Cовершенствование технологии и потребительских свойств диетического профилактического хлебобулочного изделия с применением пищевой добавки из семян сафлора

КУЦЕНКОВА Василисса Сергеевна
НЕПОВИННЫХ Наталия Владимировна

Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова

Введение.

Одной из#nbsp;целей национального проекта «Здравоохранение» (указ Президента#nbsp;РФ от#nbsp;07.05.2018#nbsp;г. № 204 «О#nbsp;национальных целях и#nbsp;стратегических задачах развития#nbsp;РФ на#nbsp;период до#nbsp;2024#nbsp;г.») является снижение показателей смертности населения трудоспособного возраста, причиной которого зачастую является несбалансированное питание по#nbsp;нутриентному составу [1−3].

Улучшение питания населения возможно путем расширения ассортимента обогащенных продуктов повседневного потребления, к#nbsp;которым в#nbsp;нашей стране, несомненно, относится хлеб. Обладая традиционно привычным вкусом и#nbsp;ароматом, неприедаемостью, энергетической и#nbsp;пищевой ценностью, хлеб полезен практически всем категориям населения в#nbsp;независимости от#nbsp;возраста, физической активности, особенностей жизнедеятельности.

В#nbsp;последние годы в#nbsp;России и#nbsp;за#nbsp;рубежом [4−6] разрабатывается и#nbsp;производится большой спектр пищевых компонентов из#nbsp;различных источников сырья с#nbsp;последующим включением в#nbsp;хлебобулочные изделия. Однако в#nbsp;рамках импортозамещения особое внимание следует уделять получению и#nbsp;использованию при производстве продуктов питания компонентов из#nbsp;регионального сырья, одними из#nbsp;которых могут являться продукты переработки семян сафлора, обладающие уникальным химическим составом [7−8].

Таким образом, актуальными являются исследования в#nbsp;области разработки технологии хлебобулочных изделий с#nbsp;пищевыми добавками из#nbsp;семян сафлора, позволяющие получать на#nbsp;основе рационального использования растительного сырья продукты, способствующие улучшению структуры питания населения.

Целью исследования является совершенствование технологии и#nbsp;потребительских свойств диетического профилактического хлебобулочного изделия с#nbsp;применением пищевой добавки из#nbsp;семян сафлора.

Методика исследований.

В#nbsp;качестве объектов исследования использовали пищевую добавку, 2020 полученную из#nbsp;цельносмолотых семян сафлора (лат. Carthamus tinctorius L.) сорта Камышинский 73, выведенного ОНО ОПХ «Камышинское» ГНУ Нижне-Волжский НИИСХ (далее по#nbsp;тексту пищевая добавка из#nbsp;ЦСС), тесто с#nbsp;пищевой добавкой из#nbsp;ЦСС, хлебобулочное изделие с#nbsp;пищевой добавкой из#nbsp;ЦСС. В#nbsp;качестве контрольного образца служил хлеб пшеничный, вырабатываемый по ГОСТ#nbsp;26 987–86, на#nbsp;основе муки пшеничной второго сорта, дрожжей, сахара, соли и#nbsp;подсолнечного рафинированного дезодорированного масла; экспериментальным образцом#nbsp;— хлеб, отличающийся от#nbsp;контрольного образца внесением пищевой добавки из#nbsp;ЦСС взамен муки пшеничной.

Использование муки второго сорта обусловлено применением хлебобулочного изделия в#nbsp;низкокалорийной диете для#nbsp;лиц с#nbsp;избыточной массой тела.

Исследования выполнены с#nbsp;применением общепринятых, стандартных и#nbsp;специальных методов исследования.

Для#nbsp;комплексной оценки показателей качества и#nbsp;безопасности изучаемых объектов использовали современные общепринятые методы физико-химических и#nbsp;органолептических исследований. Реологические свойства теста изучали с#nbsp;помощью прибора MixolabChopin+ (ChopinTechnologies, Франция) с#nbsp;функцией системы MixolabProfiler, использующей стандартный протокол для#nbsp;полного описания муки и#nbsp;проводящей упрощенную графическую интерпретацию результатов [9, 10].

Исследование структурно-механических свойств хлебобулочных изделий осуществляли на#nbsp;анализаторе структуры СТ3 (Brookfield, США).

Клинические исследования разработанного хлебобулочного изделия с#nbsp;целью оценки его влияния на#nbsp;состояние здоровья лиц с#nbsp;избыточной массой тела были проведены совместно с#nbsp;медицинскими работниками на#nbsp;базе областного кардиологического центра ФГБОУ#nbsp;ВО «Саратовский государственный медицинский университет им.#nbsp;В.И. Разумовского».

В#nbsp;табл. 1 представлен состав пищевых и#nbsp;биологически активных веществ, содержащихся в#nbsp;пищевой добавке из#nbsp;ЦСС.

Как видно из данных табл. 1, пищевая добавка из ЦСС содержит жиры, белки, пищевые волокна, макро- и микроэлементы, а также водо- и жирорастворимые витамины.

Жирно-кислотный состав липидов, содержащихся в пищевой добавке из ЦСС, представлен в табл. 2.

Как видно из полученных данных, пищевая добавка из ЦСС характеризуется высоким содержанием линолевой кислоты (ω-6) и ее конъюгированной формой – руменовой кислотой. Руменовая кислота обладает уникальными физиологическими свойствами такими, как антиканцерогенными, антитератогенными и антидиабетическими, а также способностью регулировать метаболизм липидов.

Благодаря известным свойствам руменовой кислоты предотвращать накопление избыточных жировых отложений в организме [11], пищевая добавка из ЦСС может успешно применяться в диетотерапии лиц с избыточной массой тела.

Результаты исследования аминокислотного состава и расчета аминокислотного скора белка пищевой добавки из ЦСС представлены в табл. 3.

Из#nbsp;данных табл. 3 видно, что суммарная доля незаменимых аминокислот в#nbsp;белке пищевой добавки из#nbsp;ЦСС составляет 31% от#nbsp;массы белка, что обусловливает его высокую биологическую ценность (74,4%).

Анализируя полученные данные химического состава пищевой добавки из#nbsp;ЦСС, можно сделать вывод о#nbsp;том, что ее#nbsp;использование является перспективным направлением при производстве хлебобулочных изделий.

Для#nbsp;определения эффективной дозировки пищевой добавки из#nbsp;ЦСС в#nbsp;рецептуре хлебобулочного изделия был проведен органолептический анализ контрольного и#nbsp;экспериментальных образцов хлебобулочных изделий. В#nbsp;качестве контрольной рецептуры была использована рецептура хлебобулочного изделия из#nbsp;муки пшеничной второго сорта, в#nbsp;которой часть пшеничной муки была заменена на#nbsp;пищевую добавку из#nbsp;ЦСС в#nbsp;количестве 5, 10, 15 и#nbsp;20%. Тесто для#nbsp;хлебобулочных изделий готовили опарным способом (на#nbsp;обычной опаре), при этом пищевую добавку вносили на#nbsp;стадии приготовления теста.

Оценку качества полученных хлебобулочных изделий осуществляли органолептическим методом по#nbsp;30-тибалльной шкале (табл. 4).

Результаты исследований.

Из приведённых данных видно, что контрольный образец и экспериментальные образцы хлеба с внесением пищевой добавки в количестве 5, 10 и 15 % взамен пшеничной муки по органолептическим показателям можно отнести к отличному качеству (сумма баллов от 25 до 30), а экспериментальный образец с внесением 20 % пищевой добавки – к удовлетворительному качеству (сумма баллов менее 20).

Следует отметить, что из#nbsp;экспериментальных образцов наибольшую сумму баллов имеет образец хлеба с#nbsp;внесением 5% пищевой добавки. Однако, учитывая необходимость обогащения хлебобулочного изделия пищевыми ингредиентами, в#nbsp;дальнейших исследованиях пищевую добавку из#nbsp;ЦСС вносили в#nbsp;количестве 10 и#nbsp;15% взамен пшеничной муки.

Для#nbsp;установления эффективной дозировки добавки исследовали её#nbsp;влияние на#nbsp;реологические свойства теста на#nbsp;приборе Миксолаб в#nbsp;зависимости от#nbsp;условий замеса и#nbsp;повышения температуры. В#nbsp;ходе испытаний в#nbsp;тесте протекают пять основных фаз (образование теста, разжижение теста, клейстеризация крахмала, амилолиз, ретроградация крахмала), характеризующиеся определенными показателями, представленными в#nbsp;табл. 5.

Из#nbsp;данных, приведённых в#nbsp;табл. 5, видно, что во#nbsp;время фазы образования теста внесение пищевой добавки приводит к#nbsp;снижению его водопоглотительной способности, что обусловлено высоким содержанием в#nbsp;добавке липидов, проявляющих гидрофобные свойства.

На#nbsp;второй фазе при повышении температуры от#nbsp;30 до#nbsp;60#nbsp;°C происходит разжижение теста, которое приводит к#nbsp;снижению момента силы, и#nbsp;связано с#nbsp;изменениями в#nbsp;структуре клейковинных белков, содержание которых в#nbsp;экспериментальных образцах ниже, чем в#nbsp;контрольном.

Во#nbsp;время фазы клейстеризации крахмала при повышении температуры от#nbsp;60 до#nbsp;90#nbsp;°C происходит разрушение гранул крахмала, изменение консистенции теста, при этом увеличивается момент силы, по#nbsp;сравнению с#nbsp;фазой разжижения теста. Наибольшее значение этого показателя отмечено для#nbsp;контрольного образца теста, а#nbsp;для экспериментальных образцов этот показатель ниже.

Во#nbsp;время фазы амилолиза при постоянной температуре 90#nbsp;°C происходит снижение момента силы в#nbsp;контрольном и#nbsp;экспериментальном образце с#nbsp;внесением добавки в#nbsp;количестве 10%, по#nbsp;сравнению с#nbsp;показателями момента силы, регистрируемыми в#nbsp;фазе клейстеризации крахмала. Для#nbsp;экспериментального образца с#nbsp;внесением добавки в#nbsp;количестве 15% данный показатель увеличивается, что свидетельствует о#nbsp;снижении его амилолитической активности, вследствие большей замены пшеничной муки на#nbsp;пищевую добавку.

Во#nbsp;время фазы ретроградации крахмала при снижении температуры от#nbsp;90 до#nbsp;50#nbsp;°C происходит незначительное повышение значения момента силы, по#nbsp;сравнению со#nbsp;значением момента силы в#nbsp;фазе амилолиза контрольного и#nbsp;экспериментального образца с#nbsp;внесением добавки в#nbsp;количестве 10%.

Для#nbsp;экспериментального образца с#nbsp;внесением добавки в#nbsp;количестве 15% наблюдается значительное повышение момента силы, по#nbsp;сравнению со#nbsp;значением момента силы в#nbsp;фазе амилолиза, что, вероятно, связано с#nbsp;повышением содержания в#nbsp;исследуемой системе нерастворимых пищевых волокон.

Учитывая полученные результаты, для#nbsp;разработки рецептуры хлебобулочного изделия была выбрана дозировка пищевой добавки из#nbsp;ЦСС в#nbsp;количестве 10% взамен пшеничной муки.

На#nbsp;основании проведенных исследований разработана рецептура и#nbsp;определены технологические режимы производства хлебобулочного изделия с#nbsp;пищевой добавкой из#nbsp;ЦСС (табл. 6).

В#nbsp;ходе работы уточнены режимы производства хлебобулочного изделия с#nbsp;пищевой добавкой из#nbsp;ЦСС, предусматривающие приготовление теста опарным способом (на#nbsp;обычной опаре). Для#nbsp;приготовления опары часть муки смешивают с#nbsp;водой и#nbsp;дрожжами, перемешивают до#nbsp;однородной жидкой консистенции (температура 30 °C) и#nbsp;оставляют для#nbsp;брожения в#nbsp;течение 210 минут.

На#nbsp;готовой опаре замешивают тесто, вводя в#nbsp;опару оставшуюся часть муки, воды, соль, сахар, масло рафинированное дезодорированное и#nbsp;пищевую добавку из#nbsp;ЦСС. Замешивают тесто (температура 30°C) и#nbsp;оставляют для#nbsp;брожения в#nbsp;течение 90 мин.

На#nbsp;следующем этапе проводят разделку теста на#nbsp;тестовые заготовки массой 580#nbsp;г и#nbsp;их#nbsp;формование. Полученные изделия расстаивают в#nbsp;расстоечной камере в#nbsp;течение 40 мин при температуре 36#nbsp;°C и#nbsp;относительной влажности воздуха 78%. Хлеб выпекают в#nbsp;течение 25 мин при температуре 220#nbsp;°C.

Оценку качества хлебобулочного изделия проводили по#nbsp;органолептическим и#nbsp;физико-химическим показателям (табл. 7).

Хлебобулочное изделие, выработанное по#nbsp;разработанной рецептуре и#nbsp;уточнённым технологическим режимам, по#nbsp;органолептическим и#nbsp;физико-химическим показателям соответствует требованиям ГОСТ#nbsp;26 987–86.

Данные пищевой и#nbsp;энергетической ценности контрольного и#nbsp;разработанного образцов хлебобулочных изделий и#nbsp;уровень удовлетворения суточной потребности в#nbsp;нутриентах при их#nbsp;потреблении приведены в#nbsp;табл. 8.

Установлено, что хлеб, приготовленный с#nbsp;использованием пищевой добавки из#nbsp;ЦСС, по#nbsp;составу пищевых и#nbsp;биологически активных веществ превосходит контрольный образец, в#nbsp;первую очередь, по#nbsp;содержанию полиненасыщенных жирных кислот, пищевых волокон, витаминов, макро- и#nbsp;микро- элементов.

При этом энергетическая ценность разработанного хлеба, по#nbsp;сравнению с#nbsp;контрольным, повышается в#nbsp;среднем на#nbsp;4%. Следует также отметить, что при потреблении 100#nbsp;г разработанного хлебобулочного изделия уровень удовлетворения суточной потребности в#nbsp;пищевых волокнах составит 17% от#nbsp;рекомендуемого.

Требования ГОСТ 26987-86 Хлеб белый из пшеничной муки высшего, первого и второго сортов.

На следующем этапе определяли сроки сохранения свежести разработанного хлебобулочного изделия. Для этого исследовали структурно-механические показатели хлеба на анализаторе текстуры через 24, 48 и 72 часов после его выпечки (табл. 9).

Из#nbsp;данных табл. 9 видно, что в#nbsp;процессе хранения деформация изделий увеличивается. Однако, в#nbsp;сравнении с#nbsp;контрольным образцом, у#nbsp;разработанного хлебобулочного изделия показатель деформации ниже. Показатели твердость и#nbsp;работа на#nbsp;сжатие, характеризующие свежесть изделий, также увеличиваются в#nbsp;процессе хранения, при этом наименьшие значения этих показателей характерны для#nbsp;разработанного изделия, что, очевидно, связано с#nbsp;химическим составом пищевой добавки из#nbsp;ЦСС, а#nbsp;именно, высоким содержанием жира. Пережевываемость коррелирует с#nbsp;органолептическими показателями изделий (состояние мякиша) и#nbsp;показывает, что для#nbsp;разработанного хлеба необходимо затратить меньше работы для#nbsp;его превращения в#nbsp;готовый для#nbsp;проглатывания продукт, чем для#nbsp;контрольного образца.

Таким образом, можно сделать вывод о#nbsp;положительном влиянии пищевой добавки из#nbsp;ЦСС на#nbsp;сохранение свежести хлебобулочного изделия. Полученные данные также позволяют установить рекомендуемый срок хранения#nbsp;— не#nbsp;более 48 часов.

Для#nbsp;позиционирования разработанного хлебобулочного изделия, как продукта диетического профилактического питания, осуществляли оценку его эффективности при применении в#nbsp;диетотерапии лиц с#nbsp;избыточной массой тела.

Группу контроля составили 15 лиц с#nbsp;избыточной массой тела, пользовавшихся в#nbsp;лечебном питании стандартным гипокалорийным (согласно приказу Минздрава России № 395н от#nbsp;21.06.2013, 1570,4±98,3 ккал/сут) рационом.

Экспериментальную группу составили 15 лиц с#nbsp;избыточной массой тела, ежедневно получавших в#nbsp;рационе лечебного питания (1551,1±94,7 ккал/сут) 250#nbsp;г хлебобулочного изделия с#nbsp;пищевой добавкой из#nbsp;ЦСС взамен хлеба по#nbsp;рациону.

Диетотерапия всех исследуемых проходила в#nbsp;сочетании с#nbsp;комплексом физических нагрузок на#nbsp;тренажерах, не#nbsp;менее 5 раз в#nbsp;неделю с#nbsp;продолжительностью ежедневного занятия 30−40 мин, соблюдением режима и#nbsp;характера питания.

Установлено, что в#nbsp;результате употребления хлебобулочного изделия с#nbsp;пищевой добавкой из#nbsp;ЦСС «Омега+» в#nbsp;диетотерапии у#nbsp;лиц экспериментальной группы индекс массы тела (ИМТ) значимо снизился с#nbsp;27,7 до#nbsp;26,3 кг/м2 по#nbsp;отношению к#nbsp;исходному уровню. У#nbsp;пациентов контрольной группы ИМТ практически не#nbsp;изменился.

Наряду с#nbsp;индексом массы тела, показателем эффективности диетотерапии является отношение окружности талии к#nbsp;окружности бедер (ОТ/ОБ), при этом у#nbsp;лиц экспериментальной группы наблюдалось значимое снижение показателя ОТ/ОБ с#nbsp;0,94 до#nbsp;0,90, а#nbsp;у#nbsp;лиц контрольной группы эти показатели не#nbsp;изменились.

Установлено, что в#nbsp;процессе месячного курса диетотерапии не#nbsp;только снижалась масса тела у#nbsp;лиц в#nbsp;экспериментальной группе, но#nbsp;и#nbsp;менялся их#nbsp;вегетативный статус.

Заключение.

Таким образом, ходе проведенных исследований установлено улучшение органолептических и#nbsp;физико-химических показателей хлеба за#nbsp;счет применения нетрадиционной добавки из#nbsp;цельносмолотых семян сафлора.

Выявлено изменение реологических показателей экспериментального образца за#nbsp;счет особенностей химического состава вводимой добавки из#nbsp;цельносмолотых семян сафлора. Разработаны рецептура и#nbsp;технология нового продукта#nbsp;— хлеба с#nbsp;нетрадиционной добавкой из#nbsp;цельносмолотых семян сафлора.

Результаты проведенных исследований показали высокую эффективность употребления разработанного хлебобулочного изделия в#nbsp;составе стандартизированной гипокалорийной диеты.

Учитывая это, разработанное хлебобулочное изделие можно позиционировать как продукт диетического профилактического питания.

На#nbsp;разработанные технологии получено два патента#nbsp;РФ (№ 2 629 291, № 2 689 669).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Матвеева#nbsp;И.#nbsp;В. / Хлебопекарные улучшители // Применение пищевых добавок в#nbsp;производстве продуктов питания: сб. тезисов семинара. —#nbsp;СПб, 2005. —#nbsp;С. 23−25.

2. Спиричев#nbsp;В.#nbsp;Б., Шатнюк#nbsp;Л.#nbsp;Н., Позняковский#nbsp;В.#nbsp;М. / Обогащение пищевых продуктов витаминами и#nbsp;минеральными веществами. // Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2005. —#nbsp;548 с.

3. Позняковский#nbsp;В.#nbsp;М., Австриевских#nbsp;А.#nbsp;Н., Вековцев#nbsp;А.#nbsp;А. / Пищевые и#nbsp;биологически активные добавки. // Кемерово: Издательское объединение "Российские университеты": "Кузбассвузиздат: АСТШ", 2005. —#nbsp;275 с.

4. Losso J.N., Holliday D.L., Finley J.W. et#nbsp;al. Fenugreek bread: a#nbsp;treatment for diabetes mellitus. Journal of#nbsp;Medicinal Food, 2009, № 12(5), pp. 1046#nbsp;— 1049. DOI: 10.1089/jmf.2008.0199

5. Brennan C.S., Blake D.E., Ellis P.R., Schofield J.D. Effects of#nbsp;guar galactomannan on#nbsp;wheat bread microstructure and on#nbsp;the in#nbsp;vitro and in#nbsp;vivo digestibility of#nbsp;starch in#nbsp;bread. Journal of#nbsp;Cereal Science, 1996, № 24(2), pp. 151#nbsp;— 160. DOI:10.1006 / jcrs.1996.0048

6. Roberts K.T., Cui S.W., Chang Y.H., Ng P.K.W., Graham T. The influence of#nbsp;fenugreek gum and extrusion modified fenugreek gum on#nbsp;bread. Food Hydrocolloids, 2012, № 26(2), pp. 350#nbsp;— 358. DOI: 10.1016 / j.foodhyd.2011.02.030

7. Норов#nbsp;М.#nbsp;С. / Сафлор#nbsp;— перспективная кормовая культура в#nbsp;условиях богары Таджикистана. // Кормопроизводство, 2005, № 11, С.#nbsp;17 -18.

8. Полушкин#nbsp;П.#nbsp;В. / Влияние водного режима и#nbsp;густоты состояния на#nbsp;продуктивность сафлора красильного на#nbsp;светло-каштановых почвах Саратовского Заволжья: автореф. дис. … канд. с.-х. наук. —#nbsp;Саратов, 2007. —#nbsp;19 с.

9. Дюба, А. /Современный метод контроля качества зерна и#nbsp;муки по#nbsp;реологическим свойствам теста, определяемых с#nbsp;помощью Миксолаб профайлер // Управление реологическими свойствами пищевых продуктов: сборник материалов I#nbsp;науч.-практ. конф. с#nbsp;междунар. участием. // М., 2008. —#nbsp;С. 86−95.

10. Кулеватова#nbsp;Т.#nbsp;Б., Андреева#nbsp;Л.#nbsp;В., Пискунова#nbsp;Г.#nbsp;В., Матвеева#nbsp;В.#nbsp;А. / Влияние поражения зерна озимой пшеницы клопом-черепашкой (Eurygaster integriceps Put.) на#nbsp;показатели реологических свойств теста // Агро ХХI. —#nbsp;2013. —#nbsp;№ 4−6. —#nbsp;С. 26−27.

11. Гамаюрова#nbsp;В.#nbsp;С., Черных#nbsp;М.#nbsp;Н. / Мифы и#nbsp;реальность в#nbsp;пищевой промышленности. Ч. 3. Конъюгированные трансизомеры высших жирных кислот // Вестник Казанского технологического университета. —#nbsp;2015. —#nbsp;№ 17. —#nbsp;С. 210−213.

Kutsenkova V.S., Nepovinnykh N.V.

Saratov State Agrarian University named after N.I. Vavilov

Keywords: functional nutrition, bread, ground safflower seeds, polyunsaturated fatty acids, vegetable proteins

Bread is#nbsp;a#nbsp;product of#nbsp;daily consumption, so#nbsp;its enrichment with the missing nutrients of#nbsp;the population’s diet will most effectively help solve the problem of#nbsp;an#nbsp;unbalanced diet. That is#nbsp;why it#nbsp;is#nbsp;important to#nbsp;create a#nbsp;bakery product using a#nbsp;food additive from ground safflower seeds, which carries additional food and biologically active substances in#nbsp;the traditional product. In#nbsp;the presented work, it#nbsp;was found that the composition of#nbsp;food and biologically active substances of#nbsp;the additive from ground safflower seeds is#nbsp;represented by#nbsp;lipids with a#nbsp;high content of#nbsp;linoleic acid (ω-6) and its conjugated form#nbsp;— rumenic acid (29.4%), proteins containing 31% of#nbsp;essential amino acids, dietary fibers, vitamins, macro- and microelements.

The influence of#nbsp;a#nbsp;food additive on#nbsp;the consumer characteristics of#nbsp;finished products was established. The technological scheme of#nbsp;production and the recipe of#nbsp;bread with the addition of#nbsp;ground safflower seeds were worked out, and the optimal technological parameters of#nbsp;production were determined.