Введение. Использование фруктовых (овощных) полуфабрикатов становится более актуальным и востребованным в производстве кондитерских изделий. Полуфабрикаты на основе фруктов и овощей придают кондитерским изделиям характерные вкусо-ароматические и цветовые характеристики, повышают их физиологическую ценность, являясь альтернативой искусственным красителям и ароматизаторам. Стандартами регламентируется минимальное содержание фруктового сырья в пастиле и зефире, фруктового (овощного) сырья ‒ в определенных видах мармелада и конфет. Многие виды мучных изделий также выпускаются с добавлением продуктов переработки фруктового сырья.
Согласно ГОСТ 28322-2014, фруктовые (овощные) полуфабрикаты представляют собой «...продукты переработки фруктов (овощей), консервированные различными способами...» [1]. Наибольшее значение в кондитерском производстве получили фруктовые пюре, подварки и припасы.
Фруктовое пюре производится из «...целых или измельченных, свежих или быстрозамороженных фруктов в соответствии с технологической инструкцией, стадии производства включают измельчение сырья и последующую протирку без отделения сока и мякоти...» [2]. Пюре допускается производить как моно-, так и поликомпонентным, в том числе фруктово-овощным, с добавлением химических консервантов (ГОСТ 32684-2014) или асептическим способом (ГОСТ 32742-2014).
Фруктовая подварка ‒ это: «...полуфабрикат, представляющий собой густую массу, изготовленную из фруктовых пюре, уваренных с сахаром...» [1].
Подварки могут производиться как из свежего, так и замороженного сырья. Однако, в отличие от пюре, где в отдельных видах допускаются консерванты, в подварках разрешено применение пищевых красителей, ароматизаторов, загустителей и других пищевых добавок. Причина этого заключается в сравнительно длительном тепловом воздействии на фруктовые (овощные) массы, сопровождающемся изменением цвета, разрушением природного пектина и нарушением оптимальных условий формирования густой консистенции. Качество подварок оценивается по ГОСТ 32741-2014.
Фруктовые припасы являются монокомпонентными полуфабрикатами мармеладного производства, производимыми из свежего протертого сырья, консервированного сахаром. Они имеют выраженный аромат плодов и ягод. Поэтому наибольшей органолептической ценностью обладают припасы из черной смородины, малины, клюквы, цитрусовых плодов. Припасы готовят непастеризованными (холодный способ) и пастеризованными (горячий способ). Введение красителей, консервантов и других пищевых добавок в состав припасов не допускается [3].
Ягоды черной смородины (Ribes nigrum L.) содержат аскорбиновую кислоту, эфирные масла, пектины, флавоноиды. Широко введена в культуру, известно более 200 помологических сортов черной смородины. Цельные ягоды консервируют замораживанием, сушкой, переработкой с сахаром [4].
Ежевика сизая (Rubus caesius L.) является
дикорастущим стелящимся кустарником семейства розоцветных, произрастающим в Сибири. Относится к «...наиболее скоропортящимся видам из-за нежной консистенции в отличие от культурных сортов. Ягоды ежевики имеют темно-синюю окраску кожицы с сизым налетом, по морфологии сложными ягодами, состоящими из сросшихся плодиков-костянок округлой формы, которые не отделены от цветоложа...» [2].
Клюква болотная (Oxycoccus palustris Pers.) в Сибирском регионе имеет максимальную площадь естественного ареала среди дикорастущих ягод. Ягоды клюквы богаты полифенольными веществами, содержат природный консервант бензойную кислоту, что обеспечивает их хорошую сохранность.
Дополнительно все указанные ягоды содержат P-активные вещества, в том числе красящие пигменты антоцианы, что позволяет успешно использовать полуфабрикаты на их основе в кондитерском производстве.
Цель исследования: изучение содержания микронутриентов и показателей качества в продуктах переработки ягод черной смородины сорта Алтайская поздняя, дикорастущей ежевики и клюквы, произрастающих в Омской и Новосибирской областях.
Задачи исследования: получение полуфабрикатов; определение органолептических и физико-химических показателей качества; анализ минерального состава, органических кислот, антоцианов; установление идентифицирующих показателей.
Материалы и методы исследования. Свежие ягоды ежевики сизой были собраны в Саргатском районе Омской области. Объем партии составил 5,5 кг. Сбор ягод клюквы болотной производился в Кыштовском районе Новосибирской области, партия 6 кг, свежих ягод черной смородины помологического сорта Алтайская поздняя ‒ в личном подсобном хозяйстве Омского района, партия 8 кг. Выбор данного сорта обусловлен районированием в регионах Западной Сибири, регулярной урожайностью, потребительскими свойствами ягод, а также значительным содержанием в них пектина [4].
Черную смородину после инспекции, мойки в холодной воде подвергали бланшированию и последующему быстрому замораживанию при температуре минус 25 °C. Ягоды ежевики после внешнего осмотра и удаления растительных примесей также замораживали. Для изготовления припаса использовали свежую клюкву. В технологии пюре и припаса применялась протирочная машина ОМ-350-220-01 с диаметром отверстий 1,5 мм. После смешивания протертой массы клюквы с сахаром (1 : 2) смесь выстаивалась в течение суток для полного растворения сахара. Перед протиркой замороженные ягоды ежевики и черной смородины подвергали неполной дефростации. Перед закладкой на хранение в пюре вводили консервант калия сорбат (E 202) в форме 50 % водного раствора в дозировке 0,5 г/кг (из черной смородины) и 0,75 г/кг (из ежевики). Увеличение дозировки консерванта в пюре из ежевики обусловлено отсутствием стадии мойки и бланширования свежих ягод.
В исследовании применялись стандартные методы анализа продуктов переработки фруктового сырья, краткое описание которых приведено ранее [5].
Для статистической обработки результатов применялась программа Statistica-6,0. Данные таблиц указаны в виде 
∆x, где 
– средняя выборочная величина, ∆x – стандартная ошибка. Определение показателей выполнялось в 4-кратной повторности при уровне значимости 95 % (р < 0,05).
Результаты исследования. Пюре из дикорастущей ежевики представляло собой текучую массу рубинового цвета, с выраженным кислым вкусом, аромат нейтральный. В пюре отмечалось наличие единичных очень мелких семян размером не более 0,6–0,8 мм, что допускается ГОСТ 32684 [6]. Чтобы полностью исключить наличие семян в пюре из ежевики для промышленного производства следует применять протирочные машины с диаметром отверстий менее 0,6 мм.
Пюре из черной смородины отличалось умеренно-вязкой консистенцией, хорошо выраженным ароматом исходного сырья, кисло-сладким вкусом и наличием семян размером не более 1 мм.
Физико-химические показатели пюре из ежевики и черной смородины соответствовали ГОСТ 32684 [6], представлены в таблице 1.
Таблица 1
Физико-химические показатели пюре-полуфабрикатов после изготовления
|
Показатель |
Пюре из ежевики |
Пюре из черной смородины |
|
Массовая доля сухих веществ, % |
12,6±0,3 |
15,0±0,3 |
|
Кислотность (в расчете на яблочную кислоту), % |
1,74±0,01 |
0,94±0,01 |
|
Кислотность (в расчете на лимонную кислоту), % |
1,66±0,01 |
0,90±0,01 |
|
pH, ед. |
2,9 ±0,1 |
3,3±0,1 |
|
Массовая доля общего сахара, % |
1,2±0,1 |
7,7±0,1 |
|
В т. ч.: |
|
|
|
сахарозы, % |
Менее 0,2 |
Менее 0,2 |
|
редуцирующих сахаров, % |
1,10±0,15 |
7,6±0,09 |
|
Массовая доля общего пектина, % |
0,23±0,02 |
1,29±0,11 |
|
В т. ч.: |
|
|
|
протопектин |
0,037±0,001 |
0,22±0,05 |
|
растворимый пектин |
0,19±0,01 |
1,05±0,08 |
|
Качественная проба на желе |
Желирующая способность пюре |
|
|
Отсутствует |
Хорошая |
|
|
Посторонние примеси |
Не обнаружены |
|
|
Минеральные примеси |
Не обнаружены |
|
Данные таблицы 1 показывают, что в пюре из ежевики фиксировалась высокая кислотность, сравнимая со справочными данными для ягод ежевики (1,8‒4,2 %). Кислотность в пюре была выше, чем для исследуемых ранее образцов замороженной ежевики из Новосибирской области и Алтайского края [7]. Пюре отличалось очень низкой сахаристостью, почти при полном отсутствии сахарозы доля редуцирующих сахаров в сумме составила 1,1 %.
В отличие от ранее исследуемого пюре из калины [5], пюре из ежевики содержит мало пектиновых веществ (в сумме 0,23 %) и не обладает желирующей способностью. Данные о низком содержании пектинов в ежевике коррелируют с результатами как по дикорастущей, так и по культивируемой ежевике.
При более низкой кислотности черносмородиновое пюре из ягод сорта Алтайская поздняя обладало значительной сахаристостью (в среднем 7,7 %), что соответствует сортовой характеристике [3].
Хорошая степень желирования пюре определяется, прежде всего, растворимым пектином, содержание которого оказалось более чем в 5 раза выше, чем в пюре из ежевики. В пюре преобладала именно эта фракция, доля которой возрастает при механическом и термическом воздействии на целые ягоды. Фактическое содержание общего пектина в пюре из черной смородины Алтайская поздняя оказалось несколько ниже средних значений для свежих ягод этого сорта [8].
Для оценки пищевой ценности пюре-полуфабрикатов имеет значение не только общая сахаристость, но и количественное соотношение отдельных сахаров (глюкозы, фруктозы, сахарозы). Результаты исследования выявили отсутствие сахарозы в образцах пюре (возможны следовые значения), среди редуцирующих сахаров преобладала фруктоза. Массовая доля фруктозы и глюкозы, % в пюре из ежевики составила по расчету соответственно 0,71 и 0,4; в пюре из черной смородины ‒ соответственно 4,3 и 3,3.
Образец электрофореграммы сахаров в пюре из черной смородины представлен на рисунке 1.
Содержание основных макро- и микроэлементов, антоцианов и аскорбиновой кислоты в исследуемых образцах пюре указано в таблице 2.
Рис. 1. Электрофореграмма сахаров пюре из черной смородины
Таблица 2
Микронутриентный состав пюре-полуфабрикатов, мг/100 г
|
Микронутриент |
Фактическое значение в пюре |
|
|
из ежевики |
из черной смородины |
|
|
Минеральные вещества: |
||
|
калий |
293,0±52,0 |
261,0±47,0 |
|
кальций |
13,5±2,5 |
21,2±4,0 |
|
магний |
40,7±12,2 |
18,0±3,1 |
|
марганец |
0,81±0,09 |
0,016±0,002 |
|
цинк |
0,143±0,002 |
0,028±0,006 |
|
железо |
1,56±0,09 |
0,23±0,07 |
|
Аскорбиновая кислота |
11,2±0,2 |
54,6±11,8 |
|
Антоцианы в расчете на цианидин-3-глюкозид |
114,0±14,0 |
89,9±10,8 |
В пюре из дикорастущей ежевики наблюдалось сравнительно высокое содержание калия и магния. В черносмородиновом пюре, где также преобладал калий, содержание магния было более чем в 2 раза ниже. Для данного образца пюре отмечалось высокое содержание марганца и железа, средние значения превысили данные ранее проведенных исследований по свежим ягодам [7].
Как и большинство дикорастущих ягод, пюре из ежевики содержит мало аскорбиновой кислоты. В черносмородиновом пюре этого витамина содержится примерно в 5 раз больше. Содержание антоцианов в обоих видах пюре оказалось ниже по сравнению со справочными данными свежих ягод, прежде всего, из-за преимущественного нахождения их в экзокарпии и подверженности ферментативному окислению под влиянием внешних факторов.
Детализация состава или соотношение отдельных органических кислот позволяет выявить подлинность полуфабрикатов и кондитерских изделий на их основе. Содержание отдельных органических кислот в образцах пюре представлено в таблице 3, образец хроматограммы ‒ на рисунке 2.
Таблица 3
Органические кислоты в составе пюре-полуфабрикатов, мг/100 г
|
Кислота |
Содержание в пюре |
|
|
из ежевики |
из черной смородины |
|
|
Винная |
Менее 5,0 |
Менее 5,0 |
|
Янтарная |
5,4±1,2 |
5,0±1,2 |
|
Молочная |
Менее 5,0 |
Менее 5,0 |
|
Щавелевая |
65,0±16,0 |
64,0±15,0 |
|
Яблочная |
156,0±37,0 |
417,0±38,0 |
|
Лимонная |
1643,0±246,0 |
2677,0±402,0 |
Рис. 2. Хроматограмма органических кислот пюре из ежевики
Анализ кислотного профиля исследуемых образцов пюре показывает абсолютное преобладание в составе лимонной кислоты, которой в пюре из черной смородины в среднем оказалось в 1,6 раз больше. Яблочной кислоты в указанном виде пюре также больше в 2,7 раза. Количественное соотношение лимонная кислота/ яблочная кислота в пюре из ежевики составило 10,5 : 1, в пюре из черной смородины – 6,4 : 1. Обращает внимание нахождение в образцах пюре небольшое количество щавелевой кислоты, не характерной для ягод ежевики.
В структуре кислотного профиля пюре из ягод с высокой концентрацией полифенольных соединений присутствуют хлорогеновые кислоты [9], которые в данном исследовании не определялись.
Подварка из черной смородины представляла собой густую массу сладкого вкуса с ароматом исходного пюре. Припас из клюквы имел насыщенный темно-розовый цвет, выраженный аромат клюквы, вкус сладкий с незначительной кисловатостью, консистенция густая, слегка растекающаяся.
Витаминно-минеральный состав и показатели качества черносмородиновой подварки и клюквенного припаса представлены в таблице 4.
Таблица 4
Витаминно-минеральный состав и показатели качества подварки
из черной смородины и припаса из клюквы
|
Показатель |
Черносмородиновая подварка |
Клюквенный припас |
|
Минеральные вещества, мг/100 г: |
|
|
|
калий |
187,8±31,0 |
147,4±11,0 |
|
кальций |
16,5±3,2 |
12,2±3,0 |
|
магний |
13,8±2,0 |
6,2±1,1 |
|
марганец |
0,011±0,001 |
2,37±0,22 |
|
цинк |
0,019±0,001 |
0,053±0,005 |
|
железо |
0,17±0,04 |
0,33±0,07 |
|
Аскорбиновая кислота, мг/100 г |
Менее 5,0 |
16,20±0,08 |
|
Антоцианы в расчете на цианидин-3-глюкозид, мг/100 г |
29,7±4,0 |
62,5±6,7 |
|
Массовая доля сухих веществ, % |
66,5±0,5 |
71,20±0,27 |
|
Кислотность (в расчете на лимонную кислоту), % |
0,71±0,03 |
1,31±0,02 |
Из данных таблицы 4 видно преобладание в клюквенном припасе калия. В данном образце содержание калия существенно превысило средние значения по свежим ягодам [10]. Среди микроэлементов в припасе выявлено очень высокое накопление марганца (в 100 г ‒ суточная норма), сравнимое с содержанием в свежих ягодах. Доказана роль марганца в формировании костей, влиянии на метаболизм инсулина, гемопоэзе. Марганец является кофактором ряда ферментных систем организма. Важно присутствие марганца в питании людей с железодефицитными состояниями [9].
Клюквенный припас содержит мало аскорбиновой кислоты, суммарная концентрация антоцианов в исследуемом припасе оказалась на порядок ниже, чем в свежих ягодах, но достаточной для формирования цвета.
Подварка из черной смородины по качеству соответствовала нормативам ГОСТ 32741 [11]. Длительное уваривание пюре с сахаром привело к почти полному окислению в подварке активной формы аскорбиновой кислоты. По этой же причине содержание антоцианов в подварке по сравнению с пюре снизилось в среднем в 3 раза. Высокое содержание калия в подварке можно рассматривать как источник его пополнения в кондитерских изделиях.
Выводы
- Получены исследуемые образцы ягодных полуфабрикатов. Полуфабрикаты идентифицированы как нестерилизованное пюре, консервированное сорбатом калия (из ежевики и черной смородины), черносмородиновая подварка и непастеризованный припас из клюквы. Качество пюре и подварки соответствовало нормативам стандартов, припаса ‒ техническому описанию.
- Пюре из дикорастущей ежевики имело более сбалансированный минеральный состав, чем пюре из черной смородины. Содержание сахаров, кислот, пектина и аскорбиновой кислоты в черносмородиновом пюре соответствовало описанию помологического сорта ягод Алтайская поздняя. Из-за низкого содержания сахаров и пектина в изделиях на основе пюре из ежевики надо вводить студнеобразователь и / или комбинировать с другими видами пюре.
- В образцах пюре преобладала лимонная кислота. Установленное соотношение лимонная кислота/яблочная кислота следует учитывать в дальнейших исследованиях.
- Припас из клюквы характеризуется высокими органолептическими свойствами, содержит значительное количество марганца, его следует добавлять в состав желейных мармеладов в качестве альтернативы синтетическим красителям и ароматизаторам.
- Предполагается исследовать динамику микронутриентов при хранении пюре и припаса, а также установить состав кондитерских изделий при введении в рецептуры указанных полуфабрикатов.
