CC BY
11УДК 664.694: 597.5
М.В. Ефимова, Д.Д. Ващина, Р.А. Лаженцева
Камчатский государственный технический университет, Петропавловск-Камчатский, 683003 e-mail: [email protected]
ОБОСНОВАНИЕ КОЛИЧЕСТВА ДОБАВКИ ИЗ ГИДРОБИОНТОВ В РЕЦЕПТУРНОМ СОСТАВЕ МАКАРОННЫХ ИЗДЕЛИЙ
Отмечена значимость макаронных изделий как продукции массового потребления, что позволяет определить макароны в качестве «удобного» объекта обогащения ценными нутриентами. Приведен сравнительный химический состав пшеничной муки как основного сырья для производства макаронных изделий и мышечной ткани кальмара и минтая как источников обогатителя - полноценного по аминокислотному составу белка. Определена дозировка гидробионтов в рецептурном составе макарон - количество обогащающей добавки из кальмара 7,0 г на 100 г муки и количество добавки белкового концентрата из минтая - 9,0 г на 100 г муки. Показано, что при употреблении 100 г макаронных изделий с добавками из кальмара
и из минтая человек получит белок в количестве, соответственно, 19,8 и 21,6% от средней суточной физиологической потребности, что позволяет отнести продукцию к обогащенной.
Ключевые слова: макаронные изделия, минтай, кальмар, добавка, показатели качества.
M.V. Efimova, D.D. Vashina, R.A. Lazhentseva
Kamchatka State Technical University, Petropavlovsk-Kamchatskу, 683003 e-mail: [email protected]
JUSTIFICATION FOR THE AMOUNT OF HYDROBIONT ADDITIVE IN THE RECIPE COMPOSITION OF PASTA
The importance of pasta as a mass-consumption product is noted, which makes it possible to define pasta as a "convenient" object of enrichment with valuable nutrients. The comparative chemical composition of wheat flour as the main raw material for the production of pasta and squid and pollock muscle tissue as sourc es of an enriching agent - a full-fledged protein in amino acid composition is given. The dosage of hydrobionts in the recipe composition of pasta is determined - the amount of the enriching additive from squid is 7,0 g per 100 g of flour and the amount of the additive of protein concentrate from pollock is 9,0 g per 100 g of flour. It is shown that when using 100 g of pasta with squid and pollock additives, a person will receive protein in the amount of 19,8 and 21,6% of the average daily physiological needs respectively, which allows us to classify the products as enriched.
Key words: pasta, pollock, squid, additive, quality indicators.
Важное направление развития пищевых технологий - обогащение традиционных продуктов ценными нутриентами - распространяется и на макаронные изделия как продукцию массового потребления.
Так как сырьем для изготовления макаронных изделий являются мука (как, правило, пшеничная) и вода, то химический состав продукта определяется химическим составом муки. Основными составляющими пшеничной муки высшего сорта являются: белок - 10,8%, липиды -1,3%, крахмал - 67,9%, пищевые волокна - 3,5%, макроэлементы (калий - 122 мг / %, фосфор -86 мг / %, кальций - 18 мг / %, магний - 25 мг / %), микроэлементы (цинк - 1,0 мг / %, медь -0,2 мг / %, марганец - 0,8 мг / %, железо - 1,2 мг / %, селен - 14,6 мкг / %), водорастворимые витамины группы B (тиамин - 0,17 мг / %, рибофлавин - 0,04 мг / %, ниацин - 1,2 мг / %, холин -10,4 мг / %, пантотеновая кислота - 0,2 мг / %, фолиевая кислота - 31 мкг / %), жирорастворимые
витамины Е и К [1, 2]. Важно отметить, что белки пшеницы являются неполноценными по аминокислотному составу.
Обогащение макаронных изделий можно обеспечить путем введения в их рецептурный состав ингредиентов растительного и животного происхождения, отличающихся повышенным содержанием тех или иных важных для организма человека соединений (протеинов, аминокислот, макро- и микроэлементов, витаминов, пищевых волокон). В настоящее время промышленность выпускает макаронные изделия из разных видов муки и их смесей, продукцию с морковью, свеклой, шпинатом, морской капустой, куркумой, томатами, яйцепродуктами, грибами, молочной сывороткой, сепиомеланином головоногих моллюсков, мясом лосося и др. При этом одной из основных задач, требующих решения для оптимизации рациона современного человека, является восполнение дефицита полноценного белка [3]. Одним из способов решения этой задачи может стать внесение в продукцию массового потребления добавок животного происхождения, белки которых содержат все незаменимые аминокислоты. Согласно утвержденным Нормам физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации рекомендуемая суточная доля белков животного происхождения, которые усваиваются организмом на 93-96%, составляет 50%. Белок сырья растительного происхождения усваивается на 62-80% [4].
Очевидно, что в технологии макаронных изделий может применяться белок мышечной ткани гидробионтов как в составе нативного сырья, так и в виде изолята, концентрата либо гидро-лизата. Применение таких белковых обогатителей обеспечит возможность создания полноценных, безопасных и полезных макаронных изделий нового ассортимента [5].
Так, ранее на кафедре «Технологии пищевых производств» ФГБОУ ВО «КамчатГТУ» разработана технология макаронных изделий с добавлением в качестве обогатителя кукумарии, мышечная ткань которой содержит вещества с антибактериальной и физиологической активностью, водорастворимые и жирорастворимые витамины [6], фосфатиды, полиненасыщенные жирные кислоты. В то же время аминокислотный состав протеинов кукумарии не является сбалансированным.
Целью исследований, результаты которых представлены в данной статье, являлось обоснование количества добавки из гидробионтов в рецептурном составе макаронных изделий.
В качестве источника полноценного белка использовали мышечную ткань кальмара и рыбный белковый концентрат (РБК), полученный из мышечной ткани минтая.
Кальмар является основным промысловым головоногим моллюском прикамчатских вод. По значению белково-водного коэффициента (0,17-0,25) ткани кальмара относятся к белковым. Значение белково-водного коэффициента минтая позволяет отнести его и к среднебелковым (0,13-0,18) и к белковым рыбам (0,21-0,26). Мышечная ткань минтая содержит довольно много свободных аминокислот (300-470 мг / %), примерно треть которых представлена незаменимыми (110-180 мг / %) [7]. Мышечная ткань кальмара и минтая отличается низким содержанием липидов.
В табл. 1 представлен общий химический состав традиционных макаронных изделий, пшеничной муки как основного сырья для изготовления макаронных изделий, а также мышечной ткани минтая и мышечной ткани кальмара.
Таблица 1
Химический состав макаронных изделий, муки пшеничной, мышечной ткани минтая
и мышечной ткани кальмара
Наименование компонента Содержание, %
в макаронных изделиях из пшеничной муки [1, 2, 8] в пшеничной муке [9, 10] в мышечной ткани минтая [11] в мышечной ткани кальмара [11]
Белок 10,4 10,8 15,9 18,0
Липиды 1,1 1,3 0,9 4,6
Усвояемые углеводы 67,7 68,9 - 1,1
Пищевые волокна 3,5 3,5 - -
Минеральные вещества 0,5 0,5 1,3 1,8
Данные табл. 1 подтверждают, что химический состав традиционных макаронных изделий определяется химическим составом пшеничной муки. Массовая доля неполноценного по амино-
кислотному составу белка в продукте составляет, соответственно, в среднем 10,4%. Содержание высокоусвояемого белка в гидробионтах почти в 1,5 раза выше для минтая и на порядок выше для кальмара.
В табл. 2 представлен аминокислотный состав традиционных макаронных изделий, аминокислотный состав муки пшеничной, а также состав аминокислот мышечной ткани минтая и кальмара. Из таблицы четко видна зависимость аминокислотного состава макарон, аналогичная зависимости их общего химического состава от состава муки, используемой в качестве основного сырья при производстве продукции. Сравнительный анализ данных показывает, что по содержанию практически всех незаменимых аминокислот белки гидробионтов превосходят белки пшеничной муки, что обусловливает целесообразность обогащения макаронных изделий добавками из выбранных объектов морского промысла.
Таблица 2
Аминокислотный состав макаронных изделий, муки пшеничной, мышечной ткани минтая
и мышечной ткани кальмара
Наименование аминокислоты Содержание, мг, в 100 г
макаронных изделий из пшеничной муки [10] пшеничной муки [9, 10] мышечной ткани минтая [11] мышечной ткани кальмара [11, 12]
Незаменимые аминокислоты
Валин 480 500 900 781
Изолейцин 422 430 1 100 392
Лейцин 820 830 1 300 1 920
Лизин 250 300 1 800 1 900
Метионин 160 180 600 492
Треонин 310 320 900 548
Триптофан 100 150 200 301
Фенилаланин 510 600 700 316
Заменимые аминокислоты
Алании 318 332 900 1 180
Аргинин 400 417 1 000 1 562
Аспарагиновая кислота 424 435 1 200 2 001
Гистидин 200 250 400 324
Глицин 350 430 800 360
Глутаминовая кислота 3396 3479 1 300 3 084
Пролин 1169 1198 600 1200
Серин 507 516 700 872
Тирозин 193 200 600 334
Цистин 205 219 150 300
Оксипролин - - Следы Следы
Тесто для приготовления образцов макаронных изделий изготавливали из муки пшеничной хлебопекарной высшего сорта. В качестве контрольного образца (О) изготавливали макаронные изделия без добавок [13, 14].
В табл. 3 приведены рецептуры теста для приготовления образцов макаронных изделий.
Таблица 3
Рецептуры теста макаронных изделий с кальмаром и с рыбным белковым концентратом (РБК), г на 100 г муки
Наименование рецептурного компонента Обозначение образца
О К1 К2 КЗ К4 К5 К6 К7 К8 М1 М2 МЗ М4 М5 М6 М7 М8
Вода 28,8 29,2 29,6 30,0 30,4 30,8 31,2 31,6 32,0 30,2 30,7 31,2 31,7 32,2 32,6 33,1 33,6
Кальмар 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0
РБК 0,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0
В качестве экспериментального образца изготавливали лапшу с добавлением измельченных до состояния мелкодисперсного порошка мышечной ткани кальмара (К1 - К8) и белкового
концентрата из мышечной ткани минтая (М1 - М8). Для приготовления порошка сырье предварительно высушивали до остаточного содержания воды не выше 3% для повышения хрупкости.
Оценку качества образцов макаронных изделий проводили в соответствии с ГОСТ 31743-2017 «Изделия макаронные. Общие технические условия» [15]. Показатели качества образцов определяли по ГОСТ 31964-2012 «Изделия макаронные. Правила приемки и методы определения качества» [16].
Массовую долю белка в образцах исследовали по ГОСТ 10846-91 «Зерно и продукты его переработки. Метод определения белка» [17]. Метод основан на минерализации органического вещества серной кислотой в присутствии катализатора с образованием сернокислого аммония, разрушении этой соли щелочью с выделением аммиака, который затем отгоняют водяным паром в раствор серной кислоты и титруют.
Приемлемость количества вносимой добавки из гидробионтов оценивали в готовых изделиях до варки и после варки по органолептическим показателям, а также по показателю сохранения целостности после варки и по количеству сухого вещества, перешедшего в варочную воду.
Для всех образцов макаронных изделий с добавлением минтая органолептические показатели качества (форма, цвет, вкус, запах) были оценены как высокие; специфические рыбные вкус и запах отсутствовали, что обусловлено отсутствием таковых у РБК. В то же время при варке образца М8 с добавлением 10,0 г рыбного белкового концентрата в воду переходило 6,2-6,4% сухого вещества, что незначительно превышает норму, установленную ГОСТ 31743-2017 -не более 6%. Поэтому в качестве рационального был принят образец макаронных изделий М7 с 9,0 г рыбного белкового концентрата на 100,0 г муки - наибольшим приемлемым количеством добавки для достижения эффекта обогащения продукции.
При оценке органолептических показателей качества макаронных изделий с кальмаром как рациональные были отмечены образцы К2 с количеством добавки 2,0 г на 100,0 г муки и К8 с дозировкой 8,0 г добавки. Образец К2 был определен как образец с наибольшим содержанием кальмара, не имеющий специфического привкуса и запаха. Дегустаторы, отдающие предпочтение вкусу и запаху морепродуктов, выделили образец К8; однако макароны, изготовленные по этой рецептуре, при варке не сохраняли целостность, что определило максимальную дозу порошка из кальмара 7,0 г, то есть образец К7.
Для установления обогатительного эффекта внесения белковых добавок из кальмара и из минтая исследовали содержание белка в образцах и затем расчетным методом определили долю от средней суточной физиологической потребности в белке, получаемую человеком при употреблении 100 г макаронных изделий из расчета на сухой продукт (табл. 4).
Таблица 4
Обогатительный эффект белковых добавок из кальмара и РБК из минтая при употреблении 100 г макаронных изделий
Массовая доля белка, % Количество добавки в образце макарон, г Количество белка, вносимого с добавкой, г Содержание белка, г, в 100 г макарон с добавкой Доля от средней суточной физиологической потребности в белке*, %, при употреблении 100 г макарон с добавкой
в муке в порошке из кальмара в РБК из минтая с кальмаром с РБК из минтая из кальмара РБК из минтая из кальмара РБК из минтая из кальмара РБК из минтая
10,8 74,0 78,0 7,0 9,0 5,2 7,02 16,0 17,5 19,8 (21,3) 21,6 (23,3)
* Физиологическая потребность в белке для мужчин составляет 65-117 г/сут, для женщин - 58-87 г/сут [4] -для расчетов принято усредненное значение 81 г/сут. В скобках указана доля от средней суточной потребности в белке 75 г/сут [18].
Как видно из табл. 4, при употреблении 100 г макаронных изделий с добавками из кальмара и РБК из минтая человек получит, соответственно, 16,0 и 17,5 г белка, то есть 19,8 (21,3) и 21,6% (23,3) от средней суточной физиологической потребности, что соответствует одному из принципов обогащения - потребление обогащенного продукта в общепринятой порции должно покрывать 10.. .50% суточной физиологической потребности организма в нутриенте.
Таким образом, при определении дозировки гидробионтов в рецептурном составе макаронных изделий на основании органолептической оценки образцов, а также по показателю сохранения целостности макарон после варки и по количеству сухого вещества, перешедшего в варочную воду, в качестве рациональной была принята добавка из кальмара 7,0 г на 100 г муки и добавка белкового концентрата из минтая в количестве 9,0 г на 100 г муки. Макаронные изделия можно отнести к продукции, обогащенной полноценным по аминокислотному составу белком, так как внесенное количество добавок из кальмара и из минтая обеспечивает удовлетворение соответственно 19,8 (21,3) и 21,6% (23,3) от средней суточной физиологической потребности в белке.
Литература
1. Калорийность. Пшеничная мука высшего сорта. Химический состав и пищевая ценность.
- URL: http://health-diet.ru/base_of_food/sostav/293.php (дата обращения: 06.06.2021).
2. Мука пшеничная высшего сорта - химический состав, пищевая ценность [Электронный ресурс]. - URL: https://fitaudit.ru/food/158336 (дата обращения: 02.03.2022).
3. Эрл М., Эрл Р., Андерсон А. Разработка пищевых продуктов. - СПб.: Профессия, 2007. -384 с.
4. Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации: Методические рекомендации МР 2.3.1.2432-08. -Утв. 18.12.2008 г. - 39 с.
5. Махнач Е.В., Бессмертная И.А. Разработка технологии функционального продукта из пшеничной муки, обогащенного рыбным белково-минеральным наполнителем [Электронный ресурс] // Научный журнал НИУ ИТМО. - 2014. - № 1. - URL: http://processes.open-mechanics.com/articles/921.pdf (дата обращения: 02.03.2022).
6. Витамины кукумарии и их сохранность при тепловой обработке / Л.Ю. Саватеева, В.И. Теплова, В.К. Черкашин и др. // Экспресс-информация. - М., 1987. - Вып. З. - С. 20-22.
7. Кизеветтер И.В. Технологическая и химическая характеристика промысловых рыб тихоокеанского бассейна. - Владивосток: Дальиздат, 1971. - 298 с.
8. Скурихин И.М., Тутельян В.А. Таблицы химического состава и калорийности российских продуктов. - М.: Дели принт, 2008. - 276 с.
9. Мука пшеничная [Электронный ресурс]. - URL: https://www.myfoodbro.ru/food/all/muka-pshenichnaya-universal-naya/ (дата обращения: 22.02.2022).
10. Незаменимые аминокислоты [Электронный ресурс]. - URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/ Незаменимые аминокислоты (дата обращения: 14.02.2022).
11. Голубев В.Н., Кутина О.И. Справочник технолога по обработке рыбы и морепродуктов.
- СПб.: ГИОРД, 2005. - 408 с.
12. Байдалинова Л.С., Яржомбек А.А. Биохимия сырья водного происхождения: Учебное пособие. - М.: Моркнига, 2011. - 506 с.
13. Введение в технологии продуктов питания / И.С. Витол, В.И. Горбатюк, Э.С. Горенков и др. / Под ред. А.П. Нечаева. - М.: ДеЛи плюс, 2013. - 720 с.
14. Осипова Г.А. Теоретическое и экспериментальное обоснование разработки новых видов макаронных изделий повышенной пищевой ценности: Автореф. дис. ... д-ра тех. наук. - Орел, 2012. - 418 с.
15. Изделия макаронные. Общие технические условия: ГОСТ 31743-2017. - М.: Стандар-тинформ, 2017. - 10 с.
16. Изделия макаронные. Правила приемки и методы определения качества: ГОСТ 319642012. - М.: Стандартинформ, 2014. - 19 с.
17. Зерно и продукты его переработки. Метод определения белка: ГОСТ 10846-91 - М.: Стандартинформ, 2009. - 7 с.
18. Пищевая продукция в части ее маркировки: Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 022/2011. - 29 с.
