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.