Результат интеллектуальной деятельности: Печенье сдобное обогащенное

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к получению мучных кондитерских изделий.

Мучные кондитерские изделия находятся в сегменте особых потребительских предпочтений. Изделия отличаются приятным вкусом, привлекательным внешним видом и представлены в широком ассортименте: печенье, галеты, кексы, вафли, пряники и другие.

Анализ научно-технической литературы и патентных источников показывает, что доминирующим направлением в разработке новых сортов мучных кондитерских изделий, в том числе сдобного печенья, является модификация традиционных рецептур и использование инновационных ингредиентов, обеспечивающих повышение пищевой ценности готовых изделий и формирующих их функциональную направленность (Резниченко И.Ю., Устинова Ю.В. Новые тенденции в технологии мучных кондитерских изделий функциональной направленности // Сборник материалов Национальной (Всероссийской) конференции «Актуальные направления научных исследований: технологии, качество и безопасность». Кемерово: Издво КГУ, 2020. С. 99-10). Разработки в этом направлении развиваются по пути частичной или полной замены основных рецептурных ингредиентов - муки пшеничной высшего сорта и жировой основы альтернативными ингредиентами (Магомедов Г.О., Малютина Т.Н., Зацепилина Н.П., Шапкарина А.И., Лыгин В.В. Использование тритикалевой муки в производстве песочно-сдобного печенья // Кондитерское производство. 2016. №5. С. 38-40; Лаптева Н.К., Митькиных Л.В. Оптимальное соотношение пшеничной, ржаной и тритикалевой муки в производстве сдобного печенья // Аграрная наука ЕвроСеверо-Востока. 2013. №3(34). С. 35-38. Лесс В.Р. Практическое руководство для лаборатории. Специальные методы. СПб.: Профессия, 2011) и дополнительного введения в состав рецептуры обогащающих компонентов растительного происхождения и биологически активных добавок. Вместе с этим решаются вопросы, касающиеся продления сроков годности мучных кондитерских изделий и сохранения их свежести (Журавская А.В., Васюкова А.Т. Использование пищевых волокон в производстве сдобного печенья // Материалы Всероссийской студенческой научной конференции «Тенденции развития туризма и гостеприимства в России». Москва: Изд-во ГЦОЛИФК, 2019. С. 499-504; Шпис А.А., Шпис А.Н. Использование облепихового порошка при производстве сдобного печенья в ИП Радченко // Сборник научных статей конференции «Приоритетные направления развития пищевой индустрии». Ставрополь: Изд-во СГАУ, 2016. С. 655-658; Назимова Е.В., Захаренко М.А., Марков А.С. Применение продуктов переработки шиповника в производстве сдобного печенья // Сборник тезисов докладов II Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Инновационные технологии пищевых производств». Севастополь: Изд-во ФГАОУ ВО СГУ, 2020. С. 46; Шабурова Г.В., Кулькова Ю.С. Применение овсяных отрубей и овощного сырья в рецептуре сдобного печенья // Инновационная техника и технология. 2019. №3(20). С. 36-41; Захарова А.С., Козубаева Л.А., Егорова Е.Ю. Мучные кондитерские изделия с брусникой // Ползуновский вестник. 2019. №4. С. 17-20; Захарова А.С., Кузьмина С.С., Егорова Е.Ю. Использование дикорастущего сырья Алтайского края при производстве печенья // Ползуновский вестник. 2020. №2. С. 12-17).

Таким образом, представленные в литературе сведения демонстрируют перспективные направления в развитии технологий сдобного печенья, ориентированные на использование нетрадиционных ингредиентов, нативный состав и функционально-технологические свойства которых позволяют создавать изделия с высокими потребительскими характеристиками, повышенной пищевой и биологической ценности, пониженной калорийности и лечебно-профилактической направленности.

Проведенный анализ источников информации позволил выявить приоритетные направления в совершенствовании технологий сдобного печенья. Одним из эффективных технологических приемов является модификация рецептурного состава сдобного печенья, направленная на гармонизацию потребительских свойств изделия, критериев безопасности, пищевой и биологической ценности.

Традиционная рецептура сдобного печенья предполагает использование классических ингредиентов, среди которых наиболее значимыми в количественном отношении являются мука пшеничная высшего сорта и жировой продукт. Поэтому при усовершенствовании рецептуры целесообразно варьировать именно этими ингредиентами.

Известен способ производства безглютенового хлеба, включающий приготовление теста из бесклейковинного сырья, содержащего кукурузный крахмал и муку, сахара-песка, соли поваренной пищевой, дрожжей сухих хлебопекарных, жира, загустителя и воды, его формование и выпечку. При этом в качестве муки используют смесь муки чиа и рисовой муки, в качестве жира - энзимно переэтерифицированый растительный жир, в качестве загустителя - белок-полисахаридную смесь, состоящую из казеина натрия, альгината натрия, карбоксилметилцеллюлозы и ксантановой камеди в соотношении 2,05:0,09:0,056:0,023, при определенном соотношении исходных компонентов (см. RU 2693092 С1, 01.07.2019).

Известен способ производства песочно-выемного сдобного печенья, характеризующийся тем, что готовят смесь из пшеничной и овсяной муки, которую просеивают и перемешивают до получения однородной смеси, далее полученную смесь подвергают обработке озоном в течение 15 минут, после чего в мучную смесь вносят порошок ламинарии с последующим просеиванием полученной композиционной смеси, отдельно готовят рецептурную смесь в течение 6-8 минут путем поочередного смешивания компонентов из сахарного песка, сливочного масла, сметаны, соли пищевой, соды питьевой, ванилина и корицы до однородного состояния, при этом во время перемешивания вводят полученную композиционную смесь, последующее перемешивание полученной массы осуществляют в течение 5-8 минут до получения однородной массы теста с его последующей вальцовкой, формовкой тестовых заготовок и выпечкой не более 4-х минут, при определенном содержании рецептурных компонентов (см. RU 2626756 С2, 31.07.2017).

Недостатком таких рецептур является полное отсутствие требований к жирнокислотному составу жирового ингредиента, в особенности в части содержания в нем незаменимых омега-3 жирных кислот, а также низкое содержание аминокислот, поскольку в состав композиции вводится ламинария, которая содержит витамины, минералы и полисахариды.

Известен способ производства песочного теста, характеризующийся тем, что взбивают сливочное масло с сахаром, добавляют ванилин, углеаммонийную соль, соду пищевую, муку из селекционного сорта фасоли «Омичка», предварительно прошедшую набухание в воде в течение 3 часов при гидромодуле 1:1, муку цельнозерновую пшеничную и замешивают тесто, при этом тесто готовят при определенном содержании исходных компонентов (см. RU 2695859 С1, 04.06.2018).

Недостатком таких рецептур является полное отсутствие требований к жирнокислотному составу жирового ингредиента, в особенности в части содержания в нем незаменимых омега-3 жирных кислот.

Известно сдобное печенье функционального назначения, включающее пшеничную муку, воду в количестве, обеспечивающем влажность готового теста 16-17,5%, маргарин, яичный порошок и дрожжи хлебопекарные, отличающееся тем, что дополнительно содержит растительный наполнитель в виде порошка из семян люцерны и эспарцета в соотношении 1:3 с размером частиц 10-20 мкм, функциональную добавку в виде смеси размолотых ядер вишневых и абрикосовых косточек, взятых в соотношении 5:3 в количестве 4% от массы муки пшеничной, а также бекмес из плодов белой шелковицы, при определенном соотношении исходных компонентов в смеси (см. RU 2617336 C1, 24.04.2017).

Недостатками данного продукта является отсутствие требований к жировому продукту (маргарину) с точки зрения содержания в нем эссенциальных омега-3 жирных кислот и регламентирования их содержания в готовом изделии, а также низкое содержание аминокислот.

Наиболее близким аналогом является сдобное песочно-выемное печенье, изготовленное из муки пшеничной высшего сорта, маргарина, сахара белого, соли пищевой, гидрокарбоната натрия и углекислого аммония (Кузнецова Л.С., Сиданова М.Ю. Технология приготовления кондитерских изделий: учеб. Пособие. М: Мастерство, 2002. 320).

Недостатками данного продукта является отсутствие требований к жировому продукту (маргарину) с точки зрения содержания в нем эссенциальных омега-3 жирных кислот и регламентирования их содержания в готовом изделии, а также низкое содержание аминокислот.

Задача изобретения является улучшение качества сдобного печенья и увеличение сроков сохранности сдобного печенья, а также расширение ассортимента продуктов функциональной направленности.

Технический результат изобретения достигается тем, что сдобное печенье обогащенное, изготовленное из пшеничной муки, жирового и растительного компонентов, отличающееся тем, что в качестве пшеничной муки используют муку пшеничную цельнозерновую, в качестве жирового компонента - жировой продукт энзимной переэтерификации, содержащий омега-3 жирные кислоты, а в качестве растительного компонента - спирулину, и дополнительно содержащее сахар белый, гидрокарбонат натрия и углекислый аммоний, при этом жировой продукт энзимной переэтерификации, содержащий омега-3 жирные кислоты, при комнатной температуре взбивают с измельченным в течение 2-3 минут с сахаром белым с получением жировой массы, далее в просеянную муку пшеничную цельнозерновую вносят гидрокарбонат натрия, углекислый аммоний и предварительно измельченную спирулину, перемешивают в течение 1-2 минут до равномерного распределения всех компонентов с получением мучной смеси, затем в мучную смесь вливают взбитую жировую массу и осуществляют замес теста в течение 5-7 минут, затем тесто раскатывают в пласт толщиной 2-3 мм, формируют заготовки и выпекают при температуре 190-200°С в течение 17 минут, при следующем соотношении исходных компонентов, кг на 1000 кг готовой продукции:

Техническим результатом является повышение действия смеси заявленных компонентов: цельнозерновой пшеничной муки, жирового продукта энзимной переэтерификации, содержащего омега-3 жирные кислоты, и спирулины при совместном использовании компонентов с различными свойствами для улучшения качества продукта, повышения пищевой ценности сдобного печенья за счет обогащения его эссенциальными жирными кислотами, грубыми пищевыми волокнами, а также водо- и солерастворимых белков, за счет синергизма действия вышеуказанных компонентов.

Для изучения влияния количественной замены пшеничной муки высшего сорта мукой пшеничной цельнозерновой на показатели качества сдобного печенья проводили пробные лабораторные выпечки тестовых полуфабрикатов, в рецептуре приготовления которых варьировали содержанием пшеничной цельнозерновой муки, состав которой представлен в таблице 1.

Как свидетельствуют представленные результаты, мука характеризуется высоким содержанием клетчатки, белков; отличается повышенным содержанием витаминов и минеральных веществ по сравнению с мукой пшеничной высшего сорта (таблица 2).

Замену пшеничной муки высшего сорта мукой пшеничной цельнозерновой осуществляли в количествах 25%, 75% и 100%. Рецептуры тестовых полуфабрикатов представлены в таблице 2.

Экспериментальные образцы сдобного печенья оценивали по органолептическим и физико-химическим показателям качества (таблицы 3-4)

Как видно из полученных результатов, внесение цельнозерновой пшеничной муки влияет на такие показатели, как состояние поверхности и цвет. Данный вид муки придает шероховатость поверхности изделия за счет своей структурной особенности, а также серый оттенок, который усиливается с увеличением ее количества в составе рецептуры (таблица 3). На показатели «форма» и «вид в изломе» внесение цельнозерновой пшеничной муки никак не отразилось: полученные образцы сохраняли форму независимо от количества внесенной цельнозерновой муки и идеально пропекались, не имея подгорелостей. Вкус и запах, свойственный цельнозерновой пшеничной муке, усиливался с увеличением ее содержания в рецептуре теста (таблица 3).

Анализ физико-химических показателей экспериментальных образцов сдобного печенья показал, что замена пшеничной муки высшего сорта на цельнозерновую муку в рецептуре сдобного печенья приводит к снижению показателя намокаемости (в абсолютном выражении на 12-53% относительно контроля), которое напрямую коррелирует с количеством внесенной цельнозерновой муки. Показатель намокаемости - важный показатель качества изделия, характеризующий его внутреннюю структуру и обусловливающий такие свойства как гигроскопичность и пористость. Снижение намокаемости свидетельствует о более плотной структуре печенья, что, по всей видимости, можно объяснить использованием цельнозерновой муки, содержащей значительные количества грубых пищевых волокон, а также водо- и солерастворимых белков.

Показатели щелочности и массовой доли влаги не превышают регламентируемых значений (таблица 4).

Респонденты (15 человек в возрасте от 21 до 25 лет), участвующие в дегустации, дали высокую оценку экспериментальным образцам печенья со 100% заменой муки в/с по показателям вкуса, цвета, запаха и внешнего вида.

Использование в качестве жирового ингредиента в рецептуре сдобного печенья энзимно переэтерифицированного растительного жира, содержащего омега-3 жирные кислоты, позволяет увеличить содержание жирных кислот в готовом изделии и избежать присутствия в них опасных для здоровья трансизомеров жирных кислот и других контаминантов, образующихся при химических способах модификации растительных масел (гидрогенизация, химическая переэтерификация). Энзимная переэтерификация способствует преимущественному образованию тонкоигольчатых мелкокристаллических β'-кристаллов. Чем мельче кристаллы в жировых продуктах, тем больше возможность их взаимодействий на поверхности расширяющихся газовых пузырьков, предотвращая их коалесценцию при замесе теста и способствуя стабилизации пористой структуры теста, повышая при брожении его газоудерживающую способность. Жировые ингредиенты с β'-полиморфной модификацией кристаллов способствуют также улучшению реологических свойств готовых изделий, замедляя процесс черствения сдобного печенья. Поэтому применение энзимно переэтерифицированного растительного жира, содержащего преимущественно β'-кристаллы, в технологии мучных кондитерских изделий более эффективно, чем тех, что содержат крупные β-кристаллы.

Для изучения влияния количественной замены маргарина энзимно переэтерифицированным растительным жиром, содержащим омега-3 жирные кислоты (ЗМЖ-ЭП), на показатели качества сдобного печенья проводили пробные лабораторные выпечки тестовых полуфабрикатов, в рецептуре приготовления которых варьировали содержанием ЗМЖ-ЭП, состав которого представлен в таблице 5.

Жировой продукт характеризуется высоким содержанием моно- и полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК), близким к оптимальному соотношением ПНЖК семейств ω-6 и ω-3 (таблица 5) при содержании омега-3 жирных кислот более 1,3 г/100 г ЗМЖ-ЭП. Сохранению ПНЖК способствует присутствие в нем токоферолов в значительных количествах 53,0±6,0 мг/100 г.

Жировой продукт вводили в рецептуру в количестве 25, 75 и 100% от количества маргарина (таблица 6).

По органолептическим показателям экспериментальные образцы сдобного печенья не уступали контрольному образцу и соответствовали требованиям ГОСТ 24901-2014 (таблица 7).

Анализ физико-химических показателей опытных образцов сдобного печенья выявил их полное соответствие регламентируемым значениям. Причем следует отметить, что увеличение содержания ЗМЖ-ЭП в рецептуре тестового полуфабриката способствует повышению показателя намокаемости готового печенья (таблица 9). Таким образом, применение ЗМЖ-ЭП в составе рецептуры печенья может компенсировать снижение показателя намокаемости, обусловленное использованием цельнозерновой пшеничной муки при условии их совместного применения.

Дегустационная оценка не выявила никаких потребительских предпочтений: по показателям вкус, цвет, запах, внешний вид экспериментальные образцы были идентичны контрольному.

Для повышения пищевой и биологической ценности разрабатываемого сдобного печенья в состав рецептуры дополнительно вводили спирулину, характеристика которой представлена в таблице 9.

Принимая во внимание специфичность спирулины как ингредиента (прежде всего, насыщенный темно-зеленый цвет, нейтральный вкус), при выборе дозировки ориентировались на результаты ранее проведенных исследований по ее применению. При получении сдобного печенья спирулину вносили в количестве 1% к массе муки.

Учитывая рекомендации Всемирной организации здравоохранения по потреблению соли для профилактики гипертонии и снижения риска развития болезней сердца и инсульта среди взрослого населения скорректировали рецептуру сдобного печенья в сторону сокращения хлорида натрия.

С учетом полученных результатов разработана рецептура сдобного печенья на основе цельнозерновой муки и ЗМЖ-ЭП, с добавлением спирулины. Предложенная рецептура предполагает полную замену маргарина и пшеничной муки высшего сорта.

Полученные изделия имели выраженные вкус и запах, свойственные входящим в рецептуру печенья компонентам. При оценке формы сдобного печенья расплывчатости и вмятин не наблюдалось. Поверхность характеризовалась как шероховатая, с вкраплениями частиц спирулины; цвет - равномерный, с серо-зеленым оттенком. При характеристике вида в изломе печенья отмечали равномерную пористую структуру без пустот и следов непромеса (таблица 10).

Физико-химические показатели сдобного печенья соответствуют требованиям ГОСТ 24901-2014, но отмечается снижение показателя намокаемости. В таблице 11 представлены результаты исследований физико-химических показателей экспериментального образца печенья в сравнении с контрольным.

Проведен расчет пищевой ценности разработанного сдобного печенья на основе цельнозерновой пшеничной муки и ЗМЖ-ЭП с добавлением спирулины (таблица 12).

Как свидетельствуют представленные результаты, использование в рецептуре сдобного печенья цельнозерновой пшеничной муки дает возможность существенно увеличить в нем содержание пищевых волокон (5,87 г/100 г продукта), что позволяет позиционировать разработанное сдобное печенье в качестве источника пищевых волокон.

Исследован групповой состав липидов разработанного сдобного печенья, который представлен глико- и фосфолипидами, моноациал-, диацил- и триацилглицеринами, свободными жирными кислотами и стеринами.

С использованием метода ГЖХ установлено, что в составе жирных кислот липидов разработанного сдобного печенья содержится значительное количество моно- и полиненасыщенных жирных кислот (55%). По сравнению со сдобным печеньем, полученным по традиционной рецептуре, выявлено наличие ω-6 γ-линоленовой кислоты, а также эссенциальной ω-3-линоленовой кислоты в количестве более 1,3 г/100 г жировой фазы, что при использовании жира в составе разработанной рецептуры в количестве 25% обеспечивает ее присутствие в готовом изделии на уровне источника (более 0,2 г/100 г). Также отмечено десятикратное увеличение содержания эссенциальной ω-6 линолевой кислоты (таблица 13).

Результаты анализа минерального состава показывают, что сдобное печенье содержит широкий спектр минеральных веществ и отличается высоким содержанием таких макроэлементов, как калий, кальций, натрий, магний, фосфор и микроэлементов - медь, железо, марганец, цинк, кремний; выявлено наличие минорного компонента селена, который обладает иммуномодулирующей и выраженной антиоксидантной активностью (таблица 14).

Принимая во внимание условия, позволяющие использовать в маркировке пищевой продукции информации об ее отличительных признаках (TP ТС 022/2011 «Пищевая продукция в части ее маркировки»), произведенное сдобное печенье можно позиционировать как изделие, являющееся источником магния (20% средней суточной потребности на 100 г) и железа (23% средней суточной потребности на 100 г) с низким содержанием натрия (пищевой соли, хлорида натрия) (42,3 мг на 100 г).

Пример 1.

Жировой продукт энзимной переэтерификации, содержащий омега-3 жирные кислоты, при комнатной температуре взбивают с измельченным в течение 3 минут с сахаром белым с получением жировой массы, далее в просеянную муку пшеничную цельнозерновую вносят гидрокарбонат натрия, углекислый аммоний и предварительно измельченную спирулину, перемешивают в течение 1 минуты до равномерного распределения всех компонентов с получением мучной смеси. Затем в мучную смесь вливают взбитую жировую массу и осуществляют замес теста в течение 5 минут, затем тесто раскатывают в пласт толщиной 2,5 мм, формируют заготовки и выпекают при температуре 200°С в течение 17 минут. Все компоненты взяты при следующем соотношении, кг на 1000 кг готовой продукции:

Пример 2.

Жировой продукт энзимной переэтерификации, содержащий омега-3 жирные кислоты, при комнатной температуре взбивают с измельченным в течение 2 минут с сахаром белым с получением жировой массы, далее в просеянную муку пшеничную цельнозерновую вносят гидрокарбонат натрия, углекислый аммоний и предварительно измельченную спирулину, перемешивают в течение 2 минут до равномерного распределения всех компонентов с получением мучной смеси. Затем в мучную смесь вливают взбитую жировую массу и осуществляют замес теста в течение 7 минут, затем тесто раскатывают в пласт толщиной 3 мм, формируют заготовки и выпекают при температуре 190°С в течение 17 минут, при следующем соотношении исходных компонентов, кг на 1000 кг готовой продукции:

Таким образом, состав сдобного печенья позволяет:

- повысить пищевую ценность печенья за счет обеспечения высокого содержания в нем незаменимых омега-3 жирных кислот, пищевых волокон при сохранении хороших органолептических и физико-химических показателей качества;

- обеспечить профилактическую направленность изделий при дополнительном обогащении их омега-3 жирными кислотами и пищевыми волокнами;

- расширить ассортимент кондитерских мучных изделий продукции.