Кемерово, Кемеровская область, Россия
Цель исследования – разработка и оценка качества печенья сдобного с добавлением шрота плодов расторопши пятнистой. Задачи: изучить биологическую ценность расторопши пятнистой и особенности ее применения в мучных кондитерских изделиях, 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 – модельные образцы печенья сдобного с добавлением шрота расторопши пятнистой (5; 7,5; 10; 12,5; 15 %). Для приготовления модельных образцов использовали сырье: сахар белый (ГОСТ 33222-2015), масло сливочное (ГОСТ 32261-2013), меланж (ГОСТ 56382-2015), ванилин (ГОСТ 16599-71), муку пшеничную высшего сорта (ГОСТ 26574-2017); шрот плодов расторопши пятнистой (Silybum marianum L.) (ГОСТ 34221-2017). При проведении испытания применяли следующие методы анализа: массовую долю влаги в выпеченных изделиях определяли по ГОСТ 5900-2014 «Изделия кондитерские. Методы определения влаги и сухих веществ»; намокаемость по ГОСТ 10114-80 «Изделия кондитерские мучные. Метод определения намокаемости»; массовую долю сахара – по ГОСТ 5672-68 «Хлеб и хлебобулочные изделия. Методы определения массовой доли сахара»; массовую долю жира согласно ГОСТ 31902-2012 «Изделия кондитерские. Методы определения массовой доли жира». Органолептические показатели качества образцов печения определяли в соответствии с требованиями ГОСТ 24901-2014. Полученные экспериментальные данные обрабатывали статистическими методами. Установлена оптимальная дозировка шрота расторопши в рецептуре в количестве 7,5 % к массе муки. Определена возможность снижения доли сахара и жира в рецептуре на 10 %, обоснована целесообразность введения инулина, что позволило получить изделие с добавленной пищевой ценностью при сохранении технологических характеристик полуфабриката и соблюдении нормируемых требований.
мучные кондитерские изделия, специализированная направленность, расторопша пятнистая, рецептура, технология, оценка качества.
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.
1. Стратегия повышения качества пищевой продукции до 2030 года. Утв. Распоряжением Правительства Российской Федерации от 29 июня 2016 г. №1364-р. URL:http://government.ru/docs/23604/ (дата обращения: 10.03.2023).
2. Обоснование разработки обогащенных мучных кондитерских изделий / И.Ю. Резниченко [и др.] // Пищевая промышленность. 2019.№ 5. С. 56–59. DOIhttps://doi.org/10.24411/0235-2486-2019-10073.
3. Смирнов С.О., Фазуллина О.Ф. Плоды расторопши пятнистой как перспективное сырье растительного происхождения в технологии производства биологически активных добавок к пище // Пищевая промышленность. 2018. № 9. С. 8–12.
4. Кароматов И.Д., Асланова Д.К. Противоопухолевые свойства расторопши пятнистой // Биология и интегративная медицина. 2018. № 10. С. 56–69.
5. Рамазанов А.Ш., Балаева Ш.А. Аминокислотный состав плодов расторопши пятнистой, произрастающей на территории Республики Дагестан // Химия растительного сырья. 2020. № 3. С. 215–223.
6. Исследование витаминного состава расторопши пятнистой / Н.Л. Клейменова [и др.] // Ползуновский вестник. 2022. № 3. С. 160–165. DOIhttps://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2022.03.022.
7. A case of allergy to Silybummarianum (milk thistle) and Eragrostistef (teff) / Wojas O., Krzych-Fałta E., Samel-Kowalik P., Żalikowska-Gardocka M., Majsiak E., Mari A. // Allergy, Asthma & Clinical Immunology. 2020. Т. 16. № 1. р. 1–6.
8. Milk thistle (SilybumMarianum L.) as a novel multipurpose crop for agriculture in marginal environments: A review / Marceddu R., Dinolfo, L., Carrubba, A., Sarno, M., & Di Miceli, G. //Agronomy. 2022. Т. 12. № 3.С. 729.DOI:/10.3390/agronomy12030729.
9. Polyphenols as plant-based nutraceuticals: health effects, encapsulation, nano-delivery, and application / Zhang Z., Li, X., Sang, S., McClements, D. J., Chen, L., Long, J // Foods. 2022. Т. 11. № 15. С. 2189. DOIhttps://doi.org/10.3390/foods11152189.
10. Presence of mycotoxins in milk thistle (Silybummarianum) food supplements: A review / Pickova D. Ostry, V., Toman, J., &Malir, F //Toxins. 2020. Т. 12. № 12. С. 782.doi.org/10.3390/toxins12120782.
11. Silybummarianum (Milk Thistle): Review on Its chemistry, morphology, ethno medical uses, phytochemistry and pharmacological activities / Porwal O., Ameen, M. S. M., Anwer, E. T., Uthirapathy, S., Ahamad, J. // Journal of Drug Delivery and Therapeutics. 2019. Т.9. № 5. Р. 199–206. DOIhttps://doi.org/10.22270/jddt.v9i5.3666/
12. Шемуранова Н.А., Гарифуллина Н.А. Репродуктивная функция и молочная продуктивность коров при применении ламарин Saldonum // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2021. Т. 22. № 5. С. 745–753. DOIhttps://doi.org/10.30766/2072-9081.2021.22.5.745-753.
13. Разработка состава и технологии гранулированной лекарственной формы на основе густого экстракта расторопши пятнистой и адеметионина / Д.И. Писарева [и др.] // Разработка и регистрация лекарственных средств. 2020. Т. 9. № 2. С. 106–112. DOIhttps://doi.org/10.33380/2305-2066-2020-9-2-106-112.
14. Получение наночастиц селена с использованием силимарина и изучение их цитотоксичности по отношению к опухолевым клеткам / С.А. Староверов [и др.] //Сельскохозяйственная биология. 2017. Т. 52. № 6. С. 1206–1213. DOIhttps://doi.org/10.15389/agrobiology.2017.6.1206.
15. Исследование гепатопротекторного действия композиций, содержащих шрот расторопши пятнистой, при моделировании подострого гепатита у крыс / Ю.В. Землянова, Е.В. Полякова, Г.И. Боряев [и др.] // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана. 2023. Т. 253. № 1. С. 107–115.doi:10.31588 /241342011883.1.253.107.
16. Новинка и ценный продукт. URL: https://xn-itbbdiddggc2a7agctr9l.xn--p1ai/articles/media/2022/ 7/22/novinka-i-tsennyij-produkt/ (дата обращения: 19.04.2023)
17. Найда Н.М. Биоэкологические особенности silybum marianum в условиях Ленинградской области // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. 2022. № 4 (69). С. 9–20. DOI:https://doi.org/10.24412/2078-1318-2022-4-9-20.
18. Влияние климатических условий Республики Дагестан на содержание жирного масла и других биологически активных веществ в плодах расторопши пятнистой / А.Ш. Рамазанов [и др.] // Химия растительного сырья. 2021. № 4. С. 207–215. DOI:https://doi.org/10.14258/jcprm.2021049668.
19. Экологически безопасная технология возделывания расторопши пятнистой / С.А. Кшникаткин [и др.] // Нива Поволжья. 2021. № 3 (60). С. 60–66. DOI:https://doi.org/10.36461/np.2021.60.3.020.
20. Сборник рецептур печенья. Красногорск. «Союзснаб». 32 с. URL:https://ssnab.ru /upload/iblock/d92/d928a9e846312b8a78955be21a1050ca.pdf.
21. Производство мучных кондитерских изделий. Выход продукции, брак, отходы и потери. URL: https://baker-group.net/confectionery-formulations-technology (дата обращения: 19.04.2023).
22. Росихин Д.В. и др. ВЭЖХ-анализ лекарственного препарата «Силимар» // Современные проблемы науки и образования. 2015. № 4. URL: https://science-education.ru/ru/ article/view?id=20837 (дата обращения: 14.03.2023).
23. Петров С.М., Подгорнова Н.М., Григорьев Д.А. Инулин как перспективный натуральный пребиотик многоцелевого использования // Пищевая промышленность. 2022. № 7. С. 66–74.
24. Тарасова В.В., Николаева Ю.В., Крылова Л.А. Разработка рецептуры маффинов с увеличенным сроком хранения//Пищевая промышленность. 2021. №3. С. 12–18.
25. Резниченко И.Ю., Щеглов М.С. Сахарозаменители и подсластители в технологии кондитерских изделий//Техника и технология пищевых производств. 2020. Т. 50. № 4. С. 576–587. DOIhttps://doi.org/10.21603/2074-9414-2020-4-576-587.
26. ТР ТС 022/2011. Пищевая продукция в части ее маркировки. М.: Стандартинформ. 2014. 23 с.
