Регулярные обследования состояния здоровья и питания различных групп населения России свидетельствуют о наличии дефицитов важнейших пищевых веществ, приводящих к возникновению различных алиментарных заболеваний, распространенность которых в последние годы возросла. Одним из эффективных путей ликвидации дефицитов незаменимых пищевых веществ в рационах питания и повышения сопротивляемости организма вредным факторам является разработка рецептур и технологий пищевой продукции на основе натурального, высококачественного и безопасного сырья с целью укрепления здоровья и снижения риска возникновения заболеваний. Обоснована возможность введения в состав зернового батончика нетрадиционного растительного сырья, в частности семян конопли. Исследована пищевая ценность зерновых хлопьев, не требующих варки – овсяных, гречневых и хлопьев из пророщенной пшеницы, а также орехов – ядер кешью дробленных, миндаля и фундука. Установлено, что овсяные хлопья отличаются высоким содержанием нерастворимых пищевых волокон, витаминов В1 и В2, минеральных веществ – кальция, магния, железа. Дополнительным ингредиентов выбрано ядро кешью дробленое, так как оно содержит жиры, представленные разнообразными жирными кислотами, в том числе незаменимой полиненасыщенной линолевой кислотой, витамином РР, минеральными веществами – магнием, фосфором, железом. Изучена пищевая и биологическая ценность семян конопли по содержанию белка, жира, составу аминокислот и жирных кислот. Проведена сравнительная оценка по данным показателям с традиционными (пшеница, кукуруза, соя) и нетрадиционными (чечевица, лен) культурами. Выявлено, что семена конопли отличаются высокой биологической ценностью - содержание лизина выше, чем у семян льна, а метионина больше, чем в сое и льне. Отмечено высокое содержание полиненасыщенных жирных кислот, таких как омега-3 и омега-6 и незначительный процент насыщенных жирных кислот; соотношение омега-6/омега-3 составляет 3:1. Научно обосновано снижение сахара в связующем веществе за счет добавления в него смородины и пектин- содержащих компонентов батончика. Использование свежей или быстрозамороженной черной смородины в режиме «быстрой варки» позволяет сохранить большинство витаминов, раскрыть вкус и запах ароматизатора (мускатный орех) и остальных фруктово-ягодных компонентов и улучшить вкусовые качества батончика.
Ключевые слова: нетрадиционное растительное сырье, семена конопли, зерновые батончики, связующее вещество, пищевая, биологическая ценность, функциональные ингредиенты
1 Распоряжение Правительства РФ 1364-р. (2016). Стратегия повышения качества пищевой продукции в Российской Федерации до 2030 года. http://static.government.ru/media/files/9JUDtBOpqmoAatAhvT2wJ8UPT5Wq8qIo.pdf
Введение
(утверждена Распоряжением Правительства РФ Стратегия повышения качества пищевой про- от 29.06.2016 г. No 1364-р1) ориентирована на обе- дукции в Российской Федерации до 2030 года спечение полноценного питания, профилактику заболеваний, увеличение продолжительности и повышения качества жизни населения, стимули- рование развития производства и обращения на рынке пищевой продукции высокого качества и отвечающей требованиям безопасности.
Регулярные обследования состояния здоровья и питания различных групп населения России свидетельствуют о наличии дефицитов важнейших пищевых веществ (белков, пищевых волокон, витаминов, минеральных веществ, полиненасыщенных жирных кислот), приводящих к возникновению различных алиментарных заболеваний – сердечно-сосудистых, желудочно кишечного тракта, ожирения, новообразований и др., распространенность которых в последние годы возросла (Бакуменко и др., 2021; Budkevich et al., 2020; Коденцова и др., 2018).
Наиболее эффективным путем ликвидации дефицитов незаменимых пищевых веществ в рационах питания и повышения сопротивляемости организма вредным факторам является разработка рецептур и технологий пищевой продукции на основе натурального, высококачественного и без- опасного сырья с целью укрепления здоровья и снижения риска возникновения заболеваний (Бе- лявская и др., 2020; Ткачук и др., 2021; Alekseenko et al., 2021).
Научные представления и практические основы разработок в области пищевой продукции, направленные на поиск новых нетрадиционных источников сырья и разработку продуктов, обеспечивающих получение и гарантирующих безопасность и качество, с учетом пользы для здоровья, заложены в трудах российских ученых В.А. Тутельяна, А.П. Нечаева, В.Б. Спиричева, Л.Н. Шатнюк, С.Е. Траубенберг, А.А. Кочетковой, Цы- гановой Т.Б., Бутовой С.Н., Дубцова Г.Г. и других авторов.
Важная роль в разработке продуктов для здорово- го питания принадлежит растительному сырью – зерновым культурам (Мелешкина и др., 2016), сочному растительному сырью и др., которые, благодаря многообразию их макро – и микронутриентного состава являются ценной сырьевой базой для получения натуральной и высококачественной продукции (Быстрова, 2018). Кроме того, необходимо учитывать современные тенденции развития отраслей пищевой промышленности, ориентированные на производство продукции для разных возрастных групп населения (детей, спортсменов, студентов и др.), не требующей приготовления, с длительным сроком годности, повышенной пищевой ценности (Бакуменко, 2014; Семенова и др., 2018).
Одно из ведущих мест на рынке пищевой продукции, не требующей приготовления, принадлежит зерновым батончикам, представляющим собой комбинированный продукт, состоящий из зерновой основы (хлопья, взорванные и/или плющенные зерна), орехов, сухофруктов, семечек, вкусо ароматических и обогащающих добавок (проросших и/или цельных зерен, отрубей), сформованный в виде кондитерского изделия (Бойцова, 2016). Особенностью продукта являет- ся то, что этот сухой завтрак не требует приготовления, может служить «перекусом на ходу», при малом объеме и массе (50-60 г) имеет высокую концентрацию биологически-активных веществ. Продукт востребован всеми возрастными группа- ми населения.
Для получения зерновой основы, не требующей приготовления, применяют различные виды технологической обработки – гидротермическую и механическую обработку, термопластическую экс- трузию, высокотемпературную микронизацию, баротермическую обработку и др., что позволяет получать продукты с регламентируемыми показателями безопасности и потребительскими свойствами, но с недостаточным содержанием ценных пищевых веществ, утерянных в результате высокотемпературного воздействия на сырье (Semenov et al., 2016; Балаева & Краус, 2013; Мартиросян и др., 2016).
Для придания продукту вида батончика при приготовлении формующей смеси используют различные виды сиропа: сахарный, сахароинвертный (для спортсменов), глюкозофруктозный, мальтозный, для приготовления диетических батончиков – фруктозный сироп. Именно приме- нение сиропа нужной консистенции позволяет «склеивать» сухие рецептурные ингредиенты и дает возможность готовить массу пластичную, хорошо формующуюся, в то же время не жесткую и не липкую. В связи с этим готовое изделие обладает высокой энергетической ценностью (Бакуменко, 2014; Стрижевская & Мирзаянова, 2015).
Ключевым этапом в разработке рецептур нового вида пищевой продукции является научно обоснованный поиск нетрадиционных источников растительного сырья с высокими показателями безопасности и направленными лечебными свойствами (Казанцева и др., 2017), а также разработка рецептур и технологических приемов, позволяющих существенным образом влиять на органолептические, физико-химические показатели, способных повышать пищевую ценность, и при- давать направленные лечебно-профилактические свойства пищевой продукции (Бурова и др., 2016; Кудряшова и др., 2014).
С этой точки зрения актуальным является введение в состав зернового батончика нетрадиционных источников растительного сырья, например продуктов переработки конопли – семена, мука, масло (Сергеева & Бакуменко, 2021; Савкина & Егорова, 2017).
В России история коноплеводства начинается ещё в VII веке. В основном коноплю выращивали для получения волокна, изготовления канатов и верёвок. Позднее было изучено получение конопляного масла, которое использовали в кондитерском производстве. В настоящее время семена конопли используют для получения конопляной муки, которую в незначительных количествах добавляют при выпечке хлебобулочных изделий и как обогащающий ингредиент в производстве мучных кондитерских изделий.
Однако выращивание и производство конопли в России ограничено такими факторами как трудоёмкость возделывания, отсутствие высоко- технологичного оборудования, высокая ценовая политика. В последние годы наблюдается большая заинтересованность стран Западной Европы и Китая в развитии отрасли коноплеводства. Так, например, по данным журнала «Euroflax Newsletter» самая высокая урожайность конопли наблюдает- ся в Польше, Германии, Нидерландах и Чехии. В Латвии конопля возделывается только для получения семян. С этой целью используют специальные низкорослые сорта конопли, которые дают более высокую урожайность семян, примерно в 2 раза (Adamovics et al., 2015).
В качестве заменителя молока, для потребителей с непереносимостью лактозы разработана технология мороженого на основе культурной конопли. Готовый продукт превосходит традиционное молочное изделие по содержанию витаминов и белковому комплексу (Абдувохидов, 2016). Раз- работаны белковые напитки на основе плодов и овощей с добавлением семян конопли (Панкова & Лобова, 2013). Конопляная мука набирает популярность в производстве мучных и кондитерских изделиях. Отмечено, что при производстве ржано-пшеничного хлеба с частичной заменой традиционной муки на конопляную сокращает- ся продолжительность технологического процесса, улучшается качество готового изделия, продукт
обладает приятными органолептическими свой- ствами (Горбунова и др., 2017).
В конопляных семенах нет белка глютена, противопоказанного людям с целиакией. Также данный продукт может быть интересен тем, кто практикует безглютеновые диеты. Полезные свойства конопли сохраняются при длительной термической обработке, соответственно, она может быть использована в качестве нетрадиционного растительного сырья для обогащения зерновых завтраков. Применение в рецептуре композиций на основе конопляной и традиционной муки, позволяет получать продукты функционального назначения, обогащенные эссенциальными компонентами. Ассортимент таковых включает готовый хлеб, мучные кондитерские и кулинарные изделия, сухие смеси, макаронные изделия (Горбунова и др., 2017).
В результате анализа научно-технической литературы установлено, что в настоящее время коноплю используют в разных отраслях пищевой промышленности, однако данные о разработке сухих завтраков с добавлением конопли в литературе отсутствуют. В качестве инновационной составляющей для проектируемого батончика будет использовано цельное очищенное конопляное семя.
Несмотря на то, что существует большое количество различных рецептур зерновых батончиков с фруктово-ягодными компонентами и различными инновационными ингредиентами, однако главной их проблемой является повышенное содержание сахаристых веществ в качестве связующих и не- рациональный подбор зерновых ингредиентов. Вопрос снижения содержания сахара при использовании связующих ингредиентов представляется перспективным за счет использования пектинсодержащих веществ. Кроме того, подбор растительного сырья с учетом его пищевой ценности крайне актуален.
Исходя из вышеизложенного, целью работы яви- лось научное обоснование и разработка рецепту- ры зернового батончика с использованием семян конопли в качестве нетрадиционного растительного сырья. Для достижения поставленной цели решали следующие задачи:
– подобрать состав основы батончика с учетом содержания биологически-активных веществ зернового сырья и орехов;
– исследовать конопляное семя с точки зрения пищевой ценности;
– изучить влияние связующего компонента на качественные показатели зернового батончика и подобрать оптимальное соотношение между связующим веществом и сухими ингредиентами.
тера, раскаточной ленты, калибрующего барабана, охлаждающего туннеля, дискового ножа, гильотинной машины, упаковочного автомата (RoboMuesliBarLine – Mini).
Методы
Содержание общего белка в конопляном семени определяли методом Къельдаля на автоматиче- ском анализаторе «Авто-2300» системы Къельтек (фирма «FOSS», Швеция).
Аминокислотный состав семени конопли опре- деляли на автоматическом aнализaторе ами- нокислот Agilent-1200 (фирмы «Алси-Хром», Украина).
Содержание жира в семени конопли и орехах oпредeляли методом экстракции диэтиловым эфиром в aппaрaте Сокслета.
Состав жирных кислот в семени конопли oпрeдeляли методом разделения эфиров жирных кислот, полученных из липидов исследуемого продукта, на газoжидкoстнoм хроматографе марки «Карло Эрбо – 5000».
Содержание пищевых волокон в зерновых хлопьях и семени конопли определяли каскадным ферментативным методом с использованием фильтровальной системы Fibertec system E1023 Filtration module и банишейка 1024 Shaking water bath (FOSS, Швеция). Содержание витаминов в зерновых хлопьях и орехах определяли: В1 – флуориметрическим методом; В2 – люмифлавиновым методом; РР – колориметрическим методом. Со- держание макро- и микроэлементов (кальция, магния, фосфора, железа) в зерновых хлопьях и орехах проводили на спектрофотометре «Hitachi 180-80» атомно-абсорбционным спектральным анализом.
Органолептические показатели готового батон- чика выполняли в соответствии с ГОСТ 15113.312;
Материалы и методы исследования
Материалы
Объектами исследований в работе служили зерновые хлопья, не требующие варки – овсяные, гречневые, из пророщенной пшеницы по ТУ 9294- 008-00932382-052; орехи – ядра кешью дробленые по ГОСТ 318553, ядра фундука по ГОСТ 168354, мин- даль по ГОСТ 328575; семя конопляное шелушенное цельное по ГОСТ 91586; готовый зерновой батончик.
В работе использовали следующее сырье и материалы: сахар-песок по ГОСТ 332227; смородина черная замороженная по ГОСТ 338238; яблоки сушеные и вишня сушеная по ГОСТ 328969; орех мускатный по ГОСТ 2904810. В качестве связующего и углеводного компонента использовали сироп, приготовленный из сушеных яблок, вишни, черной смородины и сахара. Упаковочным материалом для батончика служил биаксиально-ориентированный полипропилен металлизированный (БОППмет) в соответствии с ГОСТ Р 5806111.
Оборудование
Для варки сиропа-связки использовали варочный аппарат ВВА-200 л (давление пара до 6 кгс/ см2 при температуре 110-115 °С, продолжительность варки 5-7 мин). Смешивание сухих компонентов проводили в смесителе барабанного типа СПБ-20 (число оборотов чаши смесителя 50 об/мин, коэффициент загрузки 0,6, продол- жительность перемешивания 10 мин). Для получения готового батончика использовали сборную линию, состоящую из загрузочного транспорта.
массовую долю влаги по ГОСТ 2856113; общую кислотность по ГОСТ ISO 75014; массовую долю саха- розы в соответствии с ГОСТ 8756.1315.
Микробиологические показатели готового продукта определяли в соответствии с МУК 4.2.257816, ГОСТ 3174717, 3165918, 10444.1219.
Анализ данных
Для достоверности результатов применяли статистический метод обработки экспериментальных данных, в ходе которого определяли среднее значение искомой величины из 5 повторностей, среднеквадратичное отклонение и доверительный интервал. Математическое планирование проводили методом центрального униформротатабельного плaнировaния с последующей графической интeрпрeтациeй пaрaметров оптимизации с помощью программ Biostat, Excell, MatStat и Statistika20.
Процедура исследования
Вопросы производства «здоровой пищи» чрезвычайно актуальны и постоянно находятся в центре внимания широкого круга специалистов, занимающихся разработкой современных технологий изготовления пищевых продуктов и критериев оценки их качества.
Критериями обогащения злаковых продуктов, в том числе батончиков является пищевая ценность специально подготовленных зерновых, составляющих основу продукта, а также выбор обогащающих ингредиентов, которые позволят дополнить полезные, функциональные свойства продукта, при этом не ухудшить его потребительских достоинств.
В данной работе была проведена сравнительная оценка хлопьев, не требующих варки – овсяных, гречневых, из пророщенной пшеницы по показателям, характеризующим их пищевую цен- ность – пищевым волокнам, витаминам (В1 и В2), минеральным веществам (кальций, магний, железо).
Учитывая, что данный продукт должен обладать повышенной энергетической ценностью, так как широко используется в рационах питания людей, ведущих активный образ жизни, дополнительным рецептурным ингредиентом служили орехи.
Была проведена сравнительная характеристика некоторых видов орехов – фундук, миндаль, ядра кешью дробленные, по содержанию жира, витаминов (В1 и РР), минеральных веществ (магния, фосфора, железа).
Зерновые батончики обогащают витаминами, минеральными веществами, клетчаткой, отрубями, про- и пребиотиками, что очень полезно для профилактики и нормализации деятельности желудочно-кишечного тракта и повышает питательную ценность продукта.
В данной работе обогащающим ингредиентом вы- ступают семена конопли, которые могут быть полезны для организма человека наличием белка и витаминно-минерального состава.
Изучена пищевая, биологическая и энергетическая ценность семян конопли по содержанию бел- ка, жира, составу аминокислот и жирных кислот. Проведена сравнительная оценка по данным показателям с традиционными (пшеница, кукуруза, соя) и нетрадиционными (чечевица, лен) культурами.
Для придания продукту формы батончика в качестве связующего ингредиента используют различные виды сиропа, мед, патоку и др.
Задачу о фруктовом связующем решали в связи с тем, что в фруктовых компонентах разрабатываемого батончика содержится пектин – полиса- харид, который связывает сахар и воду, придавая смеси густоту и клейкость. С помощью расчетных данных по содержанию пектина в сырье и его во- досвязывающей способности подобраны пропор- ции и приготовлен сироп-связка, установлено оптимальное содержание между сухими рецеп- турными ингредиентами и сиропом на основе са- хара, сушеных яблок, вишни и черной смородины.
Результаты исследования и их обсуждение
При разработке рецептуры зернового батончика учитывают состав зерновой основы, которая должна характеризоваться большим содержанием пищевых волокон, а также потребительские достоинства готового продукта (вкус, консистенцию, запах, цвет), равномерность распределения составляющих кoмпoнентов, технологичность приготовления продукта. В качестве основного сырья при разработке рецептур зернового батончика применяются зерновые хлопья, не требующие варки.
Путем анализа химического состава различных видов зерновых хлопьев выбраны хлопья, не требующие варки трех видов: хлопья из пророщенной пшеницы, хлопья овсяные и хлопья гречневые.
Была проведена сравнительная оценка содержания в них пищевых волокон, витаминов (В1 и В2) и минеральных веществ (кальция, магния, желе- за) (Рисунки 1-3).
Так, содержание растворимых пищевых волокон (г/100 г) составило 3,0+0,2; 4,2+0,2; 4,23+0,28
в овсяных, гречневых и хлопьях из пророщенной пшеницы; нерастворимых – 49,25+0,35; 12,6+0,2; 13,61+0,39 соответственно.
Содержание витаминов В1 и В2 практически одинаково во всех выбранных для исследования хлопьях. Однако, содержание витамина В1 (мг/100 г) в овсяных хлопьях (0,5+0,1) несколько превышает таковое у гречневых (0,3+0,4) и хлопьях из пророщенной пшеницы (0,4+0,2). Содержание витамина В2 (мг/100 г) в овсяных и гречневых хлопьях было одинаково и составило 0,3+0,1, а в хлопьях из пророщенной пшеницы 0,7+0,2.
Анализ минеральных веществ (мг/100 г) в зерновых хлопьях показал, что содержания кальция больше в гречневых хлопьях (93+5,6) по сравнению с овсяными (52+3,6) и хлопьями из пророщенной пшеницы (28+3,1). Количество магния и железа в хлопьях из пророщенной пшеницы (400,0+24,5 и 10+1,2 соответственно) значительно превышает таковое у гречневых (150,0+8,7; 7,4+0,8) и овсяных (54,8+3,7; 4,4+0,6).
В качестве основного рецептурного ингредиента зернового батончика выбраны овсяные хлопья, отличающиеся высоким содержанием нерастворимой фракции пищевых волокон, витаминов В1 и В2, минеральных веществ – кальция, магния, железа. Технология получения таких хлопьев позволяет использовать их в приготовлении зерновых батончиков без дополнительной кулинарной об- работки, что значительно упрощает процесс производства и повышает усвояемость продукта. Кроме того, присутствие пищевых волокон благотворно влияет на деятельность желудочно-кишечного тракта организма.
Дополнительно обосновано введение ореха кешью, содержащего меньше жира, чем другие виды орехов и богатого витамином РР, магнием, фосфором и железом.
Результаты сравнительного анализа содержания жира, витаминов и минеральных веществ в орехах представлены на Рисунках 4-6. Так, максимальное содержание липидов (г/100 г) выявлено в фундуке (61,5+2,1), в миндале 53, 7+1,9; дробленных ядрах кешью 48,35+1,6.
Содержание витамина В1 (мг/100 г) было практически одинаково во всех представленных видах орехов (0,42+0,15; 0,3+0,1; 0,25+0,08) ядрах кешью, фундуке и миндале соответственно. Было
выявлено высокое содержание витамина РР (5,85+1,8 мг/100 г) в ядрах кешью по сравнению с фундуком (2,0+0,6) и миндалем (4,0+1,3).
По содержанию минеральных веществ ядра кешью дробленные превосходят фундук и миндаль. Так, содержание магния (мг/100 г) составило (292+2,5; 172+1,8; 234+2,1) в ядрах кешью, фундуке и мин- дале соответственно. Содержание фосфора и желе- за (мг/100 г) составило (593+4,8; 299+2,7; 473+3,6) и (6,68+1,4; 2+0,8; 4,2+1,8) в ядрах кешью, фундуке и миндале соответственно.
В соответствии с проведенным анализом для разрабатываемой рецептуры будет выбрано ядро кешью дробленое, так как оно содержит жиры, представленные разнообразными жирными кис- лотами, в том числе незаменимой полиненасыщенной линолевой кислотой. В кешью содержится много белка (около 18,5 г на 100 г продукта), пред- ставленного полным составом незаменимых аминокислот, большое количество витамина Е (38% от суточной нормы на 100 г продукта), являющегося антиоксидантом и борющегося с вредным воздействием свободных радикалов. При употреблении орехов кешью улучшаются обменные процессы в организме, в частности обмен белков; снижается уровень холестерина; нормализуется деятельность сердечно-сосудистой системы; повышается иммунитет (Зверев & Зверева, 2006).
С целью обогащения зернового батончика в ре- цептуре будут использованы конопляные семена. Если рассмотреть семена конопли с точки зрения пищевой ценности, то можно отметить богатый биохимический состав данного сырья по сравнению с другими видами зерновых и бобовых культур (Таблица 1).
Так, считают, что соевый протеин - наиболее популярный компонент растительного происхождения, который по значимости приравнивается к мясу, а по содержанию белка и незаменимых аминокислот сое нет равных среди масличных, зерновых и бобовых культурах. Однако, как видно из данных, конопля практически не уступает сое по содержанию белка. Кроме того, в составе конопли мало сахара, а крахмал вообще отсутствует, что свидетельствует о низкокалорийных свойствах этого сырья (Абдувохидов, 2016).
В Таблице 2 представлен аминокислотный и жирнокислотный состав семян конопли по сравнению с семенами других белковых и масличных культур сои и льна.
Семена конопли содержат все незаменимые аминокислоты, содержание лизина выше, чем у семян льна, а метионина больше, чем в сое и льне. Кроме того, отмечено высокое содержание полиненасыщенных жирных кислот, таких как омега-3 и омега-6 и незначительный процент насыщенных жирных кислот.
Известно, что конопляное масло относится к не- традиционным лечебным маслам, такой продукт поддерживает сердечно-сосудистую, эндокринную и иммунную систему. По-видимому, это связано с близким к оптимальному соотношением полиненасыщенных жирных кислот омега-6/оме- га-3, которое составляет 3:1 (Панкова & Лобова, 2013).
Учитывая, что ценность растительного масла формирует именно жирнокислотный состав, то данное сырьё перспективно применять в производстве лечебно-профилактических продуктов (Рудаков и др., 2016).
В Таблице 3 представлен витаминно-минеральный состав семян конопли (Сергеева & Бакумен- ко, 2021).
Семена конопли можно считать функциональным ингредиентом, так как в 100 г этого сырья содержит- ся 85% от ФНП витамина В1, 16% - витамина В2, 46% витамина РР. В 100 г семян содержится двойная су- точная норма магния и фосфора, и тройная норма марганца. Содержание калия составляет 48%, желе- за 53%, цинка 82% от ФНП соответственно.
Особенностью проектируемого батончика является использование сухофруктов в составе связующего компонента. Это позволит снизить калорийность продукта за счет сокращения сахара; исключить стадию приготовления инвертного сахарного сиропа, что требует дополнительного оборудования, времени и материальных затрат; повысить желирующий эффект за счет пектина, содержащегося в сушеной вишне и сушеных яблоках; обойтись без добавок карбоксиметилцеллюлозы, гуммиарабика и иных подобных ингредиентов. Исходя из вышеизложенного, следующей задачей исследования явилось изучение влияния связующего компонента на качественные показатели зернового батончика.
При определении количества вносимых рецептурных ингредиентов учитывают консистенцию гoтoвoгo продукта, так как именно твёрдая, но лег- ко ломающаяся руками консистенция пoзвoляет придать продукту форму батончика, а также равномерность распределения составляющих компонентов, оптимальное соотношение между сухими составляющими и сиропом.
В качестве сиропа-связки обычно применяют раз- личные виды сиропа, состав которого подбирают, исходя из технологии и функциональной направленности продукта. Например, сахаро- инвертный сироп (в пересчете на сахар до 40% от массы батончика) применяют в производстве зерновых батончиков для спортивного питания; фруктозный сироп – для людей, страдающих сахарным диабетом; смесь мёда (или патоки) и инвертного сиропа – до 25% в сумме; густой сахарный или фруктозный сироп (до 35% от массы батончика) и добавка натрий карбоксиметилцеллюлоза в количестве 0,3-0,7% к общей массе продукта; карамельный сироп - только в белковых батончиках, для зерновых батончиков она не обеспечивает нужной прочности.
В нашей работе в качестве связующего и углеводного компонента использовали сироп, при- готовленный из сушеных яблок, вишни, черной смородины и сахара, в связи с тем, что в фруктовых компонентах проектируемого батончика содержится пектин - полисахарид, который при кратковременном нагревании с водой сахаром вызывает сильное сгущение и затвердевание.
Так, содержание пектина в 100г сушеных яблок составляет 4,2%, в вишне – 1,6%, в черной смородине – 1,1%. Таким образом, в пересчете на количественное содержание данных ингредиентов в рецептуре установлено, что в одном батончике будет содержаться 0,39 г пектина. Водосвязывающая способность пектина равна 33,7 г/г – то есть, 0,39 г пектина способны
При получении экспериментальных образцов батончиков установлено, что оптимальной консистенцией обладал образец с соотношением сухих компонентов и связующего (в %) 50:50. При этом связующее хорошо распределяется по всей массе, полученная смесь хорошо держит форму, не растекается и не разваливается, а также и не крошится при резке. Кроме того, в связующем преобладают фруктовые компоненты, а содержание сахара в батончике не превышает 20% (в зерновых батончиках, присутствующих на рынке содержится 35-40% и более сахара).
Исходя из результатов исследований, при сочетании овсяных зерновых хлопьев, не требующих варки, ядер орехов кешью, семян конопли, сиропа, состоящего, преимущественно из фруктовых ингредиентов получена композиция зернового батончика (Таблица 4).
Сочетание рецептурных ингредиентов в соответствующих дозировках позволяет получить сбалансированный по химическому составу продукт, удовлетворяющий потребность организма в необходимых пищевых веществах и энергии. Масса одного батончика составила 60 г.
По органолептическим, физико-химическим и микробиологическим показателям продукт соответствует требованиям нормативных доку- ментов.
Выводы
В результате проведенных исследований изучена возможность введения в состав зернового батончика ингредиентов на основе нетрадиционного растительного сырья, в частности семян конопли.
Исследован состав зерновых хлопьев, не требующих варки – овсяных, гречневых и хлопьев из пророщенной пшеницы, а также орехов – ядер кешью дробленных, миндаля и фундука. Установлено, что овсяные хлопья отличаются высоким содержанием нерастворимых пищевых волокон, витаминов В1 и В2, минеральных веществ – кальция, магния, железа. Дополнительным ингредиентом явилось ядро кешью дробленое, так как оно содержит жиры, представленные разнообразными жирными кислотами, в том числе незаменимой полиненасыщенной линолевой кислотой, витамин РР, минеральные вещества – магний, фосфор, железо.
Изучена пищевая и биологическая ценность семян конопли по содержанию белка, жира, со- ставу аминокислот и жирных кислот. Проведена сравнительная оценка по данным показателям с традиционными (пшеница, кукуруза, соя) и нетрадиционными (чечевица, лен) культурами. Установлено, что семена конопли отличаются высокой биологической ценность - содержание лизина выше, чем у семян льна, а метионина больше, чем в сое и льне. Кроме того, отмечено высокое содержание полиненасыщенных жирных кислот, таких как омега-3 и омега-6 и незначительный процент насыщенных жирных кислот; соотношение оме- га-6/омега-3 составляет 3:1. Семена конопли мож- но считать функциональным ингредиентом, так как в 100 г этого сырья содержится 85% от ФНП витамина В1, 16% - витамина В2, 46% витамина РР. В 100 г семян содержится двойная суточная норма магния и фосфора, и тройная норма марганца. Со- держание калия составляет 48% , железа 53%, цинка 82% от ФНП соответственно.
Научно обосновано снижение сахара в связующем веществе за счет добавления в него смородины и пектин-содержащих компонентов батончика. Использование свежей или быстро- замороженной черной смородины в режиме «бы- строй варки» позволяет сохранить большинство витаминов, раскрыть вкус и запах ароматизатора (мускатный орех) и остальных фруктово-ягодных компонентов и улучшить вкусовые качества батончика.
Всё вышесказанное подчёркивает высокую пищевую и биологическую ценность продуктов переработки конопли как компонента в пищевом рационе человека и необходимости получения функциональных пищевых продуктов для разных возрастных групп населения в промышленных масштабах.
Ключевые слова: нетрадиционное растительное сырье, семена конопли, зерновые батончики, связующее вещество, пищевая, биологическая ценность, функциональные ингредиенты
1 Распоряжение Правительства РФ 1364-р. (2016). Стратегия повышения качества пищевой продукции в Российской Федерации до 2030 года. http://static.government.ru/media/files/9JUDtBOpqmoAatAhvT2wJ8UPT5Wq8qIo.pdf
Введение
(утверждена Распоряжением Правительства РФ Стратегия повышения качества пищевой про- от 29.06.2016 г. No 1364-р1) ориентирована на обе- дукции в Российской Федерации до 2030 года спечение полноценного питания, профилактику заболеваний, увеличение продолжительности и повышения качества жизни населения, стимули- рование развития производства и обращения на рынке пищевой продукции высокого качества и отвечающей требованиям безопасности.
Регулярные обследования состояния здоровья и питания различных групп населения России свидетельствуют о наличии дефицитов важнейших пищевых веществ (белков, пищевых волокон, витаминов, минеральных веществ, полиненасыщенных жирных кислот), приводящих к возникновению различных алиментарных заболеваний – сердечно-сосудистых, желудочно кишечного тракта, ожирения, новообразований и др., распространенность которых в последние годы возросла (Бакуменко и др., 2021; Budkevich et al., 2020; Коденцова и др., 2018).
Наиболее эффективным путем ликвидации дефицитов незаменимых пищевых веществ в рационах питания и повышения сопротивляемости организма вредным факторам является разработка рецептур и технологий пищевой продукции на основе натурального, высококачественного и без- опасного сырья с целью укрепления здоровья и снижения риска возникновения заболеваний (Бе- лявская и др., 2020; Ткачук и др., 2021; Alekseenko et al., 2021).
Научные представления и практические основы разработок в области пищевой продукции, направленные на поиск новых нетрадиционных источников сырья и разработку продуктов, обеспечивающих получение и гарантирующих безопасность и качество, с учетом пользы для здоровья, заложены в трудах российских ученых В.А. Тутельяна, А.П. Нечаева, В.Б. Спиричева, Л.Н. Шатнюк, С.Е. Траубенберг, А.А. Кочетковой, Цы- гановой Т.Б., Бутовой С.Н., Дубцова Г.Г. и других авторов.
Важная роль в разработке продуктов для здорово- го питания принадлежит растительному сырью – зерновым культурам (Мелешкина и др., 2016), сочному растительному сырью и др., которые, благодаря многообразию их макро – и микронутриентного состава являются ценной сырьевой базой для получения натуральной и высококачественной продукции (Быстрова, 2018). Кроме того, необходимо учитывать современные тенденции развития отраслей пищевой промышленности, ориентированные на производство продукции для разных возрастных групп населения (детей, спортсменов, студентов и др.), не требующей приготовления, с длительным сроком годности, повышенной пищевой ценности (Бакуменко, 2014; Семенова и др., 2018).
Одно из ведущих мест на рынке пищевой продукции, не требующей приготовления, принадлежит зерновым батончикам, представляющим собой комбинированный продукт, состоящий из зерновой основы (хлопья, взорванные и/или плющенные зерна), орехов, сухофруктов, семечек, вкусо ароматических и обогащающих добавок (проросших и/или цельных зерен, отрубей), сформованный в виде кондитерского изделия (Бойцова, 2016). Особенностью продукта являет- ся то, что этот сухой завтрак не требует приготовления, может служить «перекусом на ходу», при малом объеме и массе (50-60 г) имеет высокую концентрацию биологически-активных веществ. Продукт востребован всеми возрастными группа- ми населения.
Для получения зерновой основы, не требующей приготовления, применяют различные виды технологической обработки – гидротермическую и механическую обработку, термопластическую экс- трузию, высокотемпературную микронизацию, баротермическую обработку и др., что позволяет получать продукты с регламентируемыми показателями безопасности и потребительскими свойствами, но с недостаточным содержанием ценных пищевых веществ, утерянных в результате высокотемпературного воздействия на сырье (Semenov et al., 2016; Балаева & Краус, 2013; Мартиросян и др., 2016).
Для придания продукту вида батончика при приготовлении формующей смеси используют различные виды сиропа: сахарный, сахароинвертный (для спортсменов), глюкозофруктозный, мальтозный, для приготовления диетических батончиков – фруктозный сироп. Именно приме- нение сиропа нужной консистенции позволяет «склеивать» сухие рецептурные ингредиенты и дает возможность готовить массу пластичную, хорошо формующуюся, в то же время не жесткую и не липкую. В связи с этим готовое изделие обладает высокой энергетической ценностью (Бакуменко, 2014; Стрижевская & Мирзаянова, 2015).
Ключевым этапом в разработке рецептур нового вида пищевой продукции является научно обоснованный поиск нетрадиционных источников растительного сырья с высокими показателями безопасности и направленными лечебными свойствами (Казанцева и др., 2017), а также разработка рецептур и технологических приемов, позволяющих существенным образом влиять на органолептические, физико-химические показатели, способных повышать пищевую ценность, и при- давать направленные лечебно-профилактические свойства пищевой продукции (Бурова и др., 2016; Кудряшова и др., 2014).
С этой точки зрения актуальным является введение в состав зернового батончика нетрадиционных источников растительного сырья, например продуктов переработки конопли – семена, мука, масло (Сергеева & Бакуменко, 2021; Савкина & Егорова, 2017).
В России история коноплеводства начинается ещё в VII веке. В основном коноплю выращивали для получения волокна, изготовления канатов и верёвок. Позднее было изучено получение конопляного масла, которое использовали в кондитерском производстве. В настоящее время семена конопли используют для получения конопляной муки, которую в незначительных количествах добавляют при выпечке хлебобулочных изделий и как обогащающий ингредиент в производстве мучных кондитерских изделий.
Однако выращивание и производство конопли в России ограничено такими факторами как трудоёмкость возделывания, отсутствие высоко- технологичного оборудования, высокая ценовая политика. В последние годы наблюдается большая заинтересованность стран Западной Европы и Китая в развитии отрасли коноплеводства. Так, например, по данным журнала «Euroflax Newsletter» самая высокая урожайность конопли наблюдает- ся в Польше, Германии, Нидерландах и Чехии. В Латвии конопля возделывается только для получения семян. С этой целью используют специальные низкорослые сорта конопли, которые дают более высокую урожайность семян, примерно в 2 раза (Adamovics et al., 2015).
В качестве заменителя молока, для потребителей с непереносимостью лактозы разработана технология мороженого на основе культурной конопли. Готовый продукт превосходит традиционное молочное изделие по содержанию витаминов и белковому комплексу (Абдувохидов, 2016). Раз- работаны белковые напитки на основе плодов и овощей с добавлением семян конопли (Панкова & Лобова, 2013). Конопляная мука набирает популярность в производстве мучных и кондитерских изделиях. Отмечено, что при производстве ржано-пшеничного хлеба с частичной заменой традиционной муки на конопляную сокращает- ся продолжительность технологического процесса, улучшается качество готового изделия, продукт
обладает приятными органолептическими свой- ствами (Горбунова и др., 2017).
В конопляных семенах нет белка глютена, противопоказанного людям с целиакией. Также данный продукт может быть интересен тем, кто практикует безглютеновые диеты. Полезные свойства конопли сохраняются при длительной термической обработке, соответственно, она может быть использована в качестве нетрадиционного растительного сырья для обогащения зерновых завтраков. Применение в рецептуре композиций на основе конопляной и традиционной муки, позволяет получать продукты функционального назначения, обогащенные эссенциальными компонентами. Ассортимент таковых включает готовый хлеб, мучные кондитерские и кулинарные изделия, сухие смеси, макаронные изделия (Горбунова и др., 2017).
В результате анализа научно-технической литературы установлено, что в настоящее время коноплю используют в разных отраслях пищевой промышленности, однако данные о разработке сухих завтраков с добавлением конопли в литературе отсутствуют. В качестве инновационной составляющей для проектируемого батончика будет использовано цельное очищенное конопляное семя.
Несмотря на то, что существует большое количество различных рецептур зерновых батончиков с фруктово-ягодными компонентами и различными инновационными ингредиентами, однако главной их проблемой является повышенное содержание сахаристых веществ в качестве связующих и не- рациональный подбор зерновых ингредиентов. Вопрос снижения содержания сахара при использовании связующих ингредиентов представляется перспективным за счет использования пектинсодержащих веществ. Кроме того, подбор растительного сырья с учетом его пищевой ценности крайне актуален.
Исходя из вышеизложенного, целью работы яви- лось научное обоснование и разработка рецепту- ры зернового батончика с использованием семян конопли в качестве нетрадиционного растительного сырья. Для достижения поставленной цели решали следующие задачи:
– подобрать состав основы батончика с учетом содержания биологически-активных веществ зернового сырья и орехов;
– исследовать конопляное семя с точки зрения пищевой ценности;
– изучить влияние связующего компонента на качественные показатели зернового батончика и подобрать оптимальное соотношение между связующим веществом и сухими ингредиентами.
тера, раскаточной ленты, калибрующего барабана, охлаждающего туннеля, дискового ножа, гильотинной машины, упаковочного автомата (RoboMuesliBarLine – Mini).
Методы
Содержание общего белка в конопляном семени определяли методом Къельдаля на автоматиче- ском анализаторе «Авто-2300» системы Къельтек (фирма «FOSS», Швеция).
Аминокислотный состав семени конопли опре- деляли на автоматическом aнализaторе ами- нокислот Agilent-1200 (фирмы «Алси-Хром», Украина).
Содержание жира в семени конопли и орехах oпредeляли методом экстракции диэтиловым эфиром в aппaрaте Сокслета.
Состав жирных кислот в семени конопли oпрeдeляли методом разделения эфиров жирных кислот, полученных из липидов исследуемого продукта, на газoжидкoстнoм хроматографе марки «Карло Эрбо – 5000».
Содержание пищевых волокон в зерновых хлопьях и семени конопли определяли каскадным ферментативным методом с использованием фильтровальной системы Fibertec system E1023 Filtration module и банишейка 1024 Shaking water bath (FOSS, Швеция). Содержание витаминов в зерновых хлопьях и орехах определяли: В1 – флуориметрическим методом; В2 – люмифлавиновым методом; РР – колориметрическим методом. Со- держание макро- и микроэлементов (кальция, магния, фосфора, железа) в зерновых хлопьях и орехах проводили на спектрофотометре «Hitachi 180-80» атомно-абсорбционным спектральным анализом.
Органолептические показатели готового батон- чика выполняли в соответствии с ГОСТ 15113.312;
Материалы и методы исследования
Материалы
Объектами исследований в работе служили зерновые хлопья, не требующие варки – овсяные, гречневые, из пророщенной пшеницы по ТУ 9294- 008-00932382-052; орехи – ядра кешью дробленые по ГОСТ 318553, ядра фундука по ГОСТ 168354, мин- даль по ГОСТ 328575; семя конопляное шелушенное цельное по ГОСТ 91586; готовый зерновой батончик.
В работе использовали следующее сырье и материалы: сахар-песок по ГОСТ 332227; смородина черная замороженная по ГОСТ 338238; яблоки сушеные и вишня сушеная по ГОСТ 328969; орех мускатный по ГОСТ 2904810. В качестве связующего и углеводного компонента использовали сироп, приготовленный из сушеных яблок, вишни, черной смородины и сахара. Упаковочным материалом для батончика служил биаксиально-ориентированный полипропилен металлизированный (БОППмет) в соответствии с ГОСТ Р 5806111.
Оборудование
Для варки сиропа-связки использовали варочный аппарат ВВА-200 л (давление пара до 6 кгс/ см2 при температуре 110-115 °С, продолжительность варки 5-7 мин). Смешивание сухих компонентов проводили в смесителе барабанного типа СПБ-20 (число оборотов чаши смесителя 50 об/мин, коэффициент загрузки 0,6, продол- жительность перемешивания 10 мин). Для получения готового батончика использовали сборную линию, состоящую из загрузочного транспорта.
- 2 ТУ 9294-008-00932382-05. (2006). Хлопья зерновые не требующие варки «Алейка». Технические условия. https://e-ecolog.ru/crc/22. 01.14.929.%D0%A2.000870.11.05
- 3 ГОСТ 31855-2012. (2014). Ядра кешью. Технические условия. М.: Стандартинформ.
- 4 ГОСТ 16835-81. (2006). Ядра орехов фундука. Технические условия. М.: Стандартинформ.
- 5 ГОСТ 32857-2014. (2014). Ядра миндаля сладкого. Технические условия. М.: Стандартинформ.
- 6 ГОСТ 9158-76. (2015). Семена конопли. Промышленное сырье. Технические условия. М.: Стандартинформ.
- 7 ГОСТ 33222-2015. (2019). Сахар белый. Технические условия. М.: Стандартинформ.
- 8 ГОСТ 33823-2016. (2016). Фрукты быстрозамороженные. Общие технические условия. М.: Стандартинформ.
- 9 ГОСТ 32896-2014. (2019). Фрукты сушеные. Общие технические условия. М.: Стандартинформ.
- 10 ГОСТ 29048-91. (2011). Пряности. Мускатный орех. Технические условия. М.: Стандартинформ.
- 11 ГОСТ Р 58061-2018. (2018). Пленки синтетические модифицированные. Типы и основные параметры. М.: Стандартинформ.
- 12 ГОСТ 15113.3-77. (2001). Концентраты пищевые. Методы определения органолептических показателей, готовности концентратов к употреблению и оценки дисперсности суспензии. М.: Стандартинформ. ХИПС No1 – 2022
массовую долю влаги по ГОСТ 2856113; общую кислотность по ГОСТ ISO 75014; массовую долю саха- розы в соответствии с ГОСТ 8756.1315.
Микробиологические показатели готового продукта определяли в соответствии с МУК 4.2.257816, ГОСТ 3174717, 3165918, 10444.1219.
Анализ данных
Для достоверности результатов применяли статистический метод обработки экспериментальных данных, в ходе которого определяли среднее значение искомой величины из 5 повторностей, среднеквадратичное отклонение и доверительный интервал. Математическое планирование проводили методом центрального униформротатабельного плaнировaния с последующей графической интeрпрeтациeй пaрaметров оптимизации с помощью программ Biostat, Excell, MatStat и Statistika20.
Процедура исследования
Вопросы производства «здоровой пищи» чрезвычайно актуальны и постоянно находятся в центре внимания широкого круга специалистов, занимающихся разработкой современных технологий изготовления пищевых продуктов и критериев оценки их качества.
Критериями обогащения злаковых продуктов, в том числе батончиков является пищевая ценность специально подготовленных зерновых, составляющих основу продукта, а также выбор обогащающих ингредиентов, которые позволят дополнить полезные, функциональные свойства продукта, при этом не ухудшить его потребительских достоинств.
В данной работе была проведена сравнительная оценка хлопьев, не требующих варки – овсяных, гречневых, из пророщенной пшеницы по показателям, характеризующим их пищевую цен- ность – пищевым волокнам, витаминам (В1 и В2), минеральным веществам (кальций, магний, железо).
Учитывая, что данный продукт должен обладать повышенной энергетической ценностью, так как широко используется в рационах питания людей, ведущих активный образ жизни, дополнительным рецептурным ингредиентом служили орехи.
Была проведена сравнительная характеристика некоторых видов орехов – фундук, миндаль, ядра кешью дробленные, по содержанию жира, витаминов (В1 и РР), минеральных веществ (магния, фосфора, железа).
Зерновые батончики обогащают витаминами, минеральными веществами, клетчаткой, отрубями, про- и пребиотиками, что очень полезно для профилактики и нормализации деятельности желудочно-кишечного тракта и повышает питательную ценность продукта.
В данной работе обогащающим ингредиентом вы- ступают семена конопли, которые могут быть полезны для организма человека наличием белка и витаминно-минерального состава.
Изучена пищевая, биологическая и энергетическая ценность семян конопли по содержанию бел- ка, жира, составу аминокислот и жирных кислот. Проведена сравнительная оценка по данным показателям с традиционными (пшеница, кукуруза, соя) и нетрадиционными (чечевица, лен) культурами.
Для придания продукту формы батончика в качестве связующего ингредиента используют различные виды сиропа, мед, патоку и др.
Задачу о фруктовом связующем решали в связи с тем, что в фруктовых компонентах разрабатываемого батончика содержится пектин – полиса- харид, который связывает сахар и воду, придавая смеси густоту и клейкость. С помощью расчетных данных по содержанию пектина в сырье и его во- досвязывающей способности подобраны пропор- ции и приготовлен сироп-связка, установлено оптимальное содержание между сухими рецеп- турными ингредиентами и сиропом на основе са- хара, сушеных яблок, вишни и черной смородины.
Результаты исследования и их обсуждение
При разработке рецептуры зернового батончика учитывают состав зерновой основы, которая должна характеризоваться большим содержанием пищевых волокон, а также потребительские достоинства готового продукта (вкус, консистенцию, запах, цвет), равномерность распределения составляющих кoмпoнентов, технологичность приготовления продукта. В качестве основного сырья при разработке рецептур зернового батончика применяются зерновые хлопья, не требующие варки.
Путем анализа химического состава различных видов зерновых хлопьев выбраны хлопья, не требующие варки трех видов: хлопья из пророщенной пшеницы, хлопья овсяные и хлопья гречневые.
Была проведена сравнительная оценка содержания в них пищевых волокон, витаминов (В1 и В2) и минеральных веществ (кальция, магния, желе- за) (Рисунки 1-3).
Так, содержание растворимых пищевых волокон (г/100 г) составило 3,0+0,2; 4,2+0,2; 4,23+0,28
в овсяных, гречневых и хлопьях из пророщенной пшеницы; нерастворимых – 49,25+0,35; 12,6+0,2; 13,61+0,39 соответственно.
Содержание витаминов В1 и В2 практически одинаково во всех выбранных для исследования хлопьях. Однако, содержание витамина В1 (мг/100 г) в овсяных хлопьях (0,5+0,1) несколько превышает таковое у гречневых (0,3+0,4) и хлопьях из пророщенной пшеницы (0,4+0,2). Содержание витамина В2 (мг/100 г) в овсяных и гречневых хлопьях было одинаково и составило 0,3+0,1, а в хлопьях из пророщенной пшеницы 0,7+0,2.
Анализ минеральных веществ (мг/100 г) в зерновых хлопьях показал, что содержания кальция больше в гречневых хлопьях (93+5,6) по сравнению с овсяными (52+3,6) и хлопьями из пророщенной пшеницы (28+3,1). Количество магния и железа в хлопьях из пророщенной пшеницы (400,0+24,5 и 10+1,2 соответственно) значительно превышает таковое у гречневых (150,0+8,7; 7,4+0,8) и овсяных (54,8+3,7; 4,4+0,6).
В качестве основного рецептурного ингредиента зернового батончика выбраны овсяные хлопья, отличающиеся высоким содержанием нерастворимой фракции пищевых волокон, витаминов В1 и В2, минеральных веществ – кальция, магния, железа. Технология получения таких хлопьев позволяет использовать их в приготовлении зерновых батончиков без дополнительной кулинарной об- работки, что значительно упрощает процесс производства и повышает усвояемость продукта. Кроме того, присутствие пищевых волокон благотворно влияет на деятельность желудочно-кишечного тракта организма.
Дополнительно обосновано введение ореха кешью, содержащего меньше жира, чем другие виды орехов и богатого витамином РР, магнием, фосфором и железом.
Результаты сравнительного анализа содержания жира, витаминов и минеральных веществ в орехах представлены на Рисунках 4-6. Так, максимальное содержание липидов (г/100 г) выявлено в фундуке (61,5+2,1), в миндале 53, 7+1,9; дробленных ядрах кешью 48,35+1,6.
Содержание витамина В1 (мг/100 г) было практически одинаково во всех представленных видах орехов (0,42+0,15; 0,3+0,1; 0,25+0,08) ядрах кешью, фундуке и миндале соответственно. Было
выявлено высокое содержание витамина РР (5,85+1,8 мг/100 г) в ядрах кешью по сравнению с фундуком (2,0+0,6) и миндалем (4,0+1,3).
По содержанию минеральных веществ ядра кешью дробленные превосходят фундук и миндаль. Так, содержание магния (мг/100 г) составило (292+2,5; 172+1,8; 234+2,1) в ядрах кешью, фундуке и мин- дале соответственно. Содержание фосфора и желе- за (мг/100 г) составило (593+4,8; 299+2,7; 473+3,6) и (6,68+1,4; 2+0,8; 4,2+1,8) в ядрах кешью, фундуке и миндале соответственно.
В соответствии с проведенным анализом для разрабатываемой рецептуры будет выбрано ядро кешью дробленое, так как оно содержит жиры, представленные разнообразными жирными кис- лотами, в том числе незаменимой полиненасыщенной линолевой кислотой. В кешью содержится много белка (около 18,5 г на 100 г продукта), пред- ставленного полным составом незаменимых аминокислот, большое количество витамина Е (38% от суточной нормы на 100 г продукта), являющегося антиоксидантом и борющегося с вредным воздействием свободных радикалов. При употреблении орехов кешью улучшаются обменные процессы в организме, в частности обмен белков; снижается уровень холестерина; нормализуется деятельность сердечно-сосудистой системы; повышается иммунитет (Зверев & Зверева, 2006).
С целью обогащения зернового батончика в ре- цептуре будут использованы конопляные семена. Если рассмотреть семена конопли с точки зрения пищевой ценности, то можно отметить богатый биохимический состав данного сырья по сравнению с другими видами зерновых и бобовых культур (Таблица 1).
Так, считают, что соевый протеин - наиболее популярный компонент растительного происхождения, который по значимости приравнивается к мясу, а по содержанию белка и незаменимых аминокислот сое нет равных среди масличных, зерновых и бобовых культурах. Однако, как видно из данных, конопля практически не уступает сое по содержанию белка. Кроме того, в составе конопли мало сахара, а крахмал вообще отсутствует, что свидетельствует о низкокалорийных свойствах этого сырья (Абдувохидов, 2016).
В Таблице 2 представлен аминокислотный и жирнокислотный состав семян конопли по сравнению с семенами других белковых и масличных культур сои и льна.
Семена конопли содержат все незаменимые аминокислоты, содержание лизина выше, чем у семян льна, а метионина больше, чем в сое и льне. Кроме того, отмечено высокое содержание полиненасыщенных жирных кислот, таких как омега-3 и омега-6 и незначительный процент насыщенных жирных кислот.
Известно, что конопляное масло относится к не- традиционным лечебным маслам, такой продукт поддерживает сердечно-сосудистую, эндокринную и иммунную систему. По-видимому, это связано с близким к оптимальному соотношением полиненасыщенных жирных кислот омега-6/оме- га-3, которое составляет 3:1 (Панкова & Лобова, 2013).
Учитывая, что ценность растительного масла формирует именно жирнокислотный состав, то данное сырьё перспективно применять в производстве лечебно-профилактических продуктов (Рудаков и др., 2016).
В Таблице 3 представлен витаминно-минеральный состав семян конопли (Сергеева & Бакумен- ко, 2021).
Семена конопли можно считать функциональным ингредиентом, так как в 100 г этого сырья содержит- ся 85% от ФНП витамина В1, 16% - витамина В2, 46% витамина РР. В 100 г семян содержится двойная су- точная норма магния и фосфора, и тройная норма марганца. Содержание калия составляет 48%, желе- за 53%, цинка 82% от ФНП соответственно.
Особенностью проектируемого батончика является использование сухофруктов в составе связующего компонента. Это позволит снизить калорийность продукта за счет сокращения сахара; исключить стадию приготовления инвертного сахарного сиропа, что требует дополнительного оборудования, времени и материальных затрат; повысить желирующий эффект за счет пектина, содержащегося в сушеной вишне и сушеных яблоках; обойтись без добавок карбоксиметилцеллюлозы, гуммиарабика и иных подобных ингредиентов. Исходя из вышеизложенного, следующей задачей исследования явилось изучение влияния связующего компонента на качественные показатели зернового батончика.
При определении количества вносимых рецептурных ингредиентов учитывают консистенцию гoтoвoгo продукта, так как именно твёрдая, но лег- ко ломающаяся руками консистенция пoзвoляет придать продукту форму батончика, а также равномерность распределения составляющих компонентов, оптимальное соотношение между сухими составляющими и сиропом.
В качестве сиропа-связки обычно применяют раз- личные виды сиропа, состав которого подбирают, исходя из технологии и функциональной направленности продукта. Например, сахаро- инвертный сироп (в пересчете на сахар до 40% от массы батончика) применяют в производстве зерновых батончиков для спортивного питания; фруктозный сироп – для людей, страдающих сахарным диабетом; смесь мёда (или патоки) и инвертного сиропа – до 25% в сумме; густой сахарный или фруктозный сироп (до 35% от массы батончика) и добавка натрий карбоксиметилцеллюлоза в количестве 0,3-0,7% к общей массе продукта; карамельный сироп - только в белковых батончиках, для зерновых батончиков она не обеспечивает нужной прочности.
В нашей работе в качестве связующего и углеводного компонента использовали сироп, при- готовленный из сушеных яблок, вишни, черной смородины и сахара, в связи с тем, что в фруктовых компонентах проектируемого батончика содержится пектин - полисахарид, который при кратковременном нагревании с водой сахаром вызывает сильное сгущение и затвердевание.
Так, содержание пектина в 100г сушеных яблок составляет 4,2%, в вишне – 1,6%, в черной смородине – 1,1%. Таким образом, в пересчете на количественное содержание данных ингредиентов в рецептуре установлено, что в одном батончике будет содержаться 0,39 г пектина. Водосвязывающая способность пектина равна 33,7 г/г – то есть, 0,39 г пектина способны
При получении экспериментальных образцов батончиков установлено, что оптимальной консистенцией обладал образец с соотношением сухих компонентов и связующего (в %) 50:50. При этом связующее хорошо распределяется по всей массе, полученная смесь хорошо держит форму, не растекается и не разваливается, а также и не крошится при резке. Кроме того, в связующем преобладают фруктовые компоненты, а содержание сахара в батончике не превышает 20% (в зерновых батончиках, присутствующих на рынке содержится 35-40% и более сахара).
Исходя из результатов исследований, при сочетании овсяных зерновых хлопьев, не требующих варки, ядер орехов кешью, семян конопли, сиропа, состоящего, преимущественно из фруктовых ингредиентов получена композиция зернового батончика (Таблица 4).
Сочетание рецептурных ингредиентов в соответствующих дозировках позволяет получить сбалансированный по химическому составу продукт, удовлетворяющий потребность организма в необходимых пищевых веществах и энергии. Масса одного батончика составила 60 г.
По органолептическим, физико-химическим и микробиологическим показателям продукт соответствует требованиям нормативных доку- ментов.
Выводы
В результате проведенных исследований изучена возможность введения в состав зернового батончика ингредиентов на основе нетрадиционного растительного сырья, в частности семян конопли.
Исследован состав зерновых хлопьев, не требующих варки – овсяных, гречневых и хлопьев из пророщенной пшеницы, а также орехов – ядер кешью дробленных, миндаля и фундука. Установлено, что овсяные хлопья отличаются высоким содержанием нерастворимых пищевых волокон, витаминов В1 и В2, минеральных веществ – кальция, магния, железа. Дополнительным ингредиентом явилось ядро кешью дробленое, так как оно содержит жиры, представленные разнообразными жирными кислотами, в том числе незаменимой полиненасыщенной линолевой кислотой, витамин РР, минеральные вещества – магний, фосфор, железо.
Изучена пищевая и биологическая ценность семян конопли по содержанию белка, жира, со- ставу аминокислот и жирных кислот. Проведена сравнительная оценка по данным показателям с традиционными (пшеница, кукуруза, соя) и нетрадиционными (чечевица, лен) культурами. Установлено, что семена конопли отличаются высокой биологической ценность - содержание лизина выше, чем у семян льна, а метионина больше, чем в сое и льне. Кроме того, отмечено высокое содержание полиненасыщенных жирных кислот, таких как омега-3 и омега-6 и незначительный процент насыщенных жирных кислот; соотношение оме- га-6/омега-3 составляет 3:1. Семена конопли мож- но считать функциональным ингредиентом, так как в 100 г этого сырья содержится 85% от ФНП витамина В1, 16% - витамина В2, 46% витамина РР. В 100 г семян содержится двойная суточная норма магния и фосфора, и тройная норма марганца. Со- держание калия составляет 48% , железа 53%, цинка 82% от ФНП соответственно.
Научно обосновано снижение сахара в связующем веществе за счет добавления в него смородины и пектин-содержащих компонентов батончика. Использование свежей или быстро- замороженной черной смородины в режиме «бы- строй варки» позволяет сохранить большинство витаминов, раскрыть вкус и запах ароматизатора (мускатный орех) и остальных фруктово-ягодных компонентов и улучшить вкусовые качества батончика.
Всё вышесказанное подчёркивает высокую пищевую и биологическую ценность продуктов переработки конопли как компонента в пищевом рационе человека и необходимости получения функциональных пищевых продуктов для разных возрастных групп населения в промышленных масштабах.