Технологические свойства продуктов переработки дикорастущего плодово-ягодного сырья и возможности их применения при производстве выпечных полуфабрикатов

 

Проблемам переработки и использования в пищевых технологиях дикорастущего плодово-ягодного сырья в последние годы уделяется повышенное внимание. Изучению свойств данного вида сырья посвящены работы различных авторов: Гнусаревой Р.С., Голуба О.В., Зайцевой И.С., Кадочниковой Е.Н. и др. [17,18,19,29,32] В частности, И.С. Зайцевой [29] было отмечено, что особую актуальность приобретают вопросы рационального использования местного растительного сырья и разработки с его использованием пищевых продуктов общего и функционального назначения, в т.ч. диетической и лечебно-профилактической направленности. Последнее обусловлено широким распространением, так называемых, алиментарных заболеваний, связанных с недостаточностью питания, круглогодичным и повсеместным дефицитом в рационе незаменимых пищевых веществ, главным образом витаминов и минералов.

Так, например, потребление фруктов и ягод на душу населения РФ в среднем составляет, по данным Росстата 51 кг, а, например, в Кузбассе - 44,6 кг, по рекомендуемым нормам - 71 кг в год. С учетом производства, хранения и других факторов, к потребителю попадает гораздо меньшее количество этой необходимой продукции, а с ней и жизненно важных нутриентов. Были определены основные направления использования местных плодов и ягод - разработаны рецептуры и технологии 13 разновидностей плодово-ягодной продукции: быстрозамороженные плоды и ягоды, соки и нектары, маринады, сиропы, пюреобразные продукты (пюре, в т.ч. с сахаром, повидло, приправы, соусы), сушеные полуфабрикаты (ягоды, барбарисовомучной и из выжимок порошки). Дана их комплексная товароведная оценка, исследованы потребительские свойства в процессе производства и хранения. Установлены регламентируемые показатели качества.

Было отмечено, что плоды боярышника нашли применение в большей мере в фармацевтической промышленности, что является основанием для изучения возможности их использования при создании продуктов питания. Однако широкое использование плодов боярышника в пищевой промышленности сдерживается, в том числе отсутствием нормативно-технической документации на данный вид сырья в свежем виде. Поэтому проведение комплексной товароведной оценки плодов боярышника с целью создания технических условий на данный вид сырья откроет возможности их использования для нужд перерабатывающей промышленности. Это будет способствовать не только решению проблемы рационального природопользования, но и оптимизации внутривидового ассортимента продуктов за счет использования нового пищевого сырья, ресурсы которого на территории различных областей РФ позволят создать стабильную сырьевую базу. Подтверждена эффективность и целесообразность использования плодов боярышника для производства традиционных видов продуктов переработки. Разработаны новые виды пищеконцентратов с использованием полуфабрикатов из ягод барбариса на основе анализа рынка, структуры спроса и изучения потребительских свойств. Установлены регламентируемые показатели их качества, сроки и режимы хранения. Были изучены потребительские свойства и показатели безопасности дикорастущих черники и калины, произрастающих в Новосибирской области, в зависимости от почвенно-климатических условий; задачами исследования являлись:

проследить динамику химического состава в исходном сырье в процессе замораживания и хранения замороженных полуфабрикатов;

изучить потребительские свойства соков из замороженных полуфабрикатов черники и калины и концентрированных соков из них;

изучить потребительские свойства выжимок, образующихся после извлечения сока из ягод черники и калины. а также изучение химического состава плодово-ягодных порошков из выжимок черники и калины.

Была проведена значительная работа, а именно:

исследовано влияние почвенно-климатических условий места произрастания дикорастущих черники и калины на накопление в них питательных и биологически активных веществ;

изучены показатели безопасности свежих дикорастущих черники и калины, а также продуктов их комплексной переработки;

установлено изменение химического состава черники и калины в процессе замораживания и длительного хранения замороженного полуфабриката, обоснованы оптимальные сроки хранения замороженной черники и калины;

обосновано максимальное сохранение биологически активных веществ в продуктах переработки черники и калины: натуральных и концентрированных соках, плодово-ягодных порошках;

разработана технология комплексной безотходной переработки дикорастущих черники и калины, предложена технологическая схема получения соков и концентрированных соков из предварительно замороженных ягод черники и калины, позволяющая получить наибольший выход готовой продукции;

обоснована возможность использования в пищевой промышленности выжимок и порошков, образующихся после отжима сока из ягод черники и калины в качестве дополнительных поставщиков биологически активных веществ.

Кроме того, автором разработана техническая документация на продукты переработки черники и калины.

Многие авторы искали пути применения нетрадиционного сырья в кондитерской промышленности, в частности, при производстве различных видов мучных кондитерских изделий. Этому посвящены работы Никулиной Е.О., Азина Д.Л., Васильевой Д.Л., Гаффорова Ж.С. и других исследователей [2,9,14,54].

Липатовым И.Б. [43] разработаны технологические схемы производства бисквитов и хлебобулочных изделий с ламинарией и альгинатами для функционального питания. Разработаны проекты технической и технологической документации на новые изделия (Проект технических условий на бисквитные полуфабрикаты с альгинатами и проект технологических инструкций по производству бисквитных полуфабрикатов с альгинатами и бикарбонатом натрия), что создаёт предпосылки для реализации научных разработок в области функционального питания. Многие авторы отмечают актуальность изучения пищевой ценности дикорастущих плодов и ягод и возможности их комплексной переработки для дальнейшего использования при производстве мучных кондитерских изделий. В частности, Табала Е.Б. [78] отмечает, что недостатком кондитерских изделий является их несбалансированность по микронутриентному составу на фоне высокой энергетической ценности, и, одновременно с этим, перспективным направлением улучшения качества продуктов питания и расширения ассортимента, в том числе фруктово-ягодных кондитерских изделий, можно считать использование местного дикорастущего плодовоягодного сырья, как в свежем, так и в переработанном виде. Щербакова Е.И. [96] разработала технологические параметры производства облепихового порошка, исследовала его биологические и химические показатели. Ею было установлено, его влияние на реологические свойства жировой эмульсии (при добавлении порошка в количестве 2,0... 10% вязкость возросла на 2,15…58,02%), изучен процесс набухаемости (максимальный коэффициент составил 2,0). Установлена его антиоксидантная активность: при добавлении 2...10% порошка в масло сливочное стойкость масла к окислению при термической обработке возросла в 1,75...4,66 раза. Определена зависимость характеристик клейковинного комплекса муки от количества добавки облепихового порошка. Разработана технология и рецептура песочного полуфабриката с использованием облепихового порошка, который является натуральным ароматизатором, что позволило исключить из состава сырья фруктовую эссенцию. Полученные данные могут быть использованы при разработке других видов кондитерского теста, например, бисквитного.

Исследовано влияние добавки кедровой муки на формирование качества, сохраняемость и пищевую ценность хлебобулочных изделий. Она отмечает, что создание хлебобулочных изделий функционального назначения на основе использования нетрадиционного натурального сырья, повышающего качество готовой продукции, очевидна. Ею установлено, что присутствие кедровой муки в рецептуре мучных изделий позволяет замедлить процесс черствения; установлена зависимость удельного объема и пористости выпечных изделий от количества кедровой муки и продолжительности брожения теста. Кроме того, показана возможность использования метода построения функции для обработки данных, полученных с помощью дифференциально-термического анализа, что позволяет установить соотношение различных форм связи воды в хлебобулочных изделиях; впервые изучен состав ароматообразующих веществ хлебобулочных изделий с добавлением кедровой муки; показано, что присутствие кедровой муки в рецептуре хлебобулочных изделий приводит к увеличению количества труднолетучих соединений.

Отмечается, что с экономической точки зрения применение таких дешевых обогатителей пищевых продуктов гораздо рациональнее, чем использование аналогичных дорогостоящих синтетических добавок. Использование в пищевой промышленности нетрадиционных видов сырья позволяет повысить не только качество продукции, но и эффективность технологического процесса, добиться экономии сырья, а также расширить ассортимент продовольственных товаров. Разработаны рецептуры и технологии производства выпечных изделий с добавлением порошков из уральских яблок и моркови. При производстве новых сортов хлеба снижается расход сахарного песка, улучшаются их потребительские свойства, повышается содержание Р-активных веществ, минеральных элементов и Р-каротина.

Тамова М.Ю. [79] занималась вопросами технологии мучных кондитерских изделий профилактического назначения, в том числе, обогащенных продуктами переработки нетрадиционного плодово-ягодного сырья.

Баласанян А.Ю. [4] исследовал влияние нетрадиционных источников пищевых волокон при производстве мучных изделий. Известно, что дикорастущие плоды (в частности, шиповник, жимолость, калина, барбарис и др.) являются дешевым источником пищевых волокон.

Иродова Н.С. и Иконникова З.В. [30, 31] в своих работах отмечает, что в оптимизации питания населения приоритетным направлением является исследование местного дикорастущего и культивируемого сырья. К такому сырью можно отнести плоды черемухи и прочего местного сырья, которые являются источником биологически активных веществ с высоким содержанием полифенольных соединений, в частности, флавоноидов.

Авторами разработаны принципиальные схемы переработки плодов черемухи и прочего сырья, показана их технологическая пригодность для получения пюре и черемухи сушеной молотой. Показана целесообразность их дальнейшего применения при производстве мучных кондитерских изделий (вафель, печенья, пирожного) в качестве наполнителя физиологически функциональными ингредиентами. На основании проведенных исследований свежих плодов черемухи обосновано и предложено их использование для переработки и получения высококачественных продуктов - пюре и черемухи сушеной молотой, а также для дальнейшего их использования в качестве наполнителей при производстве мучных кондитерских изделий. Установлено положительное влияние вносимых добавок на формирование качества полученных мучных кондитерских изделий. Подтверждена научная гипотеза об эффективной и целесообразной замене дорогостоящего импортного и отечественного сырья на более дешевое местное растительное сырье в производстве пирожного и вафель. Определена и обоснована оптимальная доза вносимого наполнителя для получения мучных кондитерских изделий (вафель, печенья, пирожного) с улучшенными физиологически функциональными, а также органолептическими свойствами (цвет, вкус и аромат). Научно обоснована и экспериментально подтверждена возможность увеличения объемов производства мучных кондитерских изделий за счет оптимизации их внутривидового ассортимента с использованием продуктов переработки из плодов черемухи. Исследованы органолептические, физико-химические и микробиологические показатели новых видов продукции.

Шамелашвили Т.Р. в своей работе [94], посвященной совершенствованию технологии производства диетических изделий из кексового теста (масляного бисквита) исследует влияние полиолов. В работе показано, что отсутствуют глубокие исследования биохимического состава плодов, их составных частей (мякоти, косточек), изменения качественного состава и количественного содержания отрубей пшеничных и яблочного порошка на белковый и углеводный компоненты теста, в разработке рецептур и технологии широкого ассортимента диетических творожных кексов, изучении структурно-механических и физико-химических показателей теста и готовых изделий, определении их пищевой ценности.

Автором научно обоснована и практически показана целесообразность повышения диетических свойств и пищевой ценности изделий из масляного бисквита путем использования ксилита, сорбита, отрубей пшеничных и яблочного порошка, вырабатываемого, в том числе, из дикорастущих яблок. Он отмечает, что введение яблочного порошка повышает упруго-эластичные свойства теста, что ухудшает показатели качества готовых изделий. Оптимальная дозировка его в творожно-фруктовых кексах - 20% к массе пшеничной муки.

Джабоева А.С. в своей работе [22] отмечает, что в предгорьях Северного Кавказа среди дикорастущих культур наиболее распространены боярышник, мушмула и ежевика, дающие стабильно высокий урожай, ежегодный потенциал заготовок которых может достигать в среднем 3,3, 4,5 и 2,1 тыс. т соответственно. При этом ограниченность и противоречивость данных о химическом составе боярышника, мушмулы и ежевики, зависимость состава от почвенно-климатических условий и других факторов показывают необходимость его изучения применительно к географической зоне произрастания. компонентов при переработке сырья и в ходе технологического процесса производства изделий. Не изучено влияние продуктов переработки дикорастущих плодов на физиологические показатели сердечнососудистой системы организма человека и антиоксидантную активность. В связи с этим для обоснования применения новых видов сырья в производстве мучных кондитерских изделий требуется детальное изучение химического состава растительных добавок, характера их влияния на реологические свойства теста, качество и пищевую ценность изделий, определение уровня внесения обогащающих добавок, обеспечивающего профилактическую направленность продуктов с учетом физиологических потребностей человека.

Автором предложены ориентированные на промышленную реализацию эффективные способы переработки растительного сырья и рекомендованы технологические режимы получения порошков из плодов, мякоти с кожицей, косточек боярышника, мушмулы, ягод и семян ежевики с использованием радиационно-конвективного способа сушки, обеспечивающие максимальную сохранность биологически активных веществ; технологические параметры гидролиза-экстрагирования пектиновых веществ из порошков дикорастущих плодов боярышника, мушмулы и ягод ежевики, при которых достигается наибольший выход пектинов, обладающих высокой студнеобразующей и хорошей комплексообразующей способностью; технологические режимы получения экстрактов из дикорастущих плодов и ягод, позволяющие обеспечить максимальное извлечение полифенольных веществ; технология переработки створок зеленого гороха в порошкообразный полуфабрикат, направленная на максимальное и целевое использование вторичных материальных ресурсов консервной промышленности. Выявлены особенности химического состава продуктов переработки дикорастущих плодов боярышника, мушмулы и ягод ежевики. Порошки из мякоти с кожицей боярышника и мушмулы по сравнению с другими отличаются более высоким содержанием сахаров, крахмала, растворимого пектина, линоленовой кислоты, витамина С, каротиноидов, Р-активных веществ, макро- и микроэлементов; из косточек - белковых веществ, липидов, клетчатки, протопектина, токоферолов, линолевой кислоты.

Порошки из плодов боярышника, мушмулы и ягод ежевики характеризуются наиболее широким спектром полифенольных веществ: антоцианов, гидроксикоричных кислот, флавонолов, флаванолов и флавонов.

На основании полученных данных даны рекомендации по применению продуктов переработки дикорастущего плодово-ягодного сырья при производстве мучных кондитерских изделий, в частности, бисквитного полуфабриката. Обоснованы способы внесения порошков из дикорастущих плодов и ягод, обеспечивающие повышение качества хлебобулочных изделий: порошки из плодов и мякоти с кожицей целесообразно вносить в два этапа — на стадии активации дрожжей и в составе суспензии при замесе теста; из косточек и семян — в составе эмульсии перед окончанием замеса теста. При производстве бисквитных полуфабрикатов рекомендовано внесение яично-сахарной массы на 10…15 мин, а песочных - в составе эмульсии, приготовленной из всех рецептурных компонентов, за исключением пшеничной муки.

На основании результатов исследования химического состава продуктов переработки ежевики установлено, что порошки из ягод и семян отличаются высоким содержанием белков глютелиновой фракции - 33,2 и 50,9%, большим количеством ненасыщенных жирных кислот в составе липидов по сравнению с насыщенными (в 6,3 и 7,1 раза). Порошки богаты макроэлементами - К, Са, Р и элементами кроветворного комплекса - Fe, Мп, Со. В них обнаружены отсутствующие в пшеничной муке витамин С, Р-каротин и органические кислоты.

Автор также отмечает, что продукты переработки ежевики являются источником минорных биологически активных компонентов - биофлавоноидов, массовая доля которых в порошках из ягод и семян составляет 3264 и 1616 мг % св. соответственно. Комплекс фенольных веществ представлен антоцианами, флавоноловыми гликозидами - производными кемпферола и кверцетина, флаванами - свободными и конденсированными катехинами и проантоцианидинами. Пектиновые вещества, содержащиеся в порошке из ягод ежевики, обладают хорошей связывающей способностью, что подтверждает их эффективность как детоксикантов. Установлено, что внесение порошков из ягод ежевики в дозировке 3…5%, а из семян – 3….7% от массы муки повышает газообразующую способность муки, оказывает положительное влияние на свойства клейковины теста и улучшает его фаринографические характеристики. Определены оптимальные дозировки добавок из ягод и семян ежевики, способствующие улучшению структурно - механических и органолептических показателей изделий: 5 и 7%, 9% от массы сухих веществ по рецептуре, с заменой равных долей сахара и муки, для бисквитных и песочных полуфабрикатов; 5 и 7% от массы муки – для хлебобулочных изделий соответственно. Установлены наиболее эффективные способы внесения порошков из ягод и семян ежевики в процессе тестоприготовления, обеспечивающие получение продукции высокого качества: для хлебобулочных изделий - в составе бездрожжевого полуфабриката и эмульсии соответственно; бисквитных полуфабрикатов - на стадии сбивания яично-сахарной массы, песочного – в составе эмульсии.

На основании результатов, полученных при комплексном исследовании химического состава продуктов переработки ежевики, их влияния на хлебопекарные свойства муки и реологические свойства теста разработаны технологии и рецептуры обогащенных хлебобулочных и мучных кондитерских изделий. Установлено, что в изделиях с использованием продуктов переработки ежевики по сравнению с контрольными повышается массовая доля пищевых волокон, Р-каротина и минеральных элементов. Они обогащаются Р-активными веществами, витамином С, органическими кислотами, отсутствующими в традиционных хлебобулочных и мучных кондитерских изделиях и отличаются более низкой энергетической ценностью. Автором доказано, что разработанные изделия соответствуют требованиям качества и безопасности пищевой продукции.

Многие авторы отмечают, что при добавлении порошкообразных, пастообразных и пюреобразных продуктов переработки плодово-ягодного сырья, изменяются структурно-механические показатели теста – уменьшается плотность, возрастает вязкость и влажность теста (за исключением применения в качестве добавки высушенного порошкообразного продукта). Выпеченный полуфабрикат, с заменой до 25% яично-сахарной смеси на плодово-ягодную пасту, имеет больший удельный объем, пористость, сжимаемость мякиша. Также наблюдается увеличение влажности мякиша бисквитов при практически одинаковой влажности теста. При этом уменьшение выхода выпеченных полуфабрикатов не отмечалось.