 |
0,01 |
0,10 |
Были получены данные, указывающие на необходимость потребления помадной начинки с экстрактом люцерны посевной и альбумином пищевой природы: мужчинам – 19,0 г для удовлетворения суточной потребности в железе и 34,3 г помадной начинки женщинам при суточной потребности 10 и 18 мг/100 г без учета потребления других продуктов.
Покрытие метаболических нужд в железе обеспечивается за счет следующих ингредиентов: экстракта люцерны посевной, альбумина черного пищевого. Согласно проведенным анализам, содержание белка в опытном образце № 1 находится на уровне 5,56 %, № 2 – 6,51, № 3 – 7,47 %. Эти показатели превышают уровень, зафиксированный в контрольном образце, где белок составляет только 2,16 %.
Опытный образец № 3 покрывает суточную потребность в жире для мужчин и женщин на 3,72 и 4,70 % соответственно. В отличие от этого опытный образец № 1 с альбумином черным пищевым обеспечил покрытие суточной потребности в жире для мужчин и женщин на 4,01 и 5,07 % соответственно. В отличие от опытных образцов № 1 и 3 в образце № 2 покрытие суточной потребности в жире составляет 3,70 и 4,68 % для мужчин и женщи соответственно.
Жирорастворимые витамины также подверглись анализу в опытных образцах. В опытном образце № 1, опытном образце № 2 и в опытном образце № 3 видно, что содержание витамина Е перекрывает суточную норму в 0,06 % соответственно. Содержание витамина В2 в образцах с экстрактом люцерны посевной и альбумина черного пищевого достигло 16,00 %. Содержание витамина В5 в образцах с экстрактом люцерны посевной и альбумина черного пищевого достигло 11,32 %.
Заключение
- Использование компонентов с высоким содержанием железа, в т. ч. таких, как альбумин черный пищевой и экстракт люцерны посевной, является эффективным для обеспечения ежедневной потребности человека в данном веществе.
- Для достижения необходимого уровня потребления железа взрослым мужчинам и женщинам рекомендуется употреблять помадную начинку, обогащенную экстрактом люцерны посевной и альбумином черным пищевым, в количестве 19,0 и 34,3 г соответственно.
- Включение добавок функционального назначения обеспечивает эффективное решение проблемы недостатка железа в готовом продукте.
- Разработанная помадная начинка может использоваться как самостоятельный продукт и в кондитерском производстве для наполнения конфет типа: «Ромашка», «Ласточка», «Муза Сибирская» и т. д.
1. Полякова О.А., Клепикова М.В., Литвинова С.Н., и др. Проблема дефицита железа и железодефицитной анемии в общемедицинской практике // Профилактическая медицина. 2022. № 25 (12). С.127–134. DOI:https://doi.org/10.17116/profmed202225121127. EDN: https://elibrary.ru/WSSLNZ.
2. Орлова С.В., Никитина Е.А., Прокопенко Е.В., и др. Решение проблем железодефицита: еда, биодобавки или лекарственные средства? // Терапия. 2021. Т 7, № 1 (43). С.162–171. DOI:https://doi.org/10.18565/therapy.2021.1.162-171. EDN: https://elibrary.ru/FIVMRF.
3. Виноградова М.А. Железодефицит у женщин: как снизить распространенность? // Consilium Medicum. 2022. Т. 24. С. 473–476. DOI: https://doi.org/10.26442/20751753.2022.7.201850. EDN: https://elibrary.ru/BVPWJT.
4. Сухова М.С., Жукова Л.А. Оценка состояния ферростатуса у больных ожирением // Заболевания щитовидной железы и коморбидные состояния: мат-лы междунар. науч. конф, Курск, 24–25 мая 2024 г. Курск: Кур. гос. мед. ун-т, 2024. С. 124–127. EDN: https://elibrary.ru/EHPAYW.
5. Ласточкина Д.В. Влияние донаций крови на развитие латентного железодефицита у доноров крови. Клиническая онкогематология // Фундаментальные исследования и клиническая практика. 2023. Т 16, № S1. С. 77–78. EDN: https://elibrary.ru/BZPCW.
6. Доброхотова Ю.Э., Маркова Э.А. Новые возможности терапии железодефицитных состояний у женщин в различные возрастные периоды // РМЖ. Мать и дитя. 2022. Т. 5, № 5. С.201–206. DOI:https://doi.org/10.32364/2618-8430-2022-5-3-201-208. EDN: https://elibrary.ru/UYYTJQ.
7. Коденцова В.М. Рисник Д.В., Бессонов В.В. Соединения железа для обогащения пищевых продуктов: сравнительный анализ эффективности // Микроэлементы в медицине. 2023. Т. 24, № 1. С.10–19. DOI:https://doi.org/10.19112/2413-6174-2023-24-1-10-19. EDN: https://elibrary.ru/MXLUCR.
8. Coad J., Pedley K. Iron deficiency and iron deficiency anemia in women // Scandinavian Journal of Clinical and Laboratory Investigation. 74 (sup244). 2014. P. 82–89. DOI:https://doi.org/10.3109/00365513.2014. 936694.
9. Мойссенок А.Г., Мотылевич Ж.В., Черемисин А.С., и др. Эссенциальность и дефицит железа в питании: углубление известной проблемы нутрициологии // Пищевая промышленность: наука и технологии. 2023. Т. 16, № 2. С. 31–39. EDN: https://elibrary.ru/UUKUAU.
10. Мартынов А.И., Гороховская Г.Н., Юн В.Л., и др. Современный взгляд на проблему дефицита железа // Поликлиника. 2022. № 6–2. С. 16–20. EDN: https://elibrary.ru/DEZNLX.
11. Kumari A., Chauhan A.K. Iron nanoparticles as a promising compound for food fortification in iron deficiency anemia: a review // Journal of Food Science and Technology. 2022. Vol. 59, № 9. P. 3319–3335. DOI:https://doi.org/10.1007/s13197-021-05184-4. EDN: https://elibrary.ru/OVICWP.
12. Баулина Т.В., Зайцева Л.В., Осипов М.В. Помадные конфеты, обогащенные бета-каротином // Вестник КрасГАУ. 2021. № 9. С. 179–186. DOI:https://doi.org/10.36718/1819-4036-2021-9-179-186. EDN: https://elibrary.ru/BOKKQS.
13. Леонова С.А., Насадюк А.В., Бадамшина Е.В., и др. Потребительские свойства помадных конфет отечественных производителей // Российский электронный научный журнал. 2022. № 4 (46). С.12–21. DOI:https://doi.org/10.31563/2308-9644-2022-46-4-12-21. EDN: https://elibrary.ru/ULLWJN.
14. Захаренко С.В., Дюкова Н.Н. Морфобиологическая характеристика и значение люцерны // Достижения молодежной науки для агропромышленного комплекса: сб. тр. LVII науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых, Тюмень, 27 февраля – 3 марта 2023 г. Ч. 2. Тюмень: Государственный аграрный университет Северного Зауралья, 2023. С. 40–46. EDN: https://elibrary.ru/ICMEZV.
