Формирование органолептического профиля сахарного печенья с модифицированным жировым компонентом

Резюме

В настоящее время в рамках решения задач по повышению качества и безопасности пищи ведутся исследования по введению в пищевую продукцию олеогелей для замены твердых жиров, которые содержат насыщенные и транс-изомерные жирные кислоты. Однако такая замена приводит к изменению органолептических показателей пищевой продукции.

Цель данной работы - выявление характеристик, влияющих на различие в восприятии потребительских дескрипторов печенья на основе твердого жира и олеогелей.

Материал и методы. Для исследования было выработано 3 партии образцов сахарного печенья с различным жировым компонентом: на основе сливочного масла; на основе олеогеля, структурированного пчелиным воском; на основе олеогеля, структурированного комбинацией фракций пчелиного воска. Органолептическую оценку проводили двумя методами: методом треугольника, согласно ГОСТ Р 53159-2008 (ISO 4120:2004), и методом произвольного профилирования, согласно ГОСТ ISO 13299-2015. При этом профиль выводился статистически, посредством обобщенного Прокрустова анализа.

Результаты. В результате проведенных исследований показано, что при анализе образцов печенья методом треугольника не существует заметного различия между контрольными образцами печенья и печеньем с олеогелем, структурированным пчелиным воском, но есть существенные различия с печеньем с олеогелем, структурированным комбинацией фракций. Для интерпретации результатов дескрипторного профильного анализа был применен обобщенный Прокрустов анализ. Показано, что различия в восприятии между образцами обусловлены выраженностью следующих дескрипторов: сливочный, жирный, цветочный, восковой флейворы, форма. Установлена тесная корреляция между отдельными дескрипторами, характеризующими исследуемые образцы.

Заключение. Полученные в результате проведенных исследований данные позволяют не только судить о приемлемости использования олеогелей в составе печенья с органолептической точки зрения, но и выявить отдельные характеристики, влияющие на восприятие образцов печенья. Данные сведения в перспективе могут использоваться для оптимизации рецептуры готового печенья, содержащего олеогели, с целью направленного изменения органолептического профиля.

Ключевые слова:олеогели; печенье; органолептический профиль; дескрипторно-профильный анализ; пчелиный воск; фракции пчелиного воска

Финансирование. Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда (грант № 19-16-00113).

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие конфликтов интересов.

Для цитирования: Фролова Ю.В., Соболев Р.В., Саркисян В.А., Кочеткова А.А. Формирование органолептического профиля сахарного печенья с модифицированным жировым компонентом // Вопросы питания. 2022. Т. 91, № 2. С. 93-98. DOI: https://doi.org/10.33029/0042-8833-2022-91-2-93-98

Органолептическая оценка пищевой продукции позволяет не только оценить приемлемость продукта в общем, но и определить комбинации его органолептических показателей, которые способны привлечь потенциального потребителя [1]. Важным аспектом при разработке новых пищевых продуктов является как экспертная сенсорная оценка, так и потребительская [2]. Современные тенденции в пищевой индустрии, направленные на оптимизацию кардиометаболического здоровья, учитывают рекомендации Всемирной организации здравоохранения по снижению потребления насыщенных жиров до уровня <10% и трансжиров до уровня <1% от общего количества потребляемой энергии. В качестве одного из способов замены твердых жиров, содержащих насыщенные и транс-изомерные жирные кислоты, в настоящее время рассматривают такие системы, как олеогели [3]. Были проведены многочисленные исследования различной пищевой продукции, в которой традиционный жировой компонент заменен на олеогель [3]: жировые и молочные продукты [4, 5], мясные продукты [6], кондитерские изделия [7], хлебобулочные изделия [8] и др. При полной или частичной замене твердого жира на олеогель можно получать готовую продукцию с характеристиками, не уступающими традиционным продуктам. Однако такая замена, в зависимости от компонентного состава олеогеля, приводя к формированию идентичных структурных и реологических характеристик продукции, может изменять органолептические показатели (изменение цвета, появление постороннего вкуса и запаха и т.д.). Проведенный анализ выявил, что при органолептической оценке разрабатываемой продукции, содержащей олеогели, в большинстве случаев применяется гедоническая оценка, при которой делается заключение о предпочтении или продукту с модифицированным жировым компонентом (олеогелем), или традиционному продукту. В связи с этим цель данной работы - выявление характеристик, влияющих на различие в восприятии дескрипторов печенья на основе твердого жира и олеогелей.

Материал и методы

Для проведения органолептического анализа были изготовлены 3 вида сахарного печенья с различным жировым компонентом: печенье на сливочном масле (3-й образец), печенье с олеогелем, структурированным пчелиным воском (2-й образец), печенье с олеогелем, структурированным комбинацией фракций пчелиного воска (1-й образец). Комбинация фракций представляла собой смесь углеводородов, моноэфиров, эфиров воска, свободных жирных кислот и спиртов, выделенных из пчелиного воска методом препаративной флешхроматографии [9]. Олеогели и печенье были приготовлены согласно рецептурам и технологиям, описанным ранее [10].

Органолептические исследования проводили экспертной группой (n=10) двумя методами:

- методом треугольника, согласно ГОСТ Р 53159-2008 (ISO 4120:2004) "Органолептический анализ. Методология. Метод треугольника", для выявления отличий между образцами печенья. Образцы печенья сравнивали попарно в составе триад таким образом, что в каждой триаде было 2 одинаковых образца печенья и 1 отличный. Анализ и интерпретацию результатов проводили согласно ГОСТ Р 53159-2008;

- методом произвольного профилирования, согласно ГОСТ ISO 13299-2015 "Органолептический анализ. Методология. Общее руководство по составлению органолептического профиля" для выявления характеристик, влияющих на различие в восприятии образцов печенья. Принцип данного метода заключается в том, что эксперты, находясь в кабинах, могут свободно выбирать собственную терминологию и шкалы. Предварительно перед проведением анализа выбирали дескрипторы (характеристики), в общей сложности 15. Профиль выводился статистически, посредством обобщенного Прокрустова анализа. Обобщенный Прокрустов анализ был проведен с использованием функции gpa (обобщенный Прокрустов анализ) модуля FactoMiner в среде программирования R согласно подходам [11].

Результаты и обсуждение

Для установления перспективности использования олеогелей в качестве альтернативы жирового компонента в печенье был проведен ряд предварительных исследований по выбору компонентного состава олеогелей - дисперсионная среда (подсолнечное масло) и дисперсная фаза (пчелиный воск или комбинация отдельных фракций пчелиного воска). Применение восков, в частности пчелиного воска, имеющих статус пищевых добавок, обусловлено их способностью к структурированию масла при сравнительно низких концентрациях и высокой маслоудерживающей способности [10, 12]. При этом известно, что структурирующие свойства воска зависят от соотношения отдельных групп соединений, содержащихся в составе воска [13], в связи с чем было проведено препаративное разделение пчелиного воска на флеш-хроматографе на отдельные фракции [9] и составлена комбинация фракций, представляющая собой смесь углеводородов, моноэфиров, эфиров воска, свободных жирных кислот и спиртов. Для выявления характеристик, влияющих на различие в восприятии дескрипторов печенья на основе твердого жира (сливочного масла) и олеогелей, в лабораторных условиях были изготовлены 3 вида сахарного печенья. В качестве образца сравнения использовали 3-й образец (контроль), изготовленный на сливочном масле. В качестве опытных образцов - печенье с олеогелем, структурированным пчелиным воском (2-й образец), и комбинацией фракций пчелиного воска (1-й образец).

На первом этапе работы для выявления существенных отличий (или подобия) между исследуемыми образцами печенья проводили органолептический анализ методом треугольника. В результате проведенного исследования установлено, что между 2-м и 3-м образцами нет заметного различия; это свидетельствует о том, что при полной замене жирового компонента олеогелем, структурированным пчелиным воском, можно получить продукт по органолептическим показателям аналогичный традиционному печенью. Однако при исследовании печенья с олеогелем, структурированным комбинацией фракций, по сравнению с контрольным образцом между образцами выявлены существенные различия.

В связи с этим второй этап исследования был направлен на выявление характеристик, влияющих на различие в восприятии исследуемых образцов печенья. Для интерпретации полученных данных был использован метод обобщенного Прокрустова анализа, позволяющий составить визуальную карту распределения образцов в зависимости от восприятия их дескрипторов (рис. 1).

В результате обобщенного Прокрустова анализа (см. рис. 1) выявлена вариация между образцами по первому измерению (Dim 1) преимущественно по различиям в дескрипторах сливочного, жирного и цветочного флейворов, а также в форме. Вариации во втором измерении (Dim 2) характеризуются различиями в сливочном и восковом флейворах. При этом большинство вариаций между образцами описывается первым измерением. Вклад отдельного дескриптора в каждое измерение приведен в таблице.

С использованием метода перестановки данных, примененного к результатам обобщенного Прокрустова анализа, было установлено, что выявленные различия между образцами и дескрипторами инвариантны от последовательности расположения дескрипторов и мнения дегустаторов (р=0,03) и, соответственно, достоверны.

Для наглядности представления различий между дескрипторами результаты анализа представлены в виде лепестковой диаграммы (рис. 2).

Рис. 1. Карта восприятия образцов печенья, полученная методом обобщенного Прокрустова анализа

Dim - измерение.

Fig. 1. Perception map of cookie samples obtained by generalized Procrustes analysis

Dim - Dimension.

Рис. 2. Лепестковая диаграмма средних значений выраженности дескрипторов исследуемых образцов

Fig. 2. Radar diagram of the average values of the severity of the descriptors of the studied samples

Вклад отдельных дескрипторов в формирование карты восприятия

The contribution of individual descriptors to the formation of a perception map

П р и м е ч а н и е. ОСК1 и ОСК2 - остаточная сумма квадратов для первого и второго измерения соответственно.

N o t e. RSS1 and RSS2 are the residual sum of squares for the first and second dimensions, respectively.

К результатам обобщенного Прокрустова анализа был применен корреляционный анализ для построения тепловой карты и выявления иерархических взаимосвязей между образцами (рис. 3).

На основании полученных данных, представленных на рис. 3, среди дескрипторов может быть выделено 4 кластера. В тесной положительной корреляции находятся дескрипторы текстура, вкус и запах, прогорклый флейворы, формирующие 1-й кластер. Во 2-й кластер могут быть включены дескрипторы сладкий вкус, ванильный, сливочный и восковой флейворы; в 3-й кластер - вид на изломе, форма, посторонний и жирный флейворы; в 4-й - цветочный флейвор, поверхность, мыльный флейвор. При этом между 1-м и 4-м кластерами отмечается отрицательная корреляция.

Проведенные исследования свидетельствуют о том, что образцы печенья, выработанные на олеогелях, отличаются от контрольного образца по выраженности дескрипторов сливочного, жирного, воскового и цветочного флейворов, а также формы. При этом между данными дескрипторами отмечена положительная корреляция, что может свидетельствовать о том, что замена сливочного масла на олеогель может объяснить наблюдаемые отличия. Однако результаты исследования методом треугольника свидетельствуют о том, что данные отличия имеют существенное значение только для печенья на основе олеогеля с комбинацией фракций пчелиного воска, но не для печенья на основе олеогеля с пчелиным воском.

Рис. 3. Тепловая карта взаимосвязи между дескрипторами

Интенсивность цвета характеризует значение показателя корреляции.

Fig. 3. Heat map of the relationship between descriptors

The color intensity characterizes the value of the correlation index.

Заключение

Проведен обобщенный Прокрустов анализ к результатам дескрипторного профильного анализа образцов печенья, отличающихся видом жирового компонента. Показано, что различия в восприятии между образцами обусловлены выраженностью следующих дескрипторов: сливочный, жирный, цветочный, восковой флейворы, форма. Установлена тесная корреляция между отдельными дескрипторами, характеризующими исследуемые образцы. Показано, что с использованием олеогелей на основе пчелиного воска можно получать печенье, не отличающееся от традиционного в условиях потребительской оценки методом треугольника.

Литература

1. Yang J., Lee J. Application of sensory descriptive analysis and consumer studies to investigate traditional and authentic foods: a review // Foods. 2019. Vol. 8, N 2. P. 54. DOI: https://doi.org/10.3390/foods8020054

2. Asioli D., Varela P., Hersleth M., Almli V.L., Olsen N.V., Naes T. A discussion of recent methodologies for combining sensory and extrinsic product properties in consumer studies // Food Qual. Prefer. 2017. Vol. 56. P. 266-273. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodqual.2016.03.015

3. Фролова Ю.В., Кочеткова А.А., Соболев Р.В., Воробьева В.М., Коденцова В.М. Олеогели как перспективные пищевые ингредиенты липидной природы // Вопросы питания. 2021. Т. 90, № 4 (536). С. 64-73. DOI: https://doi.org/10.33029/0042-8833-2021-90-4-64-73

4. Bascuas S., Espert M., Llorca E., Quiles A., Salvador A., Hernando I. Structural and sensory studies on chocolate spreads with hydrocolloid-based oleogels as a fat alternative // LWT. 2021. Vol. 135. Article ID 110228. DOI: https://doi.org/10.1016/j.lwt.2020.110228

5. Silva-Avellaneda E., Bauer-Estrada K., Prieto-Correa R.E., Quintanilla-Carvajal M.X. The effect of composition, microfluidization and process parameters on formation of oleogels for ice cream applications // Sci. Rep. 2021. Vol. 11, N 1. P. 1-10. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-021-86233-y

6. López-Pedrouso M., Lorenzo J.M., Gullón B., Campagnol P.C.B., Franco D. Novel strategy for developing healthy meat products replacing saturated fat with oleogels // Curr. Opin. Food Sci. 2021. Vol. 40. P. 40-45. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cofs.2020.06.003

7. Li S., Wu G., Li X., Jin Q., Wang X., Zhang H. Roles of gelator type and gelation technology on texture and sensory properties of cookies prepared with oleogels // Food Chem. 2021. Vol. 356. Article ID 129667. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2021.129667

8. Meng Z., Guo Y., Wang Y., Liu Y. Oleogels from sodium stearoyl lactylate-based lamellar crystals: structural characterization and bread application // Food Chem. 2019. Vol. 292. P. 134-142. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2018.11.042

9. Sarkisyan V., Sobolev R., Frolova Y., Malinkin A., Makarenko M., Kochetkova A. Beeswax fractions used as potential oil gelling agents // J. Am. Oil Chem. Soc. (JAOCS). 2021. Vol. 98, N 3. P. 281-296. DOI: https://doi.org/10.1002/aocs.12451

10. Фролова Ю.В., Соболев Р.В., Кочеткова А.А. Исследование печенья с модифицированным жировым компонентом // Пищевая промышленность. 2021. № 4. C. 8-11. DOI: https://doi.org/10.24412/0235-2486-2021-4-0039

11. Oreskovich D.C., Klein B.P., Sutherland J.W. Procrustes analysis and its applications to free-choice and other sensory profiling // Sensory Science Theory and Applications in Foods. New York, 1991. P. 353-393.

12. Frolova Y.V., Sobolev R.V., Kochetkova A.A. Comparative analysis of the properties of cookies containing oleogel based on beeswax and its fractions // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science (EES). 2021. Vol. 941, N 1. Article ID 012033. DOI: https://doi.org/10.1088/1755-1315/941/1/012033

13. Doan C.D., To C.M., De Vrieze M., Lynen F., Danthine S., Brown A. et al. Chemical profiling of the major components in natural waxes to elucidate their role in liquid oil structuring // Food Chem. 2017. Vol. 214. P. 717-725. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2016.07.123

SCImago Journal & Country Rank
Scopus CiteScore
ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР
ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР
Тутельян Виктор Александрович
Академик РАН, доктор медицинских наук, профессор, научный руководитель ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии»
Индустрия и медицина 2022
Оргздрав-2022. Эффективное управление в здравоохранении
РОСМЕДОБР 2021
Вскрытие
Медицина сегодня
Летний конгресс по пластической хирургии.

Уважаемые коллеги, запланируйте свою поездку в Санкт-Петербург на Летний конгресс - 2022 с 1 по 3 июня Бронируйте размещение и планируйте поездку к началу Летнего конгресса - 2022. Площадка мероприятия - Таврический дворец (Шпалерная ул., 47) - Начало регистрации на...

X Юбилейный международный междисциплинарный конгресс по заболеваниям органов головы и шеи.

25-28 мая 2022 года состоится X Юбилейный международный междисциплинарный конгресс по заболеваниям органов головы и шеи. Мероприятие пройдет в очном формате . Участников Конгресса ожидает насыщенная программа: 60 секций, посвященных диагностике и лечению различных...

VIII Научно-практическая онлайн-конференция педиатров "Трудный диагноз: разбор клинических случаев"

VII I Научно-практическая онлайн-конференция педиатров "Трудный диагноз: разбор клинических случаев" Приглашаем педиатров, детских эндокринологов, реаниматологов, гинекологов, неонатологов, кардиологов, хирургов, урологов, психологов, специалистов по лучевой диагностике,...


Журналы «ГЭОТАР-Медиа»