Современные технологии производства кондитерских изделий с применением пищевых волокон

В Послании Президента Республики Казахстан Н.А. Назарбаева народу Казахстана сказано: «…нужно помогать нашим предприятиям осваивать широкую номенклатуру товаров народного потребления, развивать так называемую «экономику простых вещей». Это важно не только для реализации экспортного потенциала, но и насыщения внутреннего рынка отечественными товарами» (Послание Президента РК Н.Назарбаева народу Казахстана. Рост благосостояния казахстанцев: повышение доходов и качества жизни. Астана, 5 октября 2018 г.). Одним из актуальных аспектов развития данного послания является реализация задачи, стоящей перед отечественной кондитерской промышленностью, а именно, разработка новых изделий с целью совершенствования структуры ассортимента, экономии дефицитного видов сырья, снижения сахароёмкости, создания изделий лечебно-профилактического назначения, детского ассортимента, изделий с более длительным сроком хранения [1].

Рассмотрим наиболее актуальные подходы, позволяющие расширить возможности научно-обоснованного формирования специальных рационов с включением предлагаемых мучных продуктов для предприятий общественного питания, организованных детских и взрослых коллективов, проживающих в экологически неблагоприятных регионах.

При разработке рецептур кондитерских изделий функционального, профилактического и лечебного направления в основном используется сырье растительного происхождения как источник белковых и минеральных веществ, витаминов, жиров, а также усвояемых и неусвояемых углеводов. В одних случаях применяют природное сырье, в других – обогащают специальными однокомпонентными и многокомпонентными добавками [2]. Среди функциональных пищевых ингредиентов большая роль принадлежит пищевым волокнам, которые имеют важное физиологическое значение.

Новые продукты экструдирования из неошелушенного зерна ржи, кукурузы, проса, ячменя, гречихи, сои и других богатые пищевыми волокнами находят широкое применение в производстве кондитерских изделий [3, 4].

В качестве стабилизатора в кондитерском производстве в сочетании с камедями используют пектин [5].

Пектины как желирующие и сгущающие вещества являются ключевыми пищевыми добавками в кондитерском производстве. Они обладают в 1,5 раза более высокойэмульгирующей способностью, чем яичный белок. На их основе разработаны полезные диетические продукты — низкокалорийный джем и пудинг [1].

Т. Н. Сухих и М. Н. Зыбин использовали низкоэтерифицированные пектины в производстве термостабильных фруктовых начинок для кондитерских изделий. Начинку вводят внутрь изделия или наносят на поверхность до выпекания. Термостабильная начинка, выдерживает высокую температуру (200…250°С), при этом консистенция ее не меняться. При применении низкоэтерифицированных пектинов, образование студня возможно при любом, даже достаточно низком содержании сухих веществ. При этом характерно снижение температуры желирования с уменьшением содержания сухих веществ в системе. Однако, необходимым условием желирования низкоэтерифицированных пектинов – является наличие в системе ионов кальция или других двухвалентных катионов. Во избежание намокания мучных изделий при хранении начинка должна иметь низкую активность воды, то есть минимальное содержание несвязанной влаги [2].

В качестве источника пищевых волокон используют свекловичный жом. Пищевые волокна, полученные из жома сахарной свеклы, представляют собой порошкообразный продукт с размерами частиц до 150 мкм, с содержанием сухих веществ – 87 %, пектин целлюлозного комплекса – 42–45 %, клетчатки – 23–25 %, лигнина – 7–9 %, белка – 8–10 %, минеральных веществ (калий натрий, кальций, магний) – 3,5–5,0 %. Калорийность ПВ – 55–60 ккал на 100 г продукта [6].

И. Н. Павловым и В. А. Куничан определены направления использования свекловичных пищевых волокон в кондитерских изделиях, одним из которых является производство пралиновых конфет. Установлены пределы введения ПВ от 5–11 %, в зависимости от рецептуры конфет, что позволяет снизить сахароемкость изделий на 5–10 %, калорийность на 40–70 ккал на 100 г продукта, повысить пищевую и биологическую ценность [7].

В диетических кондитерских изделиях используют плодово-ягодные пульпы, пюре или порошки, муку из цельного зерна, отруби, пектин и другие студнеобразователи, а также микрокристаллическую целлюлозу и чистые препараты пищевых волокон [8].

С учетом физико-химических свойств микрокристаллическая целлюлоза находит широкое применение в производстве мучных кондитерских изделий, в частности разработана технология бисквитного и заварного полуфабрикатов, сахарного печенья и вафельных листов. При применении микрокристаллической целлюлозы целесообразно увеличивать количество воды, идущей на замес, заваривать часть муки и удлинять продолжительность отдельных стадий технологического процесса. Содержание пищевых волокон в изделиях с микрокристаллической целлюлозой достигает 3–4 г на 100 г изделий, а в заварном полуфабрикате для пирожных – 9 г на 100 г полуфабриката [8].

На ЭКБК «Звездный» использовали МКЦ в производстве продуктов питания. Введение микрокристаллической целлюлозы в тесто приводит к некоторому уменьшению количества сырой клейковины, однако способствует увеличению ее гидратации и улучшает упругие свойства. Введение микрокристаллической целлюлозы в количестве 3– 5 % к массе муки не снижает качество изделий из дрожжевого и бездрожжевого теста. С использованием микрокристаллической целлюлозы разработаны рецептура и технология приготовления хлеба «Здоровье» (содержание пищевых волокон 4,5 г / 100 г) и батон «Тонус» (содержание пищевых волокон 4,8 г / 100 г) [2].

Микрокристаллическая целлюлоза широко применяется в пищевой промышленности в США. В частности микрокристаллическая целлюлоза используют для повышения скорости диспергирования мороженного и холодного десерта, что позволяет сохранить их потребительские свойства в течение длительного времени [5]. Fukui Y., Higuchi M., Mizuguchi K. et. Al. разработали рецептуру низкокалорийных мучных кондитерских изделий, в которых содержание микрокристаллической целлюлозы в смесиколебалось от 25 до 85 %. Отмечалось, что вафли имели хорошую консистенцию, текстуру, приятный вкус [9].

Dougherty M., Sombke R., Irvine J., Rao C. S. разработана технология производства сухарей, пшеничного хлеба, пирожных с добавками 10–20 % целлюлозного порошка. Энергетическая ценность последнего снижена на 25 %. При хранение изделий замедлялись процессы черствения [9].

Цыгановой Т. Б. предложен способ внесения микрокристаллической целлюлозы в тесто вместе с молочной сывороткой, позволяющий получать изделия с высокими потребительскими свойствами и пониженной энергетической ценностью. Разработанные новые виды хрустящих хлебцев «Диабетический» и «Снежок» энергетической ценностью 228 и 239 ккал/100 г, соответственно [10].

А. Е. Тумановой, разработаны способы производства мучных кондитерских изделий, содержащих пектин, микрокристаллическую целлюлозу, альгинат кальция, бурые водоросли и продукты их переработки. Разработанные рецептуры печенья «Вита», «Флирт», «Вита Люкс», обладают повышенной пищевой ценностью [7].

В качестве источника пищевых волокон при выработке кондитерских изделий применяются продукты переработки овса. Например, для производства сдобных сухарей. Хлопья вводят в количестве до 25 % от общей массы муки, количество воды на замес при этом существенно увеличивают. Содержание пищевых волокон в изделиях с овсяной мукой в среднем достигает 4 г на 100 г продукта.

Широко используется облепиховая мука, в производстве заварных пряников. Её вводят в горячий сироп после добавления маргарина. Пряники из муки пшеничной первого сорта с добавлением 10 % облепиховой муки, остаются свежими на протяжении длительного времени. Нутовая мука применяется в производстве вафель, диетических пряников, печенья. Мука белого ячменного солода — в производстве мучных кондитерских изделий из заварного теста [7].

Козубаева Л. А., Шепелева О. Е. патентуют рецептуру песочного печенья «Фимушка», содержащую тестообразную основу, в качестве которой использована пшеничная мука второго сорта 58,0–65,0 мас. %, пшеничные отруби 7,9–10,5 мас. %, сахарный песок 12,4–16,0 мас. %, сливочный маргарин 12,4–16,0 мас. %, сода 0,6–0,7 мас. % и соль 0,2–0,3 мас. %. В результате достигается повышение диетических свойств песочного печенья, а также снижение его себестоимости. Применение пшеничной муки второго сорта в указанных количествах обеспечивает диетические свойства готового изделия. Эта мука содержит повышенное количество периферийных частей зерновки, богатых ПВ, минеральными веществами и белково-витаминными компонентами [11].

Л. Г. Ипатова, М. А. Левачева при создании мучных кондитерских изделий функционального назначения используют обойную пшеничную и ржаную муку, отличающуюся повышенным содержанием пищевых волокон, а также препарат «Фибрулозу F97», представляющий собой растворимое пищевое волокно.

Петибская В. С., Каленов П. А., Гусева Т. Е. и др. патентуют способ производства МКИ предусматривающий смешивание муки из пшеницы, продукта из амаранта и компонентов, предусмотренных рецептурой.

Для придания готовым изделиям орехового вкуса берут амарантовую муку в количестве 50–70 % от общей рецептурной нормы муки, а для придания готовым изделиям “вафельного хруста” используют амарантовую муку грубого помола. Получают изделия с повышенной питательной ценностью и высокими вкусовыми качествами. Мука амаранта превосходит муку пшеницы и кукурузы по содержанию белка и незаменимых аминокислот в 1,6 и 1,8 раза соответственно, а также по количеству ПВ. С целью повышения пищевой ценности амарантовая, пшеничная 1-го сорта и чечевичная мука в соотношении 3,75:4,2:1 используется в производстве сахарного печенья.

При производстве кондитерских изделий профилактической направленности используют также шрот амаранта, богатый клетчаткой и другими важными макро- имикроэлементами. Внесение шрота амаранта в помаду, позволяет повысить питательную ценность изделий, при этом содержание в 100 г. конфет балластных веществ составляет 2,8 г [5].

Зубченко А. Д., Магомедова П. О., Олейникова А. Я. запатентовали способ приготовления смеси для получения сдобного печенья. В смесь из сахара, сливочного масла и меланжа, дополнительно вносят мучной порошкообразный полуфабрикат, полученный путем напыления муки на фруктовый или овощной сок или пюре в потоке горячего воздуха. Фруктовый, овощной сок или пюре содержат много пектина, что позволяет сбалансировать состав печенья по питательным веществам, снизить себестоимость и облегчить усвояемость. Это позволяет повысить качество печенья по органолептическим и физико-химическим показателям [1].

Сафонов Г. Г., Павловская О. Е. разработали состав рецептурной смеси для производства сахарного печенья, отличающийся тем, что она дополнительно содержит соль, орех арахис жареный, отруби пшеничные или микрокристаллическую целлюлозу и фосфолипид или лецитин, в качестве жирового компонента — жир растительный или маргарин, молочного компонента – сухое молоко, химических разрыхлителей – пищевую соду [7].

Магомедовым Г. О., Олейниковой А. Я., Плотниковой И. В. разработана технология производства «жевательной» карамели на основе порошкообразных многокомпонентных полуфабрикатов из ананасового, апельсинового, клюквенного и черносмородинового концентратов богатых минеральными, белковыми, пектиновыми веществами, органическими кислотами, клетчаткой, витаминами [1].

Разработана рецептура и технология приготовления высоковязкой термостабильной фруктовой начинки с добавлением растительной клетчатки и комплексной смеси гидроколлоидов [5]. Духу Т. А. разработана технология сахарного печенья обогащенного пищевыми волокнами и пребиотиками, а также термостабильная начинка, содержащая дополнительный препарат нераств оримых пищевых волоон в количестве 1,5 % к массе начинки [8].

Бакуменко О. Е. разработана технология производства крекера, обогащенного пищевыми волокнами, в качестве источника пищевых волокон взяты плодовые оболочки арахиса и фундука в количестве 20 % [8]. Г. С. Лешкова, Л. Л. Медведева для снижения калорийности, обогащения пищевыми волокнами мучных кондитерских изделий использовали растительное сырье и продукты его переработки (кабачки, тыкву, репу, турнепс, гречневую, овсяную, кукурузную муку и пшеничные отруби). Введение овощных пюре способствовало увеличению пенообразующей способности и устойчивости яично- сахарной смеси для бисквитного теста, получению пышной, устойчивой, кремообразной массы для песочного теста [8].

Гильмияровой Ф. Н., Радомской В. М. разработан способ производства мучных кондитерских изделий с применением пищевой добавки, обладающей радиопротекторными свойствами за счет наличия в них меланинов. Пищевая добавка получена из отжимок винограда, отходов чайного производства и другого растительного сырья, путем кислотной или водной экстракции [12].

В Санкт-Петербургском государственном университете низкотемпературных и пищевых технологий И. М. Василинец и Е. Н. Моисеева доказали целесообразность применения в производстве мучных кондитерских изделий соевого изолята и микрокристаллической целлюлозы с целью повышения пищевой ценности, увеличения содержания белка и пищевых волокон [13].

Петраш И. П. разработан способ производства бисквита. Дополнительно к рецептурным компонентам вносят циклодекстрин, который предварительно смешивается с крахмалом и микрокристаллической целлюлозой при соотношении компонентов 0,13:1,3:6,5 соответственно. Это приводит к улучшению качества готовой продукции, повышению диетических свойств, снижению себестоимости продукции [10].

Интересно отметить, что Shukla Trivenip, Halpern Григорий Дж (США) патентуют способ производства печенья, который включает диетические гели-волокна, воду и липид. Диетические гели-волокна применяются также для уменьшения калорийности в кондитерских изделиях, таких как шоколадный леденец, пирожные с орехами [14, 15].

Российским исследователем В. А. Васькиной разработан широкий спектр пектиносодержащих добавок в виде пюре, паст, подварок и препаратов пектина из фруктов, ягод и овощей. Запатентованы способы производства кондитерских изделий с яблочно-пектиновой пастой (песочный полуфабрикат, кекс, лукум фруктовый, мармелад, ирис) с повышенной пищевой ценностью. Разработана технология производства кондитерских изделий с использованием карбоксиметилцеллюлозы и фосфата целлюлозы для лечебно-профилактического питания [16].

Разработанные изделия расширяют возможность научно-обоснованного формирования специальных рационов с включением предлагаемых мучных продуктов для предприятий общественного питания, организованных детских и взрослых коллективов, проживающих в экологически неблагоприятных регионах. Постоянное включение этих изделий в рацион человека обеспечит массовую профилактику населения от агрессивных агентов окружающей среды. Успешное решение этих сложных задач возможно лишь при условии очень тесного сотрудничества технологов пищевой промышленности со специалистами по гигиене питания и химии пищевых продуктов.

Литература

1. Магомедов Г. О. Проектирование кондитерских предприятий. / Магомедов Г. О., Олейникова А. Я. СПб: Гиорд, 2004 г.- 416 с.
2. Левченко В. Д. Использование полезных свойств пектиновых веществ в медицинской практике. Тез. докл. IV науч.-техн. семинара. — Киев.- 1993. — с.56–57.
3. Левченко В. Д., Тимонова Л. М. Пектин. Пектинопрофилактика.-Краснодар.- 1992.- с.21–23.
4. Russel R. M. et. al. — Araer. J. clin. Nutr., 1987, V. 29, p. 799
5. Пищевые волокна в рациональном питании человека. — М: ЦНИИТЭИ, Минхлебопродукт СССР, 1989 г.- 62 с.
6. Кушнерук Л. А. Применение продуктов ферментативного гидролиза ржаной экструдированной муки в производстве мучных кондитерских изделий. Автореферат диссертации на соискание уч.ст. к.т.н. Оренбург.:ОГУ.-2004 г.- 22 с.
7. Ильина О. А., Цыганова Т. Б. Пищевые волокна в производстве хлебобулочных изделий для функционального питания// Материалы 3-й Междунар. конф. «Современное хлебопечение-2003». — М. МПА, 1–4 дек. 2003 г., М.: Пищепромиздат, 2003. с. 78–82.
8. Туманова А. Е. Микрокристаллическая целлюлоза в производстве печенья. — Матер. II-й межд. науч.-техн. конф. «Техника и технология пищевых производств» (22…24 ноября 2000г.) — Беларусь, Могилев, 2000. — с. 69.
9. Fuesse H. S., Bloom S. R.// Munch, med. Wschr. — 1986. — Bd. 128. — ś.373–376.
10. Цыганова Т. Б. Научные основы применения в хлебопекарной промышленности добавок, содержащих белки и пищевые волокна. Дисс. на соиск. уч. ст. д.т.н. М. 1992.- 541 с.
11. Дудкин М. С., Казанская Н. С., Базилевский А. С. Пищевые волокна // Химия древесины. 1984. — № 2.- с. 3–14.
12. Рыженков В. Е. Поиск новых антиатеросклеротических средств. // 4 Всесоюзный съезд кардиологов. 1986. С.179–180.
13. Венгеровский А. И., Головина Е. Л., Буркова В. Н., Саратиков А. С. Энтеросорбенты усиливают гепатозащитное действие эплира при экспериментальном токсическом гепатите. //Экспериментальная и клиническая фармакология, 2001, № 1.- с.9–11.
14. Nagase H., Fudita A. — J. Vitam. Jap., 1986, V.2, p.102.
15. Pandolf T., Clydesdale P. M. Dietary fiber binding of bile acid through mineral supplementation// Food ScL- 1992. — 57. — Jfe5. — c. 1242–1245.
16. Благодатских В. Е., Савенкова Т. В. Исследовать закономерности механизма структурообразования конфетных масс пралине с использованием свекловичных пищевых волокон // Матер. науч.-практич. конфер. «Продовольственная индустрия Юга России. Экологич. безопасные энергосберегающие технологии хранения и переработки сырья растит. и животн. происхожд».. 27–28 июня 2000 г. в Краснодаре.- Краснодар: КНИИХП, 2000.- С. 32–34.