Совершенствование технологии и разработка рецептур напитков на зерновой основе для детского питания (стр. 2 )

Наибольшее значение экстрактивности наблюдается у пшеничных зародышевых хлопьев (около 40 % при обжаривании при температуре 125 – 130 °С в течение 16 – 22 минут, рисунок 7). Известно, что ПЗХ богаты белками (водорастворимыми альбуминами), простыми сахарами, водорастворимыми витаминами и минеральными веществами. При нагревании свыше 135 °С наблюдается спад экстрактивности, вероятно, из-за разрушения биомакромолекул и потерими растворимости в воде.

Итак, изучив полученные данные и выбрав наиболее оптимальные значения варьируемых факторов, при которых экстрактивность исследуемого сырья стремится к максимуму, можно рекомендовать проводить обжаривание перловой и овсяной крупы при температуре от 165 до 175 °Св течение 65 – 75 минут, зерна ржи – при температуре 165 – 175°С в течение 55 – 65 минут, пророщенного зерна тритикале – от 165 до 170°С в течение 55 – 65 минут, ПЗХ – от 125 до 130°С в течение 16 – 22 минут.

Для уточнения выбранных режимов необходимо проанализировать изменение органолептических показателей зернового сырья при термической обработке.

3.2.2 Влияние режимов термической обработки на

органолептические показатели сырья

При выборе рациональных режимов обжаривания учитываются термоустойчивость обрабатываемого продукта и изменение органолептических характеристик, определяющих его потребительские достоинства.

Результаты оценки органолептических показателей (цвета, запаха, вкуса)показали, что для получения продукта, имеющего приятный аромат обжаренного зерна и злаково-кофейный вкус, перловую крупу №1 и овсяную недробленую крупу необходимо обжаривать при температурах 160, 170 и 180 °Св течение, соответственно,90, 60 и 30 минут. При обжаривании данных видов крупыс температурными режимами ниже указанных, продукт имеет бледный кремовый цвет, вкус и запах обжаренного зерна не выражен. Крупы, обжаренные при режимах выше указанных, имеют темно-коричневый цвет, неприятный вкус и аромат.

Для получения продукта, имеющего приятный аромат обжаренного зерна и злаково-кофейный вкус, зерно ржи необходимо обжаривать при температуре 170°С в течение 60 минут. Обработка зерна ржи при более высоких температурах приводит к появлению горького привкуса и неприятного аромата пережаренного зерна. При этом низкомолекулярные соединения начинают вступать в сахароаминные реакции, в результате образуются темно-окрашенные меланоидиновые пигменты, формируется интенсивный коричневый цвет, исчезают приятный аромат обжаренного продукта, так как способность к связыванию ароматических веществ у дисахаридов выражена в большей степени, чем у моносахаридов.

При обжаривании пророщенного зерна тритикале коричневый цвет у продукта появляется уже при самых щадящих режимах температурной обработки. Это связано с большим количеством низкомолекулярных соединений в пророщенном зерне. Для получения продуктас наилучшими органолептическими показателями пророщенное зерно тритикале необходимообжаривать при температурах 160, 170 и 180 °С в течение, соответственно, 90, 60 и 30 минут. При использовании более жестких режимов потребительские свойства уисследуемого продукта снижаются.

Наилучшими органолептическими показателями обладают пшеничные зародышевые хлопья, обжаренные при температурах 120 и 130°С в течение, соответственно, 30 и 15 минут. Такой продукт имеет приятный ореховый аромат и сладкий привкус. Обжаривание ПЗХ при температуре свыше 140, 150 и 160 °С в течение, соответственно, 30, 15 и 10 минут приводит к снижению их потребительских достоинств.

Таким образом, исходное зерновое сырье имеет наилучшие органолептические характеристики при обжаривании перловой и овсяной крупы, пророщенного зерна тритикале при температурах 160, 170 и 180 °С в течение, соответственно, 90, 60 и 30 минут, зерна ржи – при температуре 170 °С в течение 60 минут, ПЗХ – при температурах 120 и 130 °С в течение, соответственно, 30 и 15 минут.

3.2.3 Влияние режимов термической обработки на влажность

Одним из основных показателей качества зерновых продуктов, который влияет на степень активности протекающих биохимических процессов и, следовательно, на стойкость продукта при хранении, является влажность.

Для зерновых напитков для обеспечения максимального срока хранения влажность должна составлять не более 5,0 % при выпуске с производства и не более 7,0 % при хранении в течение гарантированного срока.

Оценка изменения влажности при обжаривании исходного сырья показала, что исследуемый показатель с увеличением температуры и продолжительности обжаривания снижается, но характер изменения у каждого вида сырья различен.

Наибольшая влагоотдача после обжаривания при самом жестком режиме (190°С в течение 90 минут) наблюдалась у перловой крупы, влажность которой снизилась с начальной 11,2 % до 3,4 %;менее всего испарилось влаги у зерна ржи – с 10,2% до 4,6%. Овсяная крупа с начальной влажностью 11,6 % высушилась до влажности 4,5 %. Влажность пророщенного зерна тритикале изменилась с начальной 11,0 % до 4,4 %, а влажность зародышей пшеницы – с 10,5 % до 4,8 %.

Таким образом, анализ данных по содержанию экстрактивных веществ и влажности в исследуемых обжаренных продуктах, а также их органолептическая оценка позволили установить рациональные режимы обжаривания для получения напитков на зерновой основе для детского питания наилучшего качества (таблица 1).

Таблица 1 – Режимы рациональной температурной обработки разных видов сырья

Вид сырья	Температура, ˚С	Продолжительность обжаривания, мин
Крупа перловая №1	165 – 175	65 – 75
Крупа овсяная недробленая в/с
Рожь (зерно)	165 – 175	55 – 65
Тритикале (пророщенное зерно)	165 – 170	55 – 65
Пшеничные зародышевые хлопья	125 – 130	15 – 20

Предложенные режимы термической обработки имеютболее низкие значения по сравнению с режимами традиционной технологии производства продуктов аналогов.

3.2.4 Изучение методом ЯМР-релаксации липидной и водной

фракций ПЗХ в процессе высушивания

Метод ЯМР-релаксации широко применяется в пищевой промышленности для различных анализов: определения полной и остаточной влажности, жира, содержания белка и общего количества сухих/твердых веществ. В настоящем исследовании была проведена оценка подвижности протонов жировой и водной фаз и изменение их процентного соотношения в зависимости от степени влажности в образцах ПЗХ, а также изучены магнитно-релаксационные характеристики углеводно-белкового комплекса с жирными кислотами и водой на модельных системах.

По результатам исследования сделано предположение о том, что при снижении влажности ПЗХ протоны липидной фракции замещают протоны водной фракции, ограничивая при этом свою подвижность, авзаимодействие углеводно-белковой фракции с водой и липидами имеет большое значение при хранении.

3.3 Разработка рецептур новых специализированныхзерновых напитков для детского питания

При разработке рецептурзерновых напитков для детского питания были проведены две заключительные дегустационные оценки, определяющие вкусовые качества (вкус, аромат) и внешний вид (цвет, консистенция) представленных образцов.

На первой дегустации было оценено десять образцов, отличающихся соотношением исходных компонентов: обжаренных перловой и овсяной крупы, зерна ржи и пророщенного зерна тритикале. В качестве контроля использовали нерастворимый напиток «Золотой колос» (ячмень – 75 %, овес – 15 %, рожь – 10 %), который рекомендован СанПиН 2.3.2.1940 «Организация детского питания» в дошкольных и школьных образовательных учреждениях. В результате выбрана базовая рецептура зернового напитка (образец №1, таблица 2).

Вторая дегустация позволила определить рецептуру напитка, обогащенного ПЗХ, с наилучшими потребительскими свойствами. Для исследования были представлены пять образцов, выработанных по базовой рецептуре, включающие ПЗХ в количестве 5, 10, 15 и 20 %. В качестве контрольного образца использовали напиток, который не содержал пшеничные зародышевые хлопья.

На рисунке 8 представлены профилограммы по результатам проведенных дегустаций для пяти образцов, наиболее характерно показывающих результаты дегустационной оценки.

а – напиток «Золотой колос» (контроль); б – образец, выработанный по базовой рецептуре; в – образец, обогащенный ПЗХ, с наилучшими показателями; г – образец с высоким содержанием перловой крупы (70 %); д – образец с высоким содержанием ПЗХ (20 %).

Рисунок 8 – Профилограммы органолептических показателей зерновых напитков

Зерновой напиток, обогащенный ПЗХ в количестве 15 %, имел наилучшие потребительские свойства: приятный ореховый аромат и кофейно-злаковый вкус. Зерновой напиток необогащенный, отличающийся приятным злаково-кофейным вкусом и ароматом, занял второе место по результатам дегустационной оценки. Установлено, что добавление в базовую рецептуру зернового напитка пшеничных зародышевых хлопьев более 15 % приводит к ухудшению вкуса, цвета, внешнего вида и консистенции зернового напитка. Самыми низкими показателями по результатам проведенных дегустаций обладал образец с высоким содержанием перловой крупы: напиток имел желто-коричневый цвет, неприятный кисловатый вкус, слабый злаковый аромат.

В таблице 2 представлены рецептуры зерновых напитков для детского питания с наилучшими органолептическими показателями.

Таблица 2 – Рецептуры зерновых напитков для детского питания

Наименование компонентов	Содержание компонентов в 100 г продукта, г
Напиток зерновой, базовая рецептура (образец № 1)
Зерно тритикале пророщенное	50,0
Крупа перловая № 1	25,0
Крупа овсяная недробленая высшего сорта	15,0
Зерно ржи	10,0
Напиток зерновой, обогащенный ПЗХ (образец № 2)
Напиток зерновой (базовая рецептура)	85,0
Пшеничные зародышевые хлопья	15,0
Напиток зерновой, обогащенный концентратом облепихи (образец № 3)
Напиток зерновой, обогащенный ПЗХ	90,0
Облепиха концентрат	9,0
Аскорбиновая кислота	1,0

Рецептура зернового напитка, обогащенного облепиховым концентратом, была разработана совместно с научно-производственной компанией «Биолит», производящей оздоровительные продукты на основе растительного сырья.

3.4 Изучение химического состава, биохимических свойств и стойкости при хранении зерновых напитков для детского питания

3.4.1 Органолептическая и физико-химическая оценка качества

По усовершенствованной технологии с применением рациональных режимов термической обработки были выработаны зерновой напиток (базовая рецептура, образец № 1), зерновой напиток, обогащенный ПЗХ (образец № 2) и зерновой напиток, обогащенный концентратом облепихи (образец № 3).

В полученных образцах зерновых напитков были определены физико-химические (экстрактивность, влажность, степень помола) и органолептические (внешний вид, цвет, вкус и аромат сухого и готового напитка) показатели качества.

Сухой зерновой напиток, полученный по базовой рецептуре, представляет собой однородный мелкодисперсный продукт светло-коричневого цвета с приятным кофейно-злаковым вкусом и ароматом. Зерновой напиток, обогащенный ПЗХ (сухой), отличается от предыдущего наличием сладковатого привкуса иорехового аромата. Сухой зерновой напиток, обогащенный концентратом облепихи, представляет собой однородный мелкодисперсный продукт оранжевого цвета, имеющий приятный кисловатый вкус.

Физико-химические показатели представлены в таблице 3. Наибольшее количество экстрактивных веществ имеет зерновой напиток, обогащенный облепиховым концентратом (на 5,8 % больше базовой рецептуры). Очевидно, это связанно с особенностями химического состава продукта-обогатителя. Влажность зерновых напитков не превышала 7,0 %, что обеспечит стойкость продуктов в течение гарантированного срока хранения. Посторонние примеси и зараженность вредителями хлебных запасов в исследуемых продуктах не обнаружены.

При доведении до полной кулинарной готовности образцы № 1 и 2 представляли собой напиток, с наличием мелких взвешенных частиц, не оседающих полностью при отстаивании. Цвет напитков – коричневый, не интенсивный. Образец № 3 представлял собой прозрачный напиток с хорошо отделяемым рыхлым осадком интенсивного оранжевого цвета с приятным, кисловатым вкусом.

Также была проведена дегустационная оценка зерновых напитков для определения наилучшегоспособа доведения до полной кулинарной готовности исследуемых продуктов:

1) образцы № 1 и 2 обладают лучшими органолептическими показателями при заваривании кипятком (10 г продукта заливают 200 см3 воды с температурой 100оС, выдерживают 3 минуты); допускается добавление в образцы молока и сахара по вкусу;

2) образец № 3 имеет лучшие органолептические показатели при варке (5 г продукта заливают 200 см3 воды с температурой 100оС, доводят до кипения, отстаивают).

3.4.2 Исследование химического состава зерновых напитков

В разработанных зерновых напитках для детского питанияопределяли содержание углеводов, белка и липидов. Результаты исследований представлены в таблице 3.

Исследование углеводного комплекса зерновых напитков позволило установить, что внесение в рецептуру облепихового концентрата снижает содержание крахмала в виду особенностей химического состава плодов облепихи. Редуцирующих сахаров и декстринов также больше в образцах № 1 и 2, так как это продукты промежуточного гидролиза крахмала.

Таблица 3– Химический состав и физико-химические показателизерновых напитков для детского питания

Показатель	Образец № 1	Образец № 2	Образец № 3
Углеводы, % нас. в.
Крахмал	69,74	66,87	56,14
Редуцирующие сахара	6,32	5,56	4,45
Декстрины	1,39	1,41	0,36
Целлюлоза	2,63	2,37	1,92
Белок, % нас. в.	12,10	15,86	13,81
Липиды,% нас. в.	2,60	3,32	3,94
Экстрактивность, %	25,2	29,6	31,0
Влажность, %	4,0	5,5	5,4
Степень помола – массовая доля продукта, проходящего через сито с отверстиями диаметром 0,8 мм, %	98,7	97,5	94,7

Из анализа данных по содержанию белка следует, что зерновой напиток, обогащенный ПЗХ, имеет максимальное содержание этого компонента среди исследуемых образцов, так как пшеничные зародышевые хлопья богаты растительными белками (33,8 % на 100 г продукта).