Москва, г. Москва и Московская область, Россия
Москва, г. Москва и Московская область, Россия
Москва, г. Москва и Московская область, Россия
Цель исследований – разработка усовершенствованной технологии глазированного желейно-овощного мармелада с β-каротином и пониженным содержанием легкоусвояемых углеводов. В качестве растительного овощного сырья обоснованы плоды мускатной тыквы сортообразца Ц-20, содержащие до 28 мг каротиноидов на 100 г. Для замены сахара использован подсластитель изомальт. В качестве антикристаллизатора использована патока мальтозная. Разработаны рецептуры и изготовлены образцы желейно-овощного мармелада, в том числе глазированные шоколадной глазурью без сахара. Образцы были упакованы в полипропиленовую пленку с толщиной 30 мкм и заложены на хранение при температуре 18 ºС и относительной влажности воздуха 40 %. Исследованы физико-химические показатели образцов мармелада в процессе хранения. Плоды тыквы вносят в мармелад β-каротин и окрашивают в оранжевый цвет, что положительно влияет на внешний вид и исключает необходимость использования синтетических красителей. Содержание β-каротина в разработанном мармеладе составило 2,42 мг/100 г, что позволяет маркировать его как источник β-каротина. Образцы мармелада, изготовленные с использованием мальтозной патоки, сохраняли свои потребительские качества при хранении. Содержание редуцирующих веществ в образце, изготовленном с использованием агара, изомальта, мальтозной патоки и пюре из тыквы, составило 8,5 %, что в 2 раза ниже, чем у образца желейно-овощного мармелада, изготовленного на основе инвертного сиропа в качестве антикристаллизатора. Благодаря высокому содержанию овощного пюре (23,4 %) и пониженному содержанию легкоусвояемых углеводов разработанный желейно-овощной мармелад обладает улучшенными потребительскими характеристиками и может быть рекомендован потребителям с проблемами обмена веществ. Результаты работы способствуют расширению ассортимента кондитерских изделий студнеобразной консистенции.
кондитерские изделия, мармелад, легкоусвояемые углеводы, пюре из тыквы, изомальт, шоколадная глазурь.
Введение. Многие кондитерские изделия характеризуются высокой энергетической ценностью, низким содержанием витаминов, микро- и макроэлементов. Поэтому разработка новых кондитерских изделий с пониженным содержанием легкоусвояемых углеводов, с повышенным содержанием микронутриентов является актуальной задачей, над которой работают многие исследователи и производители [1, 2]. Тыква является одним из видов отечественного растительного сырья с высоким содержанием биологически активных веществ, может быть включена в состав мармелада, что ассоциируется у потребителей с принципами здорового питания [3, 4].
Тыква (Cucurbita) относится к семейству тыквенных, содержит 6–30 % сухих веществ, включающих 1,5–15 % сахаров, 4–23 клетчатки, 20–24 крахмала, 0,3–1,4 % пектинов, до 40 мг аскорбиновой кислоты и до 28 мг каротиноидов в 100 г плодов, способствующих повышению устойчивости иммунной системы организма человека [5–7]. Фруктовое и овощное сырье широко используется для изготовления мармелада. Паста из тыквы обогатила желейный мармелад пищевыми волокнами, витаминами, минеральными веществами, что позволило расширить ассортимент кондитерских изделий функционального назначения. Разработаны рецептуры желированных масс на основе тыквы, облепихи и клюквы с использованием изомальта [8].
Одним из направлений реализации «Стратегии формирования здорового образа жизни населения, профилактики и контроля неинфекционных заболеваний на период до 2025 года» является разработка программ популяризации рационального питания (снижение избыточного потребления гражданами соли, сахара, насыщенных жиров) [Приложение к приказу Министерства здравоохранения Российской Федерации от 15 января 2020 года № 8 «Стратегия формирования здорового образа жизни населения, профилактики и контроля неинфекционных заболеваний на период до 2025 года»].
Исследования рынка показывают сформированный у потребителей подход к выбору кондитерских изделий, позиционируемых как более здоровые варианты, такие как низкокалорийные продукты, с пониженным содержанием сахара, изделия на основе функциональных ингредиентов. Такие продукты пользуются большим спросом среди молодых потребителей, которые готовы платить за высокое качество ингредиентов, бренд, оригинальные вкусы. Таким образом, персонализация в разработке продуктов питания и рост сектора изделий с пониженным содержанием сахара являются ключевыми трендами мирового кондитерского рынка [9, 10].
С целью снижения энергетической ценности изделий и профилактики заболеваний сахар в пищевых продуктах заменяют подсластителями, среди которых наиболее распространен изомальт [11]. Коэффициент сладости изомальта составляет 0,5 относительно сахарозы, а его гликемический индекс значительно ниже, чем у сахарозы [12]. Изомальт используется в производстве продуктов питания для людей, страдающих диабетом, в рационе которых должно быть снижено содержание легкоусвояемых углеводов.
Для придания кондитерским изделиям новых органолептических свойств, уменьшения скорости процессов влагопереноса и продления срока годности используется глазирование. Разработана рецептура желейного мармелада лечебно-профилактического назначения с использованием яблочного и тыквенного пюре, шоколадной глазури [13–18]. При этом ассортимент кондитерских изделий с пониженным содержанием легкоусвояемых углеводов и с использованием отечественного фруктового и овощного сырья недостаточно разнообразен.
Цель исследований – разработка глазированного желейно-овощного мармелада, содержащего пюре тыквы с β-каротином, с пониженным содержанием легкоусвояемых углеводов.
Задачи: обосновать рецептурные компоненты глазированного и неглазированного желейно-овощного мармелада со сниженным содержанием легкоусвояемых углеводов и повышенным содержанием биологически активных веществ; исследовать влияние антикристаллизаторов на сохранность желейно-овощного мармелада; провести оценку влияния шоколадной глазури на сохранность глазированного желейно-овощного мармелада и его органолептические характеристики; разработать технологию и рецептуру мармелада со сниженным содержанием легкоусвояемых углеводов.
Объекты и методы. Объектами исследования являлись образцы желейно-овощного мармелада, в том числе глазированного, для изготовления которых использованы пюре из плодов мускатной тыквы сортообразца Ц20, содержащее до 28 мг/100 г каротиноидов, изомальт, инвертный сироп, патоку мальтозную, агар, шоколадную глазурь без сахара. В качестве прототипа использована рецептура формового желейного мармелада № 11 из сборника рецептур [19]. Для изготовления образца № 1 использован инвертный сироп, № 2 – патока мальтозная, № 3 – инвертный сироп и шоколадная глазурь, № 4 – патока мальтозная и шоколадная глазурь.
Образцы были упакованы в полипропиленовую пленку с толщиной 30 мкм и заложены на хранение при температуре 18 ºС при относительной влажности воздуха 40 %.
Массовая доля влаги измерена по ГОСТ 5900-2014 «Изделия кондитерские. Методы определения массовой доли влаги и сухих веществ». Активность воды определена по ГОСТ ISO 21807-2015 «Микробиология пищевой продукции и кормов. Определение активности воды». Содержание редуцирующих веществ определено по ГОСТ 5903-89 «Изделия кондитерские. Методы определения сахара». Органолептические показатели исследовали согласно ГОСТ 5897-90 «Изделия кондитерские. методы определения органолептических показателей качества, размеров, массы нетто и составных частей» и методом профилограмм. Массовая доля β-каротина определена по методике МВИ № 50-00334675-2016 «Методика определения массовой доли β-каротина спектрофотометрическим методом во фруктово-овощном сырье и в кондитерских изделиях».
Результаты и их обсуждение. Технология глазированного желейно-овощного мармелада включала приготовление корпуса мармелада с последующим глазированием шоколадной глазурью. Смесь агара и пюре тыквы, в которую добавлены изомальт и антикристаллизатор, уваривали до массовой доли сухих веществ 70–75 %, охлаждали до температуры 85 °С и разливали в силиконовые формы. На основе рецептуры № 142 из сборника рецептур [20] разработана рецептура шоколадной глазури без сахара. Для приготовления шоколадной глазури в меланжере использованы 116,3 г какао масла, 432,0 г какао тертого, 463,0 г изомальта и 4,0 г лецитина.
Исследована возможность уменьшения содержания патоки в мармеладе. Поскольку относительная сладость изомальта составляет около 40 % сладости сахарозы, была изучена возможность замены патоки на инвертный сироп, который обладает относительно большей сладостью по сравнению с патокой и содержит более 80 % редуцирующих веществ.
После 7 суток хранения на поверхности изделий начались процессы кристаллизации. После 14 суток хранения количество и размеры кристаллов значительно увеличились, появились капли воды. После 28 суток хранения изделия уже не соответствовали требованиям ГОСТ 6442-2014 «Мармелад. Общие технические условия» по внешнему виду (рис. 1).
|
|
|
|
исходный |
28 суток |
Рис. 1. Образцы желейно-овощного мармелада № 1, изготовленные с использованием инвертного сиропа в качестве антикристаллизатора
Показано, что при изготовлении мармелада с использованием изомальта как подсластителя нецелесообразно заменять патоку инвертным сиропом в качестве компонента с влагоудерживающими свойствами, поскольку при хранении происходит значительное изменение внешнего вида. Поэтому были исследованы образцы желейно-овощного мармелада № 2, изготовленные с использованием патоки мальтозной (рис. 2).
|
|
|
|
исходный |
28 суток |
Рис. 2. Образцы желейно-овощного мармелада № 2, изготовленные с использованием патоки мальтозной в качестве антикристаллизатора
При хранении образца мармелада № 2 кристаллизация на поверхности образцов, обусловленная процессами влагопереноса, была менее выражена по сравнению с образцом № 1.
Для увеличения срока годности и снижения массовой доли легкоусвояемых углеводов образцы мармелада № 1 и № 2 глазировали шоколадной глазурью без сахара, что в целом понижает гликемический индекс глазированного мармелада.
После 14 суток хранения образцов глазированного мармелада № 3 не наблюдалось «поседение» поверхности глазури. Однако в объеме целого изделия протекали процессы кристаллизации, а в мармеладной массе под глазурью образовался кристаллический слой (рис. 3).
|
|
|
|
Образец № 3 с инвертным сиропом |
Образец № 4 с мальтозной патокой |
Рис. 3. Образцы глазированного желейно-овощного мармелада, изготовленные с использованием различных антикристаллизаторов, после 14 суток хранения
Образцы глазированного желейно-овощного мармелада № 3 обладали повышенной гигроскопичностью, что понижает их сохранность. После 14 суток хранения образцов № 4 не выявлено образование кристаллов в мармеладной массе. Образцы мармелада, изготовленные с использованием мальтозной патоки, сохраняли свои потребительские качества при хранении.
Исследовано изменение массовой доли влаги и активности воды образцов глазированного желейно-овощного мармелада, упакованного в полипропиленовую пленку с толщиной 30 мкм, в процессе хранения при температуре 18 ºС (рис. 4).
Рис. 4. Массовая доля влаги и активность воды в процессе хранения глазированного желейно-овощного мармелада
Установлено, что в процессе хранения массовая доля влаги уменьшилась за 8 недель хранения на 1,3 %, при этом активность воды уменьшилась незначительно – с 0,741 до 0,731. Значения массовой доли влаги и активности воды при хранении в образцах мармелада находились в соответствии с требованиями ГОСТ 6442 «Мармелад. Общие технические условия».
Исследовали содержание редуцирующих веществ в мармеладе. В образце № 2 этот показатель составил 8,5 %, что в 2 раза ниже, чем у образца № 1. Использование патоки позволило уменьшить содержание редуцирующих веществ и положительно влияло на сохранность изделий.
Наилучшими физико-химическими показателями обладает образец глазированного мармелада № 4. Физиологическая потребность в β-каротине составляет 5 мг/сутки [21]. ТР ТС 022/2011 «Пищевая продукция в части ее маркировки» позволяет маркировать разработанный мармелад как источник β-каротина (табл. 1).
Таблица 1
Физико-химические показатели глазированного мармелада
|
Образец мармелада |
Содержание β-каротина, мг/100 г |
Массовая доля влаги, % |
Активность воды |
|
№ 3 |
2,42 |
25,2 |
0,835 |
|
№ 4 |
2,42 |
19,0 |
0,767 |
Образец № 3 содержал большую массовую долю влаги и активность воды из-за гигроскопичности инвертного сиропа.
Исследованы органолептические показатели качества изготовленных образцов неглазированного и глазированного мармелада. Мармелад, изготовленный с использованием мальтозной патоки, глазированный и неглазированный (образцы № 2, 4), обладал характерным внешним видом и ярко выраженным вкусом тыквы (рис. 5).
|
|
|
|
Рис. 5. Профилограммы образцов неглазированного мармелада (№ 1, 2) и глазированного мармелада (№ 3, 4) |
|
Разработана сводная рецептура глазирован-ного желейно-овощного мармелада, который содержит пониженное (приблизительно в 3 раза) количество легкоусвояемых углеводов по сравнению с классической рецептурой (табл. 2).
Таблица 2
Сводная рецептура глазированного желейно-овощного мармелада
|
Сырье |
Массовая доля сухих веществ, % |
Расход сырья, кг |
|||
|
по сумме фаз |
на 1 т готовой продукции |
||||
|
в натуре |
в сухих веществах |
в натуре |
в сухих веществах |
||
|
Изомальт |
97,00 |
501,97 |
486,91 |
504,08 |
488,96 |
|
Какао тертое |
97,80 |
130,10 |
130,17 |
133,66 |
130,72 |
|
Какао-масло |
100,00 |
35,87 |
35,83 |
35,98 |
35,98 |
|
Патока |
78,00 |
251,53 |
196,19 |
252,59 |
197,02 |
|
Пюре из тыквы |
10,60 |
287,45 |
30,47 |
288,68 |
30,60 |
|
Агар |
85,00 |
14,38 |
12,22 |
14,44 |
12,27 |
|
Кислота лимонная |
98,00 |
3,59 |
3,51 |
3,59 |
3,52 |
|
Соевый фосфатидный концентрат |
99,00 |
1,24 |
1,23 |
1,25 |
1,24 |
|
Итого |
- |
1226,13 |
896,53 |
1234,27 |
900,31 |
|
Выход |
87,13 |
1000,0 |
871,30 |
1000,00 |
871,30 |
Содержание белков в 100 г разработанного мармелада составило 2,9 г, жиров – 11,0, углеводов – 27,8, сахароспирта (изомальт) – 50,4 г. Энергетическая ценность мармелада, разработанного по усовершенствованной технологии, составила 342,45 ккал. Замена сахара белого на изомальт и использование пюре тыквы позволилили снизить энергетическую ценность мармелада по сравнению с классической рецептурой на 10 %.
Усовершенствованная технологическая схема производства глазированного желейно-овощного мармелада включала следующие стадии (рис. 6): подготовка сырья и полуфабрикатов; приготовление агаро-сахарного сиропа с массовой долей влаги 30 %; приготовление рецептурной смеси с массовой долей влаги 28 %, с добавлением пюре тыквы и мальтозной патоки (или инвертного сиропа); приготовление мармеладной массы с массовой долей влаги 26 % при температуре 102 °С; охлаждение мармеладной массы до температуры 85 °С; розлив мармеладной массы в силиконовые формы; охлаждение мармеладной массы при температуре 7–8 °С в течение 60–80 мин; выборка желейно-овощного мармелада из силиконовых форм; глазирование мармелада шоколадной глазурью при температуре 20–22 °С; упаковка мармелада в полипропиленовую пленку с толщиной 30 мкм.
|
Подготовка сырья и полуфабрикатов
|
|
Приготовление рецептурной смеси W - 28 %; t - 102 °С
|
|
Охлаждение мармеладной массы W - 26 %; t - 85 °С
|
|
Розлив мармеладной массы в силиконовые формы t - 80 °С
|
|
Охлаждение мармеладной массы в силиконовых формах t - 7-8 °С; τ- 60-80 мин
|
|
Выборка желейно-овощного мармелада из силиконовых форм в виде отдельных изделий t - 18-20 °С
|
|
Набухший агар |
|
Пюре тыквы |
|
Приготовление мармеладной массы W - 26 %; t - 102 °С
|
|
Патока мальтозная/ инвертный сироп |
|
Лимонная кислота (раствор 50 %) |
|
Упаковка мармелада в полипропиленовую плёнку с толщиной 30 мкм W - 23 %; t - 18-20 °С |
|
Приготовление агаро-сахарного сиропа W - 30 %; t - 102 °С
|
|
Глазирование мармелада шоколадной глазурью t - 20-22 °С |
|
Шоколадная глазурь t - 35 °С |
Рис. 6. Технологическая схема производства глазированного желейно-овощного мармелада с использованием изомальта
Таким образом, применение технологической стадии глазирования позволяет снизить потери влаги мармелада, изготовленного с использованием инвертного сиропа, в процессе хранения на 1,1 % и образца мармелада, изготовленного с использованием мальтозной патоки, на 0,6 %.
Установлено, что срок хранения образцов глазированного мармелада составляет не менее 60 суток.
Благодаря высокому содержанию овощного пюре (23,4 %) мармелад обладает улучшенными потребительскими характеристиками и может быть рекомендован потребителям с проблемами обмена веществ.
Заключение.Разработана рецептура глазированного желейно-овощного мармелада с использованием 23,4 % пюре из плодов мускатной тыквы сортообразца Ц20 с повышенным содержанием β-каротина, уменьшенным в 3 раза содержанием легкоусвояемых углеводов.
Изготовленные в соответствии с разработанной рецептурой образцы мармелада обладали высокими органолептическими показателями. Высокое содержание β-каротина в мармеладе (2,1–2,4 мг/100 г) позволяет маркировать его как источник β-каротина.
Установлено, что замена патоки на инвертный сироп при изготовлении мармелада с пониженным содержанием легкоусвояемых углеводов ухудшает его внешний вид в процессе хранения. Пониженное содержание легкоусвояемых углеводов в мармеладе и использование шоколадной глазури без сахара позволяют рекомендовать продукт людям, страдающим болезнями, связанными с обменом сахара. Глазирование также позволяет уменьшить скорость процесса влагопереноса и предотвратить преждевременную кристаллизацию мармелада.
Результаты работы позволяют расширить ассортимент кондитерских изделий студнеобразной консистенции с пониженным содержанием легкоусвояемых углеводов.
1. Impact of Fermentation on the Phenolic Compounds and Antioxidant Activity of Whole Cereal Grains: A Mini Review / O.A. Adebo, I.G. Medina-Meza // Molecules. 2020. 25(4). P. 927. DOI:https://doi.org/10.3390/molecules25040927.
2. Особенности формирования сорбционных свойств пектиновых веществ из разных видов тыквы / В.В. Кондратенко, Т.Ю. Кондратенко // Вестник ЮУрГУ. Серия. Пищевые и биотехнологии. 2019. Т. 7, № 4. С. 5–12.
3. Влияние введения NaCl, сахарозы и пектина на восстановительные свойства овощных и фруктовых пюре / В.В. Кондратенко [и др.] // Вестник ВГУИТ. 2019. Т. 81. № 3(81). С. 137–144. DOI:https://doi.org/10.20914/2310-1202-2019-3-137-144.
4. Пацюк Л.К., Федосенко Т.В., Кондратенко В.В. Выявление кавитационной составляющей в общем приросте редуцирующих сахаров в результате инверсии сахарозы при ультразвуковом воздействии на овощные и фруктовые пюре / // Садоводство и виноградарство. 2020. № 5. С. 54–58. DOI:https://doi.org/10.31676/0235-2591-2020-5-54-58.
5. Новиков Н.Н. Биохимические основы формирования качества продукции растениеводства. М.: РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева, 2014. 194 с.
6. Николаенко С.Н., Волкова С.А., Николаенко В.И. Каротиноидный состав плодов тыквы // Молодой ученый. 2015. № 1(81). С. 166–168.
7. Табаторович А.Н. Исследование химического состава и качества полуфабрикатов из тыквы для кондитерского производства // Индустрия питания. 2018. Т. 3. № 1. С. 11–19.
8. Тарасенко Н.А., Баранова З.А. Питание как фактор профилактики сахарного диабета // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2015. № 5-6 (347-348). С. 6–9.
9. Рынок кондитерских изделий 2022 (№4/2022). URL: https://foodmarket.spb.ru/ archive/2022/222596/222601/ (дата обращения: 20.04.2023).
10. 7 трендов развития кондитерской отрасли 2021 года (№2/2021). URL: https://foodmarket.spb.ru/archive/2021/995/3712/ (дата обращения: 20.04.2023).
11. Ким Л.В. Перспективы применения изомальта при производстве кондитерских изделий на АО «Баян сулу» // Мат-лы II Всерос. нац. науч.-практ. конф. (с междунар. участием). Лесниково: КГСА им. Т.С. Мальцева, 2018. С. 365–368.
12. Способ получения желейного мармелада с использованием концентрированной пасты из тыквы: пат. № 2603895 Рос. Федерация. № 2015126296/13/ Магомедов Г.О.; заявл. 02.07.2015; опубл. 10.12.2016, Бюл. № 34. 5 с.
13. Способ производства желейного мармелада: пат. № 2376869 Рос. Федерация, № 2008141924/13/ Магомедов Г.О.; заявл. 22.10.2008; опубл. 27.12.2009, Бюл. № 36. 9 с.
14. Овощной мармелад: пат. № 2788442 Рос. Федерация, № 2022113548/ Бегеулов М.Ш., Руденко О.С., Казанцев Е.В., Буравова Н.А.; заявл. 20.05.2022: опубл.19.01.2023, Бюл. № 2. 6 с.
15. Овощной мармелад: пат. № 2790585 Рос. Федерация, № 2022113549/ Бегеулов М.Ш., Кондратьев Н.Б., Казанцев Е.В., Буравова Н.А.; заявл. 20.05.2022: опубл. 27.02.2023, Бюл. № 2. 8 с.
16. Глазированный желейно-овощной мармелад: пат. № 2791503 Рос. Федерация, № 2022113547/ Бегеулов М.Ш., Кондратьев Н.Б., Руденко О.С., Буравова Н.А.; заявл. 20.05.2022: опубл. 09.03.2023, Бюл. № 2. 8 с.
17. Технологические аспекты приготовления желейного мармелада пониженной сахароемкости и калорийности с использованием натурального углеводосодержащего продукта / Г.О. Магомедов [и др.] // Вестник ВГУИТ. 2022. Т. 84, № 2(92). С. 200–209. DOIhttps://doi.org/10.20914/2310-1202-2022-2-200-209.
18. Основные факторы формирования молекулярной структуры мармелада / Н.Б. Кондратьев [и др.] // Пищевые системы. 2021. Т. 4, № 3. С. 172–179. DOIhttps://doi.org/10.21323/2618-9771-2021-4-3-172-179
19. Иванушко Л.С. Рецептуры на мармелад, пастилу и зефир. М.: Пищевая промышленность, 1974. 207 с.
20. Смирнова М.К. Рецептуры на шоколад, шоколадные изделия и порошок какао. М.: Пищевая промышленность, 1968. 153 с.
21. Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации: метод. рекомендации 2.3.1.0253-21. М.: Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, 2021. 72 с.
