Научно-гигиенические подходы к разработке замороженного десерта

Резюме

Ягоды жимолости являются ценным, содержащим биологически активные вещес­тва сырьем, которое может быть использовано для производства пищевых про­дуктов. Цель исследования - разработка сорбета с использованием ягод жимо­лости свежей и замороженной. Установлено, что для стабилизации продукта необходимо внесение агара пищевого (1,6% к массе смеси) и патоки крахмальной (55 г на 1 кг массы смеси). На основании результатов проведенных исследований была обоснована рецептура и разработана технология замороженного десерта (сорбета) из ягод жимолости свежей и замороженной. Исследован состав про­дукта на содержание витамина С и Р-активных веществ. Содержание витамина С в сорбете из свежих ягод составило 62,5 мг/100 г, а из замороженных - 52 мг/ 100 г. Содержание Р-активных веществ в десерте составило 850 мг, что позво­ляет рекомендовать продукт для массового потребления, в том числе для лиц, исключающих из рациона молоко и молочные продукты. Микробиологические показатели разработанного сорбета не превышают порогового значения как после приготовления, так и на протяжении всего периода хранения (72 ч).

Ключевые слова:замороженный десерт, сорбет, жимолость, агар, пектин

Вопр. питания. 2018. Т. 87, № 3. С. 72-78.

Большинство выпускаемых в настоящее время замо­роженных десертов производятся на основе молоч­ных продуктов, а потому содержат большое количество жира и лактозы. Таким образом, они не подходят для употребления в пищу людьми с непереносимостью лак­тозы. Кроме того, в последние несколько лет среди населения четко наметилась тенденция следования здоровому образу жизни, в том числе соблюдение норм здорового питания. При этом рекомендуется снижать количество потребляемых жиров и повышать потребле­ние пищевых волокон. Лица, следящие за своим пита­нием, контролируют количество поступающих с пищей белка, жиров и углеводов. Для поддержания здоровья и нормального функционирования организма в сов­ременных условиях окружающей среды необходимо постоянное поступление адекватного количества биоло­гически активных веществ: витаминов, макро- и микро­элементов, пектиновых и минорных соединений расти­тельного происхождения, радиопротекторов [1].

Разработка замороженных десертов, основным ком­понентом которых является плодово-ягодное сырье, является одним из решений проблем в питании совре­менного человека. К таким десертам можно отнести сорбеты. В их составе отсутствуют молочные и жиро­вые продукты, а значит, они не содержат молочный жир и лактозу. Плодово-ягодное сырье способно повысить биологическую ценность сорбета, обогащая его био­логически активными компонентами [1, 2]. Калорий­ность такого сорбета достаточно низкая по сравнению с другими замороженными десертами. Так, сред­няя энергетическая ценность сливочного мороженого в 3 раза превышает аналогичный показатель у сорбета.

Таким образом, разработка взбитых замороженных десертов на основе плодово-ягодного сырья позволит не только расширить ассортимент продукции в сфере производства мороженого, но и придать изделиям функциональную направленность путем повышения их биологической ценности.

Цель исследования - разработка научно обоснованной технологии замороженного взбитого десерта с улучшен­ными физико-химическими и органолептическими пока­зателями за счет применения ягод жимолости.

Материал и методы

Объектами исследований стали ягоды жимолости свежие по РСТ РСФСР 21-75, ягоды замороженные (6 мес хранения при -18 °С) по ГОСТ 29187-91, агар пищевой высшего сорта по ГОСТ 16280-2002, пектин цитрусовый по ГОСТ 29186-91, патока крахмальная по ГОСТ 33917-2016.

Для приготовления сорбета использовали ягоды жи­молости свежие и замороженные, реализуемые через торговые сети. Образцы, приобретенные для исследо­вания, содержали смесь разных сортов жимолости.

Органолептические и физико-химические показа­тели оценивали непосредственно после приготовле­ния сорбета, определение санитарно-микробиологических показателей проводили после приготовления и через 72 ч хранения сорбета.

Содержание витамина С определяли по ГОСТ 24556-89 титриметрическим методом, Р-активных веществ -фотоколориметрически [3].

Органолептически оценивали разработанный сор-бет согласно требованиям ГОСТ Р ИСО 22935-2-2011, физико-химические показатели определяли согласно требованиям ГОСТ Р 55624-2013.

Устойчивость сорбета к таянию определяли методом термостатирования [4]. Для этого были отобраны пробы одинаковой массы исследуемых образцов сорбета при температуре -18 °С. Масса каждой отобранной пробы составляла 100 г. Далее образцы сорбета выдержи­вали в термостате при температуре +20 °С. Массу плава определяли через 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110 и 120 мин нахождения образцов в термостате.

Размер и структуру кристаллов льда в сорбете оп­ределяли по Методике определения кристаллов льда в мороженом и замороженных взбитых десертах, раз­работанной в ФГБНУ "Всероссийский научно-исследо­вательский институт холодильной промышленности". Ледяные кристаллы исследовали в поле оптического микроскопа с увеличением х100.

Микробиологические исследования проведены по ГОСТ Р 54004-2010, ГОСТ 26669-85, ГОСТ 26670-91, ГОСТ 10444,15-94, ГОСТ 31747-2012, ГОСТ Р 52814­2007 (ИСО 6579:2002), ГОСТ 10444,2-94.

Повторность проведенных исследований 3-5-крат­ная. Статистическую обработку данных проводили с использованием программы Statistica 6.0.

Результаты и обсуждение

Обеспечение продовольственной безопасности во всех субъектах Сибирского федерального округа - одна из основных задач агропромышленного комплекса, решение которой направлено на повышение качества жизни российских граждан путем гарантирования вы­соких стандартов жизнеобеспечения. Достижение про­довольственной безопасности в Сибири возможно за счет стабилизации внутреннего производства, наличия необходимых резервов и запасов [5].

Особенно актуально включать в рецептуры пищевых продуктов и кулинарных блюд местное растительное сырье. В условиях Сибирского региона таким сырьем являются дикорастущие и культурные ягоды, содержа­щие целый комплекс природных биологически активных веществ: витаминов, минеральных и пектиновых веществ, фенольных соединений, антиоксидантов. Среди наиболее ценного ягодного сырья Сибири выделяют клюкву, жимолость и облепиху [5].

На первом этапе были проведены исследования, целью которых являлось определение влияния добав­ления плодово-ягодного сырья, а также корректировки дозы вносимого стабилизатора и его качественного состава на органолептические, физико-химические и структурно-механические свойства продукта.

На втором этапе была отработана рецептура сорбета, проведена оценка показателей качества готового про­дукта.

В качестве растительного компонента были выбраны ягоды жимолости. Это обосновано следующими факто­рами:

- жимолость является одной из наиболее распростра­ненных ягодных культур в Сибири, но при этом недо­статочно используется при производстве пищевых продуктов;

- существует возможность закупать местное сырье жимолости с гарантией получения органического продукта;

- с экономической точки зрения использование мест­ного сырья значительно сокращает расходы на транспортировку, а значит, снижает себестоимость готового продукта. Кроме того, осуществляется под­держка местного садоводства;

- биологическая ценность жимолости характеризу­ется достаточно высоким содержанием витамина С, Р-активных соединений, включая катехины, антоцианы, лейкоантоцианы и флавонолы, а также микро- и макроэлементов, радиопротекторных соединений [6-8];

- содержание пектина в жимолости достаточно велико [9] для выполнения им не только профилактических, но и технологических функций.

В соответствии с ГОСТ Р 55624-2013 в качестве ста­билизаторов системы замороженных десертов могут использоваться пектин цитрусовый, гуаровая камедь и агар пищевой.

Гуаровая камедь обладает достаточно специфичес­ким вкусом и запахом, который может присутствовать в готовом продукте. Технологические свойства гуаровой камеди в производстве замороженных десертов, заклю­чающиеся в повышении устойчивости к таянию и пре­пятствию образования крупных кристаллов льда, также оцениваются как недостаточно высокие по сравнению с другими стабилизаторами для мороженого. Таким образом, главным преимуществом гуаровой камеди является ее низкая цена. В связи с вышеперечисленным было решено использовать в качестве стабилизатора для сорбета агар пищевой и пектин цитрусовый. Дан­ные виды стабилизаторов получают из растительного сырья, их желирующей и гелеобразующей способнос­тей достаточно для придания замороженному десерту необходимых структурно-механических свойств. Кроме ти, данные добавки не имеют ярко выраженного специ­фического вкуса или запаха, а значит, не будут влиять на вкусовые свойства конечного продукта. Агар пи­щевой является универсальным стабилизатором, его можно включать в рецептуру любых блюд и изделий, в том числе замороженных десертов. Цитрусовый высокоэтерифицированный пектин был выбран в качес­тве исследуемого ингредиента в связи с тем, что его технологические свойства улучшаются в кислой среде, которую также предусматривает использование пло­дово-ягодного сырья как основы сорбета. Помимо этого, высокоэтерифицированные пектины положительно вли­яют на взбитость продукта, которая является важным структурно-механическим показателем при производс­тве замороженных взбитых десертов, в то время как низкоэтерифицированные пектины в кислой среде об­разуют очень плотные и достаточно твердые гели. Таким образом, применение пектина целесообразно в произ­водстве плодово-ягодного мороженого и замороженных десертов.

В связи с использованием растительного сырья, ха­рактеризующегося высоким содержанием пектиновых веществ (около 1,5%), было выдвинуто предположение, что можно снизить дозировку вносимых стабилиза­торов. Было исследовано влияние выбранных видов стабилизаторов в дозе от 0,4 до 2,0% от массы смеси с шагом в 0,4% [10] на качество готового продукта.

Кислотность является важным физико-химическим показателем, который оказывает влияние на органолептические и структурно-механические свойства про­дукта. Согласно ГОСТ Р 55624-2013 "Десерты взбитые замороженные фруктовые, овощные и фруктово-овощные. Технические условия" кислотность сорбета не должна превышать 110 °Т.

Определение кислотности исследуемых образцов сорбетов (рис. 1) показало, что повышение количества добавляемого стабилизатора ведет к понижению пока­зателя титруемой кислотности смеси. Таким образом, стабилизаторы имеют свойство нейтрализовать неко­торое количество кислот, содержащихся в продукте, что объясняется строением их молекул. Все использован­ные стабилизаторы относятся к группе гидроколлоидов и представляют собой полисахариды линейной и раз­ветвленной структуры, в составе которых присутствует достаточное количество полярных групп, в том числе гидроксильных. Таким образом, при внесении стабили­затора происходит взаимодействие между остатками кислот, содержащимися в продукте, и группами ОН-.

В результате некоторое количество кислот нейтрализу­ется и показатель общей титруемой кислотности пони­жается [11].

Наибольшее влияние на кислотность продукта оказал агар пищевой. Помимо большего содержания гидроксильных групп в структуре его молекулы, его рН состав­ляет около 9,5, в результате чего происходит нейтрали­зация некоторого количества пищевых кислот.

При производстве замороженных десертов степень взбитости зависит от количества и жирности входя­щего в состав молока и молочных продуктов, вносимых стабилизаторов, содержания сухих веществ, кислот­ности, а также технологических свойств используемого растительного сырья, если последнее предусмотрено рецептурой.

В составе сорбета отсутствует молочно-жировая со­ставляющая, поэтому главными факторами, влияю­щими на степень взбитости готового замороженного десерта, являлись вид вносимого стабилизатора и его дозировка, кислотность продукта, массовая доля сухих веществ, а также свойства используемого в качестве основы плодово-ягодного сырья. Для плодово-ягодного мороженого без использования в рецептуре молока и молочных продуктов степень взбитости установлена нормативными документами на уровне от 25 до 45%.

Для сорбета из жимолости наилучшая степень взбитости достигается при использовании агара пищевого в количестве 1,6% (рис. 2). При увеличении дозировки до 2% наблюдается незначительное снижение показа­теля взбитости.

Важной структурно-механической и потребительской характеристикой мороженого и замороженных десертов является размер образуемых при заморозке кристаллов льда. Массовая доля замороженной воды в мороженом и десертах варьирует от 60 до 70%. Процесс форми­рования кристаллов льда зависит от качественного и количественного микро- и макронутриентного состава продукта, в том числе от технологических свойств используемого сырья. Так, в замороженных плодово-ягодных десертах формируются кристаллы льда достаточно крупного размера по сравнению с мороженым на молочной основе [12]. Порог органолептической ощути­мости достигается при размере кристаллов льда свыше 70 мкм. Таким образом, для сохранения органолептических показателей сорбета на высоком уровне необхо­димо обеспечить образование кристаллов льда, размер которых не превышает 70 мкм.

Из всех исследуемых образцов наименьший раз­мер кристаллов льда обнаружен в образцах продукта с использованием агара пищевого. Размер кристаллов варьировал от 52 до 58 мкм.

Устойчивость мороженого и замороженных десертов к таянию зависит от нескольких факторов. Так, непос­редственное влияние на скорость таяния оказывают основное растительное сырье для производства и его технологические свойства, содержание жира в мороже­ном, количество и вид используемых стабилизаторов, содержание влаги и сухих веществ, наличие различных наполнителей. В связи с тем что в рецептуру сорбета не входят молочные и жировые продукты, его термоустой­чивость должна быть обеспечена внесением стабилизи­рующих структуру веществ.

Для оценки устойчивости исследуемых образцов сор-бета к таянию был применен метод термостатирования. При анализе полученных экспериментальных данных было выявлено, что наиболее устойчивы к таянию сор-беты, в рецептуры которых в качестве стабилизирую­щего агента был включен пектин цитрусовый. На втором месте находится агар пищевой. Продолжительность та­яния составила для сорбета с пектином от 10 до 40 мин, с агаром - от 15 до 30 мин.

Была выявлена прямая зависимость между дози­ровкой вносимого стабилизатора и временем таяния сорбета. Это может быть обусловлено тем фактом, что большее количество стабилизирующего вещества способно связать больше молекул воды, образуя более устойчивую и стабильную смесь. Таким образом, уве­личивается количество связанной воды и уменьшается содержание свободной, что замедляет процесс таяния. Проведенные эксперименты позволили определить, что совместное использование пектина цитрусового и агара пищевого способствует сохранению физико-химических показателей продукта.

Для формирования структуры и текстуры сорбета вносили патоку крахмальную низкоосахаренную в ко­личестве 55 г на 1 кг массы смеси с соответствующим уменьшением содержания сахарозы. Данный вид патоки обладает высокой вязкостью, является стабилизатором пены и эмульсий, характеризуется антикристаллиза­ционным действием. Это позволило улучшить потре­бительские свойства замороженного десерта, а также заменить часть сахарозы и снизить энергетическую ценность с 13,9 до 11,8 ккал. Продукт также приобрел большую устойчивость к кратковременным нарушениям режимов хранения. Помимо всего вышеперечисленного добавление патоки способствовало усилению вкуса.

Органолептическую оценку исследуемых образцов сорбета проводили посредством дегустации, при том каждому образцу дегустаторы присваивали балл по следующим критериям оценки: внешний вид, запах и аромат, вкус, консистенция, цвет. Максимальная оценка за один показатель составляет 5 баллов, а наивысшая совокупная органолептическая оценка достигает 25 баллов.

Из всех образцов сорбета из жимолости наивысший средний балл по всем критериям оценки был присвоен образцу с добавлением 1,6% агара пищевого (24,1 из 25 баллов). Данная концентрация стабилизаторов способна обеспечить необходимую форму, текстуру и состояние поверхности продукта.

Запах и аромат образцов незначительно изменялся под воздействием внесения разных видов стабилиза­торов. Однако при внесении гуаровой камеди в концен­трации более 1,6%, в сорбете ощущался посторонний специфический запах.

С точки зрения вкусовых качеств исследуемого про­дукта наиболее высоко были оценены образцы сорбета из жимолости с 1,6% агара пищевого. При добавлении в сорбет из жимолости пектина в концентрациях выше 1,2% наблюдался достаточно ярко выраженный кислый вкус. Наименьшую оценку за вкус получили образцы с добавлением 1,6 и 2,0% гуаровой камеди, так как в них присутствовал специфический привкус добавки.

При оценке консистенции сорбета высший балл по­лучили образцы с внесением в качестве стабилизатора агара пищевого в концентрациях 1,2 и 1,6%. Было вы­явлено незначительное влияние стабилизатора на цвет готового продукта.

Значимым параметром при разработке сорбета яв­ляется биологическая ценность используемого сырья, а следовательно, и продукта. Ягоды жимолости до­статочно богаты витамином С. В 100 г свежих ягод содержание аскорбиновой кислоты в зависимости от помологического сорта, региона произрастания, по­годных условий может колебаться от 20 до 130 мг [10, 13], достигая суточной нормы потребления данного витамина для взрослого человека (90 мг [14]). Содер­жание Р-активных соединений варьирует от 200 до 1800 мг/100 г [10, 13] при адекватном суточном потребле­нии флавонолов 50 мг. При этом флавоноиды и витамин С проявляют синергетический эффект в профилактике и лечении заболеваний, сопровождающихся повреж­дением и повышенной проницаемости стенок сосудов. По содержанию марганца 100 г ягод жимолости может удовлетворять суточную потребность в нем взрослого человека (2 мг [14]): его содержание варьирует от 1,3 до 3,1 мг [9, 13].

Для максимального сохранения биологически активных веществ в готовом продукте был исключен процесс нагре­вания всей рецептурной смеси ягод, учитывая нестабиль­ность витамина С как при контакте с воздухом в процессе взбивания, так и при хранении. Полученные результаты показали: в готовом продукте из замороженных ягод со­держание витамина С стало меньше на 37% по сравнению с сорбетом из свежей сортосмеси (табл. 1).

Несмотря на неизбежные потери витамина С при хранении и приготовлении сорбета, потребление 100 г готового продукта удовлетворяет суточную потребность человека в витамине С более чем на 50%, а в Р-активных веществах - более чем на 100%. Поступление рас­творимых пищевых волокон при этом может составить до 40% от их адекватного суточного потребления.

Поскольку готовые пищевые продукты могут пред­ставлять опасность для здоровья человека в связи с микробиологической обсемененностью используемого сырья и оборудования или нарушением санитарно-ги­гиенических норм в ходе технологического процесса приготовления, а хранение ягод могло способствовать развитию микрофлоры, был проведен анализ микро­биологических показателей сорбета из замороженной жимолости непосредственно после приготовления и по истечении 72 ч хранения - срока реализации мороже­ного и замороженных десертов на предприятиях обще­ственного питания (табл. 2).

Санитарно-микробиологические показатели разра­ботанного сорбета не превышают порогового значения как после приготовления, так и на протяжении всего периода хранения.

Таким образом, разработанный сорбет из сорто-смеси как свежих ягод жимолости, так и замороженных является дополнительным источником биологи­чески активных веществ растительного происхождения. Потребление сорбета с жимолостью будет способствовать восполнению их недостаточного поступления с рационом и профилактики сердечно-сосудистых заболеваний.

Литература

1. Трунов Ю.В., Бочарова Т.Е. Биохимический состав различных сортообразцов жимолости в насаждениях ВНИИ садоводства им. И.В. Мичурина // Садоводство и виноградарство. 2008. № 1. С. 21-22.

2. Маюрникова Л.А., Позняковский В.М., Суханов Б.П. и др. Экс­пертиза специализированных пищевых продуктов. Качество и безопасность. СПб. : ГИОРД, 2016. 448 с.

3. Вигоров Л.И. Метод определения Р-активных веществ // Труды III Всесоюзного семинара по БАВ плодов и ягод. Свердловск, 1972. 362 с.

4. Маршалл Р.Т., Гофф Г.Д., Гартел Р.У. Мороженое и замороженные десерты. СПб. : Профессия, 2005. 376 с.

5. Борисова О.В., Хропатая И.Ю. Развитие рынка ягод как фак­тор обеспечения продовольственной безопасности региона // Фундаментальные исследования. 2015. № 2-19. С. 4239­4243.

6. Земцова А.Я., Скороспелова Е.В., Шелковская Н.К. Оценка сортов жимолости по биохимическому составу плодов для про­изводства плодовых вин // Садоводство и виноградарство. 2017. № 5. С. 28-32.

7. Бакайтис В.И., Рубашанова Е.А. Исследование полифенольных соединений и аскорбиновой кислоты в свежих плодах жимо­лости, культивируемой в Алтайском крае // Вестн. Сибир. ун-та потребительской кооперации. 2014. № 4 (11). С. 62-67.

8. Белосохов Ф.Г. Анализ антиоксидантной активности плодов жимолости синей // Вопр. питания. 2014. Т. 83, № S3. С. 227.

9. Крысова А.Я., Шелковская Н.К., Хохрякова Л.А., Бородулина И.Д. Изменчивость биохимического состава плодов жимолости в условиях лесостепной зоны Алтайского края // Изв. Алтайско­го гос. ун-та. 2012. № 3-2. С. 39-41.

10. Цапалова И.Э., Губина М.Д., Позняковский В.М. Экспертиза дикорастущих плодов, ягод и травянистых растений. Новоси­бирск : Изд-во Новосибирского университета, 2002. 180 с.

11. Ходырева З.Р., Щетинин М.П., Вайтанис М.А., Неверова Н.А. Исследование потребительских свойств замороженных десер­тов // Ползуновский вестн. 2016. № 3. С. 44-48.

12. Творогова А.А. Функциональная роль стабилизаторов и эмуль­гаторов в технологии мороженого // Мир мороженого и быстро­замороженных продуктов. 2015. № 1. С. 29-31.

13. Рубашкова Е.А., Бакатис В.И., Позняковский В.М. Товароведная оценка ягод жимолости, выращенных в Алтайском крае РФ и перспективы их использования в переработке // Научный взгляд в будущее. 2017. № 6. С. 26-36.

14. МР 2.3.1.2432-08. Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации.

15. ТР ТС 021/2011. О безопасности пищевой продукции от 09.12.2011. М. : Технонорматив, 2013. 262 с.