Введение

В России и во всем мире инновационные функциональные продукты разрабатываются с целью повышения питательной ценности продукта, так как при традиционных методах переработки сырья теряются многие нутриенты.

В настоящее время в России существенно изменилось положение с рынком сырья для кондитерской промышленности [9]. В нашей стране производится более 400 наименований мучных кондитерских изделий (МКИ). Отдельный интерес представляют мучные восточные сладости. Они стали известны во всем мире благодаря странам Ближнего и Среднего Востока, и ассортимент их довольно разнообразен. Искусство приготовления таких десертов передаётся от поколения к поколению и продолжает совершенствоваться. На мучные восточные сладости распространяется ГОСТ Р 502228–92 [2].

Мучные восточные сладости, в частности чак-чак, содержат много жира и сахара, но в тоже время они бедны пищевыми волокнами и микронутриентами, что становится препятствием для их употребления людьми, страдающими сахарным диабетом, ожирением, сердечно-сосудистыми заболеваниями. Поэтому, разработки технологий, направленных на снижение их сахароемкости и обогащение таких продуктов биологически активными веществами, являются перспективным.

Методы исследования

В работе применены следующие методы:

1) Аналитический: критический анализ монографий, методических пособий, научных статей, патентов, ГОСТов;

2) Сравнительный: сопоставление известных способов производства мучных изделий чак-чак, сравнение характеристик предлагаемого продукта и его аналогов;

3) Метод органолептической оценки готового продукта по основным показателям;

4) Физико-химические методы анализа: определение влажности, массовой доли общего сахара, жира и золы в готовом продукте.

Экспериментальная часть

В данной работе представлена разработанная технология производства изделия чак-чак повышенной биологической и физиологической ценности. На основе данной разработки подана заявка на изобретение: «Способ производства мучной восточной сладости чак-чак». Особенностями разработанной технологииявляются: использование в качестве сиропа-связки кленового сиропа с добавлением порошка топинамбура, применение кавитационно-кумулятивной обработки смеси, добавление в тесто маннита до замешивания, а также введение мальтозной патоки в сироп во время уваривания.

Выбор кленового сиропа обусловлен рядом его преимуществ перед традиционными компонентами, такими как мед и сахар. Это низкая калорийность (261 ккал на 100 г), невысокий гликемический индекс (54), высокое содержание важных для организма макро- и микронутриентов, а также рибофлавина и тиамина. Кленовый сироп содержит уникальное сладкое вещество квебекол, которое относится не к углеводам, а к полифенолам [1]. В отличие от меда, кленовый сироп крайне редко вызывает аллергические реакции.

Большую ценность представляют антиоксиданты кленового сиропа: выявлено 54 соединения. Роль природных антиоксидантов заключается в гашении свободных радикалов и замедлении процессов окисления биомолекул и ферментативной пероксидации липидов. Объясняется это тем, что при взаимодействии со свободными радикалами, антиоксиданты окисляются быстрее, чем жиры [10].

Фенольные соединения сиропа активируют антиоксидантные ферменты, тем самым защищая организм от онкологических и сердечно-сосудистых заболеваний. Фенольные соединения способны присоединяться к липопротеидам низкой плотности и защищать их от пероксидации [10].

Следующая функциональная добавка – это порошок из клубней топинамбура. Высушенный корень топинамбура содержит 60-70% инулина. Инулин – отличный пребиотик. Его регулярное употребление помогает решать проблему дисбактериоза кишечника. Нерасщепленная в ЖКТ часть инулина связывает вредные вещества и вместе с ними выводится из организма. Внесение порошка топинамбура позволяет дополнительно обогатить продукт незаменимыми аминокислотами, витаминами В_1, В₂ и С, железом, марганцем, калием и кальцием, а также важными для метаболизма ферментами [5].

Теперь проведем сравнение технологических свойств классических и предлагаемых функциональных ингредиентов.

Мед и сахар не устойчивы к нагреванию. При уваривании медового и сахарного сиропа происходит цепочка превращений, приводящая к накоплению оксиметилфурфурола (ОМФ). ОМФ затем превращается в муравьиную и левулоновую кислоты. Часть ОМФ полимеризуется с образованием красящих веществ желто-коричневого цвета [7]. При высоких температурах снижается пищевая ценность меда (дезактивация ферментов, накопление ОМФ, ухудшение органолептических показателей). Кленовый сироп проявляет устойчивость к нагреванию, что позволяет использовать его в выпечке или для карамелизации. Кроме того, именно при концентрировании кленового сока образуется уникальное фенольное соединение квебекол [6].

Добавление порошка топинамбура уменьшает приторность изделий и облегчает резание.

Маннит в данной работе применяется в качестве разделителя и антислеживателя. Добавка позволяет снизить прилипание изделий к жарочным поверхностям. Механизм действия антислеживателей объясняется их способностью образовать гидрофобные слои между частицами продуктов. В организме маннит усваивается без участия инсулина. Он не сбраживается микроорганизмами полости рта, что важно для здоровья зубов [4].

Слеживание и комкование – далеко не единственная проблема, которая может возникнуть при хранении продукта. Заготовки для изделия чак-чак обжариваются во фритюре, и готовый продукт содержит около 20% жира. Под действием кислорода, тепла и света липиды, а также витамины, ферменты продукта способны вступать во взаимодействие со свободными радикалами, окисляться, разрушаться. В отсутствие кислорода воздуха продукты окисления жиров способны к полимеризации. Все эти факторы в совокупности приводят к снижению пищевой ценности и, в конечном итоге, к порче жиросодержащего продукта.

Антиоксиданты кленового сиропа способны замедлять порчу продуктов путем прерывания реакций самоокисления жиров продукта. Соответственно, прерываются все вытекающие из этого нежелательные процессы, что позволяет значительно продлить сроки хранения изделий.

Мальтозная патока улучшает реологические свойства готовых мучных изделий, хорошо влияет на качество продукта при хранении, так как не кристаллизуется. Хроматографический анализ показал, что мальтозная патока содержит 45% мальтозы и только 7% глюкозы. Она не является аллергеном. Мальтозная патока – универсальный, незаменимый улучшитель всех сортов хлеба и изделий из пшеничной муки [8].

В предлагаемом способе производства чак-чак используется еще одна новая технологическая операция – это кавитационно-кумулятивная обработка смеси путем подачи в суперкавитирующий статический аппарат.

При обтекании лопастей кавитатора, основного рабочего органа аппарата, поток сиропа закручивается, и за лопастями образуются суперкаверны. В зоне замыкания суперкаверн происходят два процесса. Образование за лопастями крыльчатки вихревых пелен способствует макросмешиванию. А хвостовая пульсирующая часть суперкаверн, разрушаясь, на микроуровне генерирует поля кавитационных микропузырьков. При пульсации эти пузырьки схлопываются с образованием сверхскоростных кумулятивных микроструек [3]. После прохождения процесса кавитации сироп направляется в диффузор, где давление сиропа на стенки аппарата значительно падает за счет расширения. Все это способствует интенсификации процессов растворения и перемешивания.

Технологическая схема производства, а также технологические параметры процессов представлены на рис. 1.

Рисунок 1. Технологическая схема производства чак-чак

Результаты

Полученное по данной технологии изделие имеет более яркий янтарный цвет по сравнению с аналоговыми продуктами, насыщенный вкус и приятный аромат. Заметно снижена липкость. Вид в изломе — равномерно пористый без следов непромеса.

Для оценки качества готового продукта в соответствии с ГОСТ Р 50228 – 92 [2] были определены следующие физико-химические показатели: влажность – 14 %, массовая доля общего сахара – 11,7 %, массовая доля жира – 20 % и массовая доля золы – 0,1 %.

Для сравнения был проведен расчет содержания общего сахара и жира при использовании традиционного медово-сахарного сиропа. Результаты показали, что от использования функционального сырья в изделии содержание жира не изменяется. Это объясняется тем, что ингредиенты обеих рецептур содержат одинаковое количество жира. При этом содержание общего сахара в предлагаемом продукте снижено более, чем в два раза.

Заключение

Таким образом, проведенный анализ полученного по предлагаемому способу производства чак-чак указал на значительно большую функциональную и пищевую значимость изделия по сравнению с аналогами. Разработанный продукт соответствует ГОСТ Р 50228–92 «Восточные сладости мучные. Общие технические условия». Полученный по предлагаемой технологии продукт приобретает многофункциональные свойства: он менее сахароемкий, некариогенный; обогащен антиоксидантами, микроэлементами, инулином, незаменимыми аминокислотами; обладает высокими вкусовыми качествами. Кроме того, входящие в состав компоненты позволяют снизить липкость и продлить сроки хранения изделия.