Kemerovo, Kemerovo, Russian Federation
Karaganda, Kazakhstan
The influence of inulin on organoleptic and physico-chemical indices of spreads with low-fat content has been investigated. It has been established that introduction of inulin and an A and E vitamin complex into fats and dairy product formulas allows to lower the content of fat and sugar and to produce functional food product.
Inulin, prebiotics, functional products, vitamins A and E, spreads.
Введение
Одной из основных задач, определенных концепцией государственной политики в области здорового питания населения России, является создание безопасных, высококачественных и полноценных пищевых продуктов, при этом особое внимание уделяется разработке продуктов питания функциональной направленности, сбалансированных по основным пищевым веществам, обогащенных недостающими микронутриентами и являющихся одновременно продуктами повседневного спроса.
Согласно нормам физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации потребность в жирах составляет 70–154 г/сут для мужчин и от 60 до 102 г/сут для женщин. Данная потребность удовлетворяется при потреблении так называемых видимых столовых жиров (сливочного масла, маргарина, растительных масел) и жиров, естественно входящих в состав пищевых продуктов.
Последние рекомендации нутрициологов касаются качественного состава жировых продуктов, связаны с выбором диет с низким содержанием насыщенных жиров и холестерина и с умеренным содержанием общих жиров и направлены на снижение насыщенных жиров, а не общего количества жира. Содержание насыщенных жиров не должно превышать 30 % от общего количества потребляемых жиров.
К функциональным жировым продуктам относятся: купажированные растительные масла со сбалансированным жирнокислотным составом; эмульсионные жировые продукты, содержащие в жировой фазе купажированные растительные масла и обогащенные функциональными ингредиентами; специальные жировые продукты, предназначенные для промышленной переработки (полуфабрикаты для других продуктов), жировая основа которых содержит купажированные растительные масла.
Объекты и методы исследований
При выполнении работы в соответствии с поставленными задачами использовали общепринятые и оригинальные методы исследований, в том числе газожидкостную хроматографию, ИК-ЯМР-спекро-скопию, фотоколориметрию и др. Все исследования проводились в 3–4-кратной повторности и обрабатывались статистически. В экспериментальной части приведены средние значения показателей.
Отбор и подготовку проб жирового сырья проводили согласно требованиям ИСО 5555-91 «Масла и жиры животные и растительные. Отбор проб» и ИСО 661-89 «Масла и жиры животные и растительные. Подготовка испытуемой пробы».
Органолептические исследования растительных масел проводили по ГОСТ 5472-50.
Жирнокислотный состав масла определяли по ГОСТ 30418-96 методом газожидкостной хроматографии.
Определение органолептических и физико-химических показателей спредов проводили согласно требованиям ГОСТ Р 52100-2003 «Спреды и смеси топленые. Общие технические условия».
Целью настоящей работы является разработка и исследование растительно-жировых и растительно-сливочных спредов функционального назначения.
Для реализации цели поставлены следующие задачи: исследование и анализ состава и свойств растительных масел, используемых в технологии производства спредов; конструирование сбаланси-рованной жировой основы спреда, в том числе по ω-3, ω-6 жирным кислотам; изучение гелеобразующих свойств инулина; разработка рецептур и технологии получения низкожирных растительно-жировых и растительно-сливочных спредов, обогащенных вита-минами А и Е; исследование показателей качества разработанных спредов.
Результаты и их обсуждение
С целью формирования функциональных свойств растительно-жирового спреда мы руководствовались следующими критериями:
– сниженное содержание в составе спреда насыщенных и транс-изомеризированных жирных кислот, а также холестерина;
– оптимальное соотношение жирных кислот, в том числе ω6:ω3;
– антиоксидантная устойчивость;
– обогащение физиологически функциональными ингредиентами различной природы.
Учитывая основные принципы проектирования состава сбалансированности жировых продуктов, связанные как с возможностью целенаправленного изменения жирнокислотного состава при использовании композиции жиросодержащих ингредиентов, так и с вопросами максимального приближения их к задаваемому соотношению между насыщенными, мононенасыщенными и полиненасыщенными жирными кислотами, считаем наиболее целесообразным конструирование спредов из следующего набора жиросодержащих ингредиентов: жидкие растительные масла линолево-линоленовой группы (рапсовое), молочный жир (сливочное масло), пальмовое масло.
Для создания спредов функционального назначения необходимо:
– изменить состав жировой фазы путем подбора сбалансированной по количеству и соотношению ПНЖК жировой основы, уменьшить или полностью исключить из нее холестерин;
– ввести в пищевую основу выбранные обоснованные функциональные ингредиенты в зависимости от цели обогащения;
– сбалансировать полученную композицию по органолептическим показателям.
С целью сохранения функционального жирового продукта и предотвращения прогоркания и микробиологической порчи ввести добавки, продлевающие срок хранения, – натуральные антиоксидантные и витаминные комплексы.
Анализируя реальные возможности предприятий молочной промышленности, считаем, что при разработке новых видов спредов, в том числе специального назначения, следует использовать в рецептурном наборе не более трех-четырех жиросодержащих ингредиентов.
При этом необходимо подчеркнуть, что реализация принципов проектирования сбалансированных жировых продуктов связана как с качественными и количественными характеристиками исходных сырьевых компонентов, так и с технологическими факторами, обусловливающими свойства моделируемого продукта.
При конструировании жировой основы спредов необходимо выделить два аспекта: первый направлен на решение проблемы создания сбалансированной по пищевой и биологической ценности продукции, в том числе для профилактического и диетического питания; второй – технологический, позволяющий при изменении количественного соотношения жирового набора вырабатывать продукт с требуемыми структурно-реологическими показателями, заданного состава и свойств, с учетом назначения и специфики использования.
Для придания функциональной направленности и повышения антиоксидантной стабильности предлагается обогащать жидкие растительные масла, используемые в технологии производства спреда, витаминно-антиоксидантным комплексом витаминов А и Е.
Таблица 1
Изменение показателей окислительной порчи
в процессе хранения
|
Наименование продукта |
Продолжительность хранения, мес. |
Перекисное число, моль активного кислорода/кг |
Кислотное число, мг КОН/г |
|
Масло рапсовое рафинированное, дезодори-рованное с витамином А |
0 |
1,45 |
0,20 |
|
1 |
1,80 |
0,25 |
|
|
2 |
2,45 |
0,30 |
|
|
4 |
4,5 |
0,40 |
|
|
6 |
5,9 |
0,50 |
|
|
Масло рапсовое с витамином Е |
0 |
1,45 |
0,20 |
|
1 |
1,6 |
0,22 |
|
|
2 |
2,05 |
0,25 |
|
|
4 |
3,2 |
0,30 |
|
|
6 |
3,8 |
0,35 |
|
|
Масло рапсовое с витамином Е и А |
0 |
1,45 |
0,20 |
|
1 |
1,5 |
0,20 |
|
|
2 |
1,7 |
0,22 |
|
|
4 |
2,2 |
0,23 |
|
|
6 |
2,7 |
0,25 |
|
|
Масло рапсовое рафинированное, дезодорированное без витаминов |
0 |
1,45 |
0,20 |
|
1 |
1,80 |
0,28 |
|
|
2 |
2,40 |
0,35 |
|
|
4 |
3,60 |
0,42 |
|
|
6 |
5,05 |
0,54 |
Для обоснования использования токоферолов, ретинола (витамина А) и их комплекса в качестве биологически активной добавки и антиокислителя для рапсового масла были проведены исследования по хранимоспособности образцов рапсового масла. В табл. 1 показано изменение показателей окислительной порчи перекисного и кислотного чисел в процессе хранения масла. Для приготовления образцов использовали рафинированное дезодорированное рапсовое масло с перекисным числом 4,5 ммоль активного кислорода/кг, кислотным числом не выше 0,2 мг КОН/г. Образцы хранились при комнатной температуре в защищенном от света месте. Количество вносимого антиоксидантного комплекса устанавливали с учетом норм, рекомендуемых для потребления (30 % от рекомендуемой нормы).
Исходя из приведенных выше данных следует, что рапсовое масло с добавлением комплекса витамина Е и витамина А обладает значительно большей хранимоспособностью и стойкостью к окислению. Таким образом, использование обогащенного рапсового масла в составе жировых композиций при разработке спреда на основе рапсового масла окажет явный антиоксидантный эффект. Спред, изготовленный на основе витаминизированного рапсового масла, будет обладать дополнительной биологической ценностью и повышенной стойкостью к окислению.
Для регулирования соотношения эссенциальных жирных кислот ряда ω3:ω6 и создания сбаланси-рованного жирнокислотного состава жировой основы спреда наиболее рациональным методом является внесение в жировую основу жидких растительных масел линолево-линоленовой группы. На первом этапе работы была изучена возможность создания композиционных смесей растительных масел с заданным жирнокислотным составом, регулируемым в соответствии с современными требованиями концепции сбалансированного питания. Биологическая эффективность рассчиты-ваемых композиций оценивалась по степени приближения их жирнокислотного состава к опти-мальному в биологическом отношении соотно-шению ω6:ω3 жирных кислот: 10:1.
Основными составляющими жировой фазы спредов являются жидкие и твердые растительные масла, физико-химические и реологические характеристики которых непосредственно предопределяют свойства готового продукта. Варьируя соотношения жировых компонентов, возможно получение широкого спектра жировых основ с необходимыми свойствами.
В табл. 2 представлены состав и свойства жировых основ с использованием различных композиций молочного жира с природными маслами и жирами.
Таблица 2
Компонентный состав и свойства разработанных композиций
|
Масла, входящие в композицию |
Массовая доля компонентов, % |
Содержание жирных кислот |
ω6:ω3 |
Температура плавления, 0С |
|||||
|
НЖК |
МНЖК |
ПНЖК |
Линолевая |
Линоленовая |
ТИЖК |
||||
|
Пальмовое масло |
60 |
44,8 |
43,2 |
10,61 |
9,64 |
0,94 |
3,5 |
10:1 |
33,0±0,1 |
|
Рапсовое масло |
10 |
||||||||
|
Модифицированный жир |
15 |
||||||||
|
Пальмовый олеин |
15 |
||||||||
|
Пальмовое масло |
55 |
47,2 |
41,17 |
11,53 |
10,58 |
0,92 |
– |
11:1 |
31,0±0,1 |
|
Рапсовое масло |
10 |
||||||||
|
Пальмовый олеин |
25 |
||||||||
|
Пальмовый стеарин |
10 |
||||||||
|
Подсолнечное масло |
20 |
33,3 |
33,3 |
33,3 |
9,80 |
0,97 |
2,5 |
10:1 |
30,0±0,1 |
|
Пальмовое масло |
50 |
||||||||
|
Модифицированный жир |
30 |
||||||||
|
Молочный жир |
30 |
42,5 |
44,5 |
13,0 |
6,74 |
0,68 |
1,4 |
10:1 |
30,7±0,1 |
|
Рапсовое масло |
20 |
||||||||
|
Пальмовое масло |
50 |
||||||||
Условные обозначения: НЖК – насыщенные жирные кислоты; МНЖК – мононенасыщенные жирные кислоты; ПНЖК – полиненасыщенные жирные кислоты; ТИЖК – транс-изомеры жирных кислот.
Наряду с обогащением жировых продуктов ПНЖК, витаминами, фосфолипидами одним из направлений является обогащение пребиотиками, в частности инулином.
Нами разработана технология производства растительно-жирового спреда с использованием инулина.
Следует отметить, что в присутствии пребиотиков полезные бактерии кишечной микрофлоры развиваются в 1,5–2 раза быстрее. Известно, что пребиотики углеводной природы обеспечивают прикрепление клеток некоторых видов бактерий к слизистой оболочке кишечника. Пребиотики, относящиеся к группе пищевых волокон, быстрее доставляют молочнокислые бактерии в средний и нижний отделы кишечника. В присутствии пребиотиков в кишечнике повышается всасывание кальция и магния благодаря взаимодействию минералов с молочной кислотой, продуцируемой пребиотиками, с образованием легкорастворимых лактатов кальция и магния.
Инулин – высокомолекулярный углевод, растворимый в воде. При гидролизе с помощью кислот образует фруктофуранозу и небольшое количество глюкопиранозы. Содержится в большом количестве в растительном сырье: в клубнях и корнях цикория и земляной груши (топинамбура), одуванчика.
Установлено, что инулин оказывает положительное влияние на иммунитет, способствует снижению уровня триглицеридов и холестерина в крови, что имеет большое значение для уменьшения риска сердечно-сосудистых заболеваний.
Инулин относится к диетическим пищевым волокнам, улучшающим моторную функцию кишечника. В толстом кишечнике они избирательно расщепляются присутствующими там бифидобактериями, обеспечивая им активный рост, одновременно подавляя рост менее желательной и патогенной микрофлоры.
Одним из способов понижения жирности жировых продуктов, в том числе спредов, является увеличение содержания водной фазы. При этом возникает порок вкуса – «пустой», водянистый или жирный в зависимости от состава растительных жиров. Для решения этой проблемы нами предлагается использование инулина Beneo GR, что позволит одновременно улучшить вкус и повысить стабильность спредов пониженной жирности, обеспечить хорошую твердость и намазываемость, приятное таяние во рту. Он может использоваться как в качестве единственного стабилизатора, так и в сочетании с другими гидроколлоидами, что позволяет создавать множество разнообразных текстур и консистенций.
Произведена пробная выработка лабораторной партии растительно-жирового спреда 40 % жирности с добавлением инулина в количестве 1,5 %. Были исследованы органолептические показатели спреда в сравнении с образцом без использования инулина, а также физико-химические показатели полученного продукта.
Инулин предлагается вносить вместе с другими сухими ингредиентами в водную фазу при температуре 55–60 0С в соотношении 10:1. Он обладает способностью образовывать с водой белый непрозрачный кремообразный гель. Процесс гелеобразования включает интенсивное диспергирование твердого инулина в водной среде с помощью мешалки или гомогенизатора с последующим выдерживанием полученной дисперсии в течение некоторого времени.
Полученный гель имеет нейтральный вкус и короткую текстуру, очень близкую к текстуре жира,
поэтому может заменять жир, то есть имитировать его присутствие в продуктах.
Органолептические и физико-химические показатели полученных спредов приведены в табл. 3.
Таблица 3
Органолептические
и физико-химические показатели спреда
|
Показатель |
Растительно-жировой спред |
Растительно-сливочный спред |
|
Вкус и запах |
Чистый, без посторонних привкусов и запахов |
|
|
Консистенция и внешний вид при (12+2) 0С |
Легкоплавкая, однородная, пластичная, плотная. Поверхность среза блестящая и сухая на вид |
|
|
Цвет |
Светло-желтый |
Светло-желтый |
|
Массовая доля жира, % |
40,00+0,05 |
40,00+0,05 |
|
Твердость, г/см |
62+3 |
57+3 |
|
Тпл жира,* 0С |
29,0+1,0 |
29,0+1,0 |
|
Массовая доля молочного жира,* % |
– |
30+0,03 |
|
Массовая доля влаги и летучих веществ, % |
25,10+0,01 |
15,80+0,01 |
|
Кислотность, °К |
0,9+0,1 |
0,9+0,1 |
|
Перекисное число жира,* ммоль активного кислорода/кг |
0,7+0,1 |
0,7+0,1 |
|
Транс-изомеры, * % |
1,60+0,05 |
1,40+0,05 |
*В жире, выделенном из продукта.
При оценке органолептических показателей полученных образцов не было выявлено отличий по консистенции от стандартного образца без использования инулина. Также следует отметить, что растительно-жировой спред с инулином имеет более полный сливочный вкус.
Полученные растительно-жировые и растительно-сливочные спреды пониженной жирности (с массовой долей жира 40 %) имеют вкусовые качества и текстуру, очень близкие к характеристикам продукта обычной жирности.
Таким образом, использование инулина и комплекса витаминов А и Е в технологии производства спредов позволяет достичь сразу двух эффектов: понизить содержание жира и сахара и позиционировать эти продукты как функциональные, декларируя на их упаковке полезные для здоровья свойства, связанные с присутствием в них инулина и витаминов.
1. Ipatova, L.G. Zhirovye produkty dlya zdorovogo pitaniya. Sovremennyy vzglyad / L.G. Ipatova, A.A. Kochetkova, A.P. Nechaev, V.A. Tutel'yan. - M.: DeLi print, 2009. - 396 s.
2. GOST R 52349-2005. Produkty pischevye. Produkty pischevye funkcional'nye. Terminy i opredeleniya.
3. Matveeva, T. Primenenie inulina i oligofruktozy Beneo tm dlya snizheniya energeticheskoy cennosti keksov i pe-sochnyh izdeliy / T. Matveeva [i dr.] // Hleboprodukty. - 2008. - № 5. - S. 52-53.
4. Perkovec, M.V. Vliyanie inulina i oligofruktozy na snizhenie riska nekotoryh «bolezney civilizacii» / M.V. Perkovec // Pischevaya promyshlennost'. - 2007. - № 5.
5. Tereschuk, L.V. Molochno-zhirovye kompozicii: aspekty konstruirovaniya i ispol'zovaniya: monografiya / L.V. Te-reschuk, M.S. Umanskiy; Kemerovskiy tehnologicheskiy institut pischevoy promyshlennosti. - Kemerovo, 2006. - 209 s.
