CC BY
1
УДК 664.681.1 DOI 10.24412/2311-6447-2024-4-90-95
Влияние муки из семян черного тмина и яблочных выжимок на пищевую ценность печенья
The effect of black cumin seed flour and apple pomace on the nutritional value of cookies
Зав. кафедрой Э.А. Пьяникова (ORCID 0000-0003-4424-7323), доцент А.Е. Ковалева (ORCID 0000-0001-7807-1755)
Юго-Западный государственный университет, кафедра товароведения, технологии и экспертизы товаров, тел. 8(4712)32-46-66 pyanikovaelvira@yandex. ru
Профессор О.В. Евдокимова (ORCID ID 0000-0002-0393-2327) Орловский государственный аграрный университет им. Н.В. Парахина, кафедра анатомии, физиологии и хирургии, тел. +7(953)810-81-23 [email protected]
Студент Е.Е. Павлова, магистр Д.В. Колесник Юго-Западный государственный университет, кафедра товароведения, технологии и экспертизы товаров, тел. 8(4712)32-46-66 [email protected]
Head of department E.A. Pyanikova (ORCID 0000-0003-4424-7323), Associate рrofessor A.E. Kovaleva (ORCID 0000-0001-7807-1755)
South-West state university, commodity science, technology and examination of goods chair,
tel. 8(4712)32-46-66
Professor O.V. Evdokimova (ORCID ID 0000-0002-0393-2327) Oryol state agrarian university named after N.V. Parakhin, chair of anatomy, physiology and surgery, tel. +7(953)810-81-23 [email protected]
Student Е-E. Pavlova, master D.V. Kolesnik South-West state university, commodity science, technology and examination of goods chair, tel. 8(4712)32-46-66 [email protected]
Аннотация. Приоритетным направлением считается расширение ассортимента мучных кондитерских изделий, обладающих повышенной пищевой ценностью и способствующих улучшению здоровья. Повышение пищевой ценности продуктов идет за счет введения в рецептуру сырья, содержащего в своем составе большее количество каких-либо витаминов или минералов по отношению к традиционному сырью, используемому в рецептуре. Представлены исследования влияния частичной замены и исключения из рецептуры печенья традиционных ингредиентов на ингредиенты, повышающие пищевую ценность готового изделия. Данные компонентами являлись мука из семян черного тмина, яблочные выжимки свежемороженые и крахмал картофельный. Исключены из рецептуры были сахар и сахаросо-держащие продукты. Выпеченные образцы печенья, в которых была произведена частичная замена муки пшеничной на муку из семян черного тмина и крахмал картофельный (по 7,4 % от массы муки) и добавлены яблочные выжимки свежемороженые (34,8 % от общего количества вводимых ингредиентов), обладают повышенным содержанием пищевых волокон по сравнению с контрольным образцом, витаминами Е и С, калием, кальцием, магнием, хлором, натрием и железом.
Astract. The priority direction is considered to be the expansion of the range of flour confectionery products with increased nutritional value and contributing to better health. An increase in the nutritional value of products is achieved by introducing raw materials into the formulation that contain a larger amount of any vitamins or minerals in relation to the traditional raw materials used in the formulation. The article presents studies of the effect of partial replacement and exclusion of traditional ingredients from the cookie
© Э.А. Пьяникова, А.Е. Ковалева, О.В. Евдокимова, Е.Е. Павлова, Д.В. Колесник, 2024
90
recipe on ingredients that increase the nutritional value of the finished product. These components were flour from black cumin seeds, freshly frozen apple pomace and potato starch. Sugar and sugar-containing products were excluded from the formulation. Baked cookie samples in which wheat flour was partially replaced with flour from black cumin seeds and potato starch (7,4 % by weight of flour) and freshly frozen apple pomace (34,8 % of the total amount of ingredients introduced) were added, have an increased content of dietary fiber, compared with the selected control sample, vitamins E and With, potassium, calcium, magnesium, chlorine, sodium and iron.
Ключевые слова: печенье, мука из черного тмина, яблочные выжимки, пищевая ценность, витамины, пищевые волокна, минеральные вещества
Keywords: cookies, black cumin flour, apple pomace, nutritional value, vitamins, dietary fiber, minerals
В связи с возросшей популярностью продуктов для здорового питания и специализированных продуктов увеличилось число исследований, посвященных разработке рецептур и технологий мучных изделий с направленным изменением состава с целью его корректировки в сторону повышения пищевой ценности. Основное направление модификации рецептур печенья - использование различных видов муки и рецептурных компонентов, позволяющих обогатить его функциональными ингредиентами. При разработке рецептур и технологий печенья необходимо учитывать свойства основных сырьевых компонентов и использовать технологические приемы, позволяющие формировать тесто с нужными реологическими свойствами, которые обеспечивают нужную текстуру и качество готовых изделий.
Мука - один из основных ингредиентов печенья. Она влияет на свойства теста, физические изменения во время выпечки и свойства печенья после выпечки [2]. К преимуществам нетрадиционных видов муки относится более ценный и разнообразный химический состав, включающий белки с высоким уровнем незаменимых аминокислот, жиры с высоким содержанием эссенциальных полиненасыщенных жирных кислот, биологически активные вещества, макро- и микроэлементы, пищевые волокна и др. [3, 4].
Мука из семян черного тмина содержит пищевые белки (26,7 %), жиры (28,5 %), углеводы (40,0 %), витамины В1 (0,628 мг), В3 (4,579 мг), В4 (24,7 мг), С (7,7 мг), Е (3,33мг), минералы: К - 1,788 г, Са - 0,931 г, Р - 0,499 г, Mg - 0,366 г, Na - 0,168 г, которые выполняют определенные функции в организме человека. Также мука из черного тмина обладает разной биологической активностью: противораковой, противовоспалительной, бактерицидной, противогрибковой, противоастма-тической и антиоксидантной. Ее потребление повышает жизненный тонус, работоспособность, укрепляет иммунитет, стимулирует пищеварение [5].
При разработке рецептуры печенья с использованием муки из черного тмина и яблочных выжимок были взяты 2 рецептуры из сборника под редакцией М.К. Смирновой «Рецепты на печенье, галеты и вафли» (сахарное печенье «Ужкан-диняй» рецептура № 129, песочно-выемное сдобное печенье «Листики» рецептура № 160). С учетом внесенных корректировок по рецептурным ингредиентам и их количественному соотношению в ходе многократных лабораторных выпечек были разработаны рецептуры (табл. 1).
Таблица 1
Рецептура печенья с использованием муки из черного тмина_
Наименование ингредиента Образец 1 Образец 2
г % г %
Мука пшеничная высшего сорта, г 230 34,1 180 26,7
Мука из черного тмина, г 50 7,4 50 7,4
Яблочные выжимки, г 235 34,8 235 34,8
Крахмал картофельный - - 50 7,4
Маргарин, г 150 22,2 150 22,2
Сода, г 6,5 1,0 6,5 1,0
Соль, г 3,0 0,5 3,0 0,5
Итого 674,5 100,0 674,5 100,0
Для посыпки соль и кунжут
Так как в образцах печенья полностью отсутствуют сахар и сахарозаменители, то их нельзя отнести ни к сахарному, ни к сдобному (песочно-выемному) печенью. В рецептурах разрабатываемых образцов в количестве 30-35 % от общей массы сырья вводятся яблочные выжимки, поэтому фруктовые сахара, содержащиеся в них, переходят в печенье. Мука пшеничная высшего сорта частично заменялась мукой из черного тмина в количестве 7,4 % от общей массы сырья. Из-за специфических ор-ганолептических показателей муки из черного тмина введение количества данного компонента определялось экспериментально с учетом органолептических показателей качества готового продукта.
По органолептическим показателям лучшим образцом оказался образец 2, в рецептуру которого входил картофельный крахмал. Данный компонент позволил получить печенье с более рассыпчатой структурой, близкой к структуре песочного печенья.
Так как в течение суток человек употребляет в пищу различные продукты, то при разработке нового ассортимента пищевых продуктов определяется их химический состав, чтобы избежать переизбытка по отдельным нутриентам. Для каждого из нутриентов по каждой группе населения согласно МР 2.3.1.0253-21 «Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации» определено допустимое его суточное потребление. Химический состав пищевых продуктов определяется 2 способами: лабораторным и расчетным. Для исследования пищевой ценности разработанных образцов печенья была использована программа «Мой здоровый рацион». В качестве контроля выступал образец печенья, взятый за базовую рецептуру - печенье «Листики» (табл. 2).
Таблица 2
Химический состав печенья с использованием муки из черного тмина
Нутриент Печенье «Листики» Образец 1 Образец 2
Кол-во % от РСП Кол-во % от РСП Кол-во % от РСП
Калорийность, ккал 415 32,0 341,1 26 339,5 26
Белки, г 6,2 7,8 5,6 7,1 4,9 6,2
Жиры, г 21,1 36,0 20,2 35,0 20,2 35,0
Углеводы, г 49,9 42,0 33,9 28,0 34,4 29
Пищевые волокна, г - - 0,4 2,0 0,5 2,5
Витамин А, РЭ, мкг 26,7 3,0 4,4 0,5 89 9,9
Витамин В1, мг 0,007 0,5 0,003 0,2 0,003 0,2
Витамин В2, мг 0,045 2,5 0,011 0,6 0,011 0,6
Витамин В4, мг 25,79 5,2 0,62 0,1 0,68 0,1
Витамин В6, мг 0,014 0,7 0,007 0,4 0,007 0,4
Витамин С, мг - - 0,56 0,6 0,56 0,6
Витамин Е, ТЭ, мг 0,062 0,4 4,517 30,0 5,185 35,0
Витамин РР, НЭ, мг 0,3698 1,8 0,1964 1,0 0,1964 1,0
Калий, мг 14,92 0,6 46,58 1,9 46,58 1,9
Кальций, мг 6,01 0,6 8,93 0,9 11,23 1,1
Магний, мг 1,23 0,3 2,98 0,7 2,76 0,7
Натрий, мг 13,94 1,1 206,77 16,0 210,99 16,0
Сера, мг 18,08 1,8 0,8 0,1 0,8 0,1
Фосфор, мг 19,7 2,5 8,3 1,0 13,5 1,7
Хлор, мг 16,03 0,7 265,49 12,0 265,49 12,0
Железо, мг 0,31 1,7 0,466 2,6 0,466 2,6
Кобальт, мкг 1,027 10,0 0,067 0,7 0,067 0,7
Марганец, мг 0,003 0,2 0,0011 0,1 0,0011 0,1
Медь, мкг 8,53 0,9 1,21 0,1 1,21 0,1
Молибден, мкг 0,616 0,9 0,489 0,7 0,489 0,7
Как видно из данных табл. 2, разработанные образцы печенья с мукой из черного тмина обладают в сравнении с контрольным образцом пониженной энергетической ценностью: на 73,9 и 75,5 ккал у образцов 1 и 2 соответственно ниже, чем у печенья «Листики». Разработанные образцы содержат в своем составе пищевые волокна, витамины Е и С, макро- и микроэлементы. Углеводов в образцах печенья
1 и 2 в 1,47 раза меньше, чем в контрольном.
За счет применения в рецептуре печенья муки из черного тмина и яблочных выжимок в составе образцов 1 и 2 появляются пищевые волокна в количестве 2,0 и 2,5 % от суточной нормы соответственно.
В контрольном образце отсутствует витамин С, в то время как его содержание в образцах 1 и 2 составило 0,56 мг в 100 г печенья. Появление данного витамина, как и пищевых волокон, связано с применением в рецептуре яблочного сырья. Так как яблочное сырье вводится в свежемороженом виде, витамин С не полностью разрушается при термической обработке, и большая его часть переходит в готовый продукт. Витамин С является мощнейшим антиоксидантом. Он защищает клетки и ткани внутренних органов от повреждений, регулирует окислительно-восстановительные процессы, способствует синтезу коллагена, проколлагена, стероидных и нейрогормонов, медиаторов, участвует в обмене фолиевой кислоты и железа.
Витамина Е в образце 1 в 75 раз, а в образце 2 - в 87,5 раза больше, чем в контрольном, что составляет от суточной нормы для образца 1 - 30 % и для образца
2 - 35 % при употреблении 100 г печенья. Увеличение содержания витамина Е в разработанных образцах связано с введением в рецептуру муки из семян черного тмина.
Наличие витамина Е в готовом продукте оказывает влияние на энергетический обмен в мышцах, помогая накапливать энергетический резерв - гликоген, улучшает работу нервной системы и укрепляет иммунитет. Также он способствует усвоению полезных веществ, включая витамин D, и защищает витамин А от разрушения в организме.
Разработанные образцы печенья по содержанию ряда макро- и микроэлементов более богаты, чем контрольный образец. Содержание калия в разработанных образцах печенья в 2,7 раза больше, чем в контрольном образце. Калий отвечает за правильное функционирование всех мышц, включая самую важную - сердечную мышцу, и всей нервной системы. Калий играет немаловажную роль в синтезе мышечного белка, который необходим для правильного развития, адаптации и восстановления мышц. Он также отвечает за регулирование водного режима во всем организме.
Содержание магния в образцах 1 и 2 превышает содержание в контрольном в 2,3 раза. Магний участвует в энергетическом и электрическом обмене клеток нервной системы, уменьшает возбудимость нейронов и замедляет нервно-мышечную передачу.
Содержание натрия в сравнении с контрольным образцом в образце 1 в 14,8 раза больше и в образце 2 - в 15 раз. Натрий участвует в регуляции водного баланса в организме, поддерживает нормальный уровень кальция в костях и укрепляет их.
Содержание кальция в образцах печенья из муки из черного тмина и яблочных выжимок превышает содержание в контрольном в образце 1 - в 1,5 раза и в образце 2 - в 1,9 раза и составляет 8,93 и 11,2 мг в 100 г продукта соответственно. Кальций необходим для здоровья костей и зубов, для нормального функционирования сердца и кровеносной системы.
Содержание хлора в разработанных образцах печенья в 16,6 раза больше, чем в контрольном образце. Обогащение данным элементом происходит за счет внесения в рецептуру морской соли. Хлор необходим для поддержания рН-баланса в наших биологических жидкостях.
Железо помогает поддерживать многие важные функции организма, влияя на
желудочно-кишечные процессы, иммунную систему и регуляцию температуры тела. Содержание данного элемента в исследуемых образцах превышает содержание в контрольном в 1,5 раза и составляет 2,6 % от суточной нормы при употреблении 100 г печенья.
Исключение из рецептуры разрабатываемого печенья сахара и сахаросодержа-щего сырья позволяет снизить калорийность. Частичная замена муки пшеничной на муку из семян черного тмина (7,4 % от массы муки) и крахмал картофельный (7,4 % от массы муки) позволяет повысить содержание витаминов Е и С, калия, кальция, магния. Введение в рецептуру свежемороженых яблочных выжимок оказывает влияние на повышение пищевой ценности готового изделия и непосредственно пищевых волокон, витамина С, железа.
Таким образом, проведенные исследования подтверждают целесообразность применения муки из черного тмина и яблочных выжимок в производстве печенья. Продукт приобретает свои специфические вкусоароматические свойства и повышенную пищевую ценность.
ЛИТЕРАТУРА
1. Hussain, A., Kausar T., Jamil M.A., Noreen S., Iftikhar K., Rafique A., Iqbal M.A., Majeed M.A., Quddoos M.Y., Aslam J., Ali A. In vitro role of pumpkin parts as pharma-foods: antihyperglycemic and antihyperlipidemic activities of pumpkin peel, flesh, and seed powders, in alloxan-induced diabetic rats // International Journal of Food Science. - 2022. - pp. 1-10, 10.1155/2022/4804408.
2. Myers, J.S., Bean Scott R., Aramouni F.M., Wu X., Schmidt K.A. Textural and functional analysis of sorghum flour cookies as ice cream inclusions // Grain & Oil Science and Technology. - 2023. Vol. 6 (2). - рр. 100-111. -DOLorg/10.1016/j.gaost.2022.12.002.
3. Nakov, G., Jukic M., Simic G., Sumanovac F., Komlenic D.K., Lukinac J. Effect of the addition of hulless barley flour on the quality of short-dough cookies // Foods. -2022. - № 11 (16). - рp. 2428, 10.3390/foods11162428.
4. Ge, F., Xia R., Wu D., Cheng W., Meng L., Wang Z., Tang X. Toward a comprehensive understanding of various milling methods on the physicochemical properties of highland barley flours and eating quality of corresponding sugar-free cookies // Food Chemistry. - 2023. - 413 р. 135657, 10.1016/j.foodchem.2023.135657.
5. Trigui, I. Physicochemical properties, antioxidant activity and in vitro gastrointestinal digestion of purified proteins from black cumin seeds / Trigui I., Zarai Z., Chevance S., Cheikh-Rouhou S., Attia H., Ayadi M.A. // International Journal of Biological Macromolecules. - 2019. -№ 126. - рр. 454-465. doi.org/10.1016/j.ijbi-omac.2018.12.198.
6. Marín-Méndez, J.-J., Esplandiú P.L., Alonso-Santamaría M., Remirez-Moreno B., Del Castillo L.U., Dublán J.E., Almiron-Roig E., Sáiz-Abajo M.-J. Hyperspectral imaging as a non-destructive technique for estimating the nutritional value of food // Current Research in Food Science. - 2024. Vol. 9, 100799, https://doi.org/10.1016/j.crfs.2024.100799.
7. Zheng, B., Ao T., Zhao X., Chen Y., Xie J., Gao X., Liu L., Hu X., Yu Q. Comprehensive assessment of the anti-obesity effects of highland barley total, insoluble, and soluble dietary fiber through multi-omics analysis // Food Research International. - 2024. Vol. 189, 114535, doi.org/10.1016/j.foodres. 2024. 114535.
8. Chen, L., Zhang H., McClements D.J., Zhang Z., Zhang R., Jin Z., et al. Effect of dietary fibers on the structure and digestibility of fried potato starch: A comparison of pullulan and pectin / / Carbohydrate Polymers. - 2019. 215. - pp. 47-57, 10.1016/j.car-bpol.2019.03.046.
9. Pyanikova, E.A., Kovaleva A.E., Ovchinnikova E.V., Afanasieva L.A. Researching the possibility of using recycled apple raw materials to create functional food products //
IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. Krasnoyarsk Science and Technology City Hall. Krasnoyarsk, Russian Federation. - 2021. - рр. 32030.
10. Исследование влияния яблочных выжимок и рисовой муки на качественные показатели хлеба пшеничного / М.А. Заикина, А.Е. Ковалева, Э.А. Пьяникова [и др.]. - Текст: непосредственный // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. - 2021. - Т. 83, № 1(87). -С. 233-239. - DOI 10.20914/2310-1202-2021-1-233-239.
REFERENCE
1. Hussain, A., Kausar T., Jamil M.A., Noreen S., Iftikhar K., Rafique A., Iqbal M.A., Majeed M.A., Quddoos M.Y., Aslam J., Ali A. In vitro role of pumpkin parts as pharma-foods: antihyperglycemic and antihyperlipidemic activities of pumpkin peel, flesh, and seed powders, in alloxan-induced diabetic rats // International Journal of Food Science. - 2022. - pp. 1-10, 10.1155/2022/4804408.
2. Myers, J.S., Bean Scott R., Aramouni F.M., Wu X., Schmidt K.A. Textural and functional analysis of sorghum flour cookies as ice cream inclusions // Grain & Oil Science and Technology. - 2023. Vol. 6 (2). - рр. 100-111. -DOLorg/10.1016/j.gaost.2022.12.002.
3. Nakov, G., Jukic M., Simic G., Sumanovac F., Komlenic D.K., Lukinac J. Effect of the addition of hulless barley flour on the quality of short-dough cookies // Foods. -2022. - № 11 (16). - рp. 2428, 10.3390/foods11162428.
4. Ge, F., Xia R., Wu D., Cheng W., Meng L., Wang Z., Tang X. Toward a comprehensive understanding of various milling methods on the physicochemical properties of highland barley flours and eating quality of corresponding sugar-free cookies // Food Chemistry. - 2023. - 413 р. 135657, 10.1016/j.foodchem.2023.135657.
5. Trigui, I. Physicochemical properties, antioxidant activity and in vitro gastrointestinal digestion of purified proteins from black cumin seeds / Trigui I., Zarai Z., Che-vance S., Cheikh-Rouhou S., Attia H., Ayadi M.A. // International Journal of Biological Macromolecules. - 2019. -№ 126. - рр. 454-465. doi.org/10.1016/j.ijbi-omac.2018.12.198.
6. Marín-Méndez, J.-J., Esplandiú P.L., Alonso-Santamaría M., Remirez-Moreno B., Del Castillo L.U., Dublán J.E., Almiron-Roig E., Sáiz-Abajo M.-J. Hyperspectral imaging as a non-destructive technique for estimating the nutritional value of food // Current Research in Food Science. - 2024. Vol. 9, 100799, https://doi.org/10.1016/j.crfs.2024.100799.
7. Zheng, B., Ao T., Zhao X., Chen Y., Xie J., Gao X., Liu L., Hu X., Yu Q. Comprehensive assessment of the anti-obesity effects of highland barley total, insoluble, and soluble dietary fiber through multi-omics analysis // Food Research International. - 2024. Vol. 189, 114535, doi.org/10.1016/j.foodres. 2024. 114535.
8. Chen, L., Zhang H., McClements D.J., Zhang Z., Zhang R., Jin Z., et al. Effect of dietary fibers on the structure and digestibility of fried potato starch: A comparison of pullulan and pectin // Carbohydrate Polymers. - 2019. 215. - pp. 47-57, 10.1016/j.car-bpol.2019.03.046.
9. Pyanikova, E.A., Kovaleva A.E., Ovchinnikova E.V., Afanasieva L.A. Researching the possibility of using recycled apple raw materials to create functional food products // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. Krasnoyarsk Science and Technology City Hall. Krasnoyarsk, Russian Federation. - 2021. - рр. 32030.
10. Исследование влияния яблочных выжимок и рисовой муки на качественные показатели хлеба пшеничного / М.А. Заикина, А.Е. Ковалева, Э.А. Пьяникова [и др.]. - Текст: непосредственный // Вестник Воронежского государственного уни-вер-ситета инженерных технологий. - 2021. - Т. 83, № 1(87). - С. 233-239. - DOI 10.20914/2310-1202-2021-1-233-239.
