Введение К продукции массового производства, выбираемой потребителями, относится большая группа мучных кулинарных изделий. Их производство перспективно из-за относительной дешевизны и традиционности потребления населением страны. Блины и блинчики в нашей стране являются таким же традиционным блюдом, как пицца для итальянцев или суши для японцев. Эти мучные кулинарные изделия традиционно готовят дома. Однако растущий запрос на быстрое обслуживание в условиях растущего темпа жизни и снижение доходов населения заставляют увеличивать производство мучных кулинарных полуфабрикатов. Мучные изделия традиционного состава не в полной мере удовлетворяют концепции функционального питания, т. к. в их химическом составе преобладают легкоусвояемые углеводы, повышающие энергетическую ценность готовых изделий [1–5]. В традиционных блинчиках низкая биологическая ценность и усвояемость белков, т. к. белки пшеничной муки дефицитны по содержанию лизина и треонина. Также существует неблагоприятное соотношение важнейших зольных веществ [6]. Поэтому современными исследова- телями проводятся разработки новых технологий изготовления мучных кулинарных изделий повышенной пищевой ценности. Использование
овощей, фруктов, овощных и фруктовых пюре, порошков, различных видов муки зерновых для обогащения рецептуры блинчиков рассмотрено в ряде работ современных исследователей [1, 6–8]. Повышение пищевой и биологической ценности данной группы изделий – задача актуальная. Решением данной задачи может стать использование концентрата микроводоросли «Живая хлорелла», богатого белком, витаминами, макро- и микроэлементами. Данная добавка будет способствовать повышению функциональности мучных кулинарных изделий. Концентрат «Живая хлорелла» практически не имеет противопоказаний. Ограничения в употреблении связаны лишь с индивидуальной непереносимостью, детским возрастом (до 5 лет) и беременностью [9]. Среди приверженцев здорового образа жизни и правильного питания одноклеточная зеленая водоросль приобретает всю большую популярность. Это связано с появлением большого количества производителей, вырабатывающих хлореллу для употребления внутрь в виде таблеток, порошков и суспензии. Научная новизна работы заключается в том, что технология разработки мучных кулинарных изделий с применением концентрата хлореллы в России не исследована. Концентрат микроводоросли «Живая хлорелла» – это инновационная отечественная разработка, не имеющая мировых аналогов, с доказанным положительным влиянием на челове- ка [9]. Хлорелла представляет собой одноклеточную зеленую водоросль, которая относится к отделу зеленых водорослей (Chlorophyta). Для получения концентрата применяют штамм Chlorella vulgaris ИФР № С-111, представляющий собой одиночные клетки зеленой микроводоросли, имеющие не замкнутый хлоропласт, заполняющий клетку
на 90 % [10]. На территории Российской Федерации хлорелла употребляется в качестве самостоятельной биоло- гически активной добавки, а не ингредиента для приготовления кулинарной продукции и блюд. Одна из причин возникновения данного явления в нашей стране – недостаточный уровень знаний о хлорелле и её свойствах, в отличие от Японии, где хлореллу часто применяют в промышленных масштабах пищевых направлений [11]. Российский потребитель знаком с хлореллой только как с полноценным продуктом, который употребляется непосредственно внутрь без проведения дополнительных операций. Использование хлореллы при приготовлении кулинарных изделий позволит обогатить продукты витаминами, минеральными веществами, а также повысить их биологическую ценность. Полезность использования хлореллы доказана многими работами. Так, В. В. Петряков заявляет, что морские водоросли являются уникальными за счет своего состава: ни одно из наземных растений не способно конкурировать с ними по наличию полезных веществ [12]. Л. М. Зухрабова и А. М. Галиева среди положи- тельных качеств зеленой водоросли выделяют такие, как большое количество белка, витаминов, а также микро- и макроэлементов [13]. Описывая химический состав хлореллы,
И. А. Ильючик и В. Н. Никандров, при этом ссылаясь на работу M. Kent с соавторами, говорят о том, что белок хлореллы содержит все незаменимые аминокислоты [14, 15]. Это подтверждается выводами исследователей, которые акцентируют внимание на том, что клетки хлореллы превосходят все сельскохозяйственные культуры в биосинтезе витаминов. Клетки хлореллы могут осуществить биосинтез тринадцати витаминов [14]. Н. Шалыго считает, что при употреблении таблетированного порошка хлореллы или хлореллы в виде суспензии в организме происходит ряд благоприятных изменений, среди которых очищение крови и улучшение пищеварения [16]. Применять зеленую водоросль, по мнению автора, следует при физиологических проблемах, среди которых гипертензия, потеря памяти и различные виды аллергии. Влияние приема хлореллы на уменьшение накопления кадмия, качество жизни больных раком молочной железы, эффективность в иммуномодуляции рассмотрено в работах зару- бежных ученых [17–19]. Показаниями к применению хлореллы являются: ежедневное увеличение ресурсов организма; укрепление общего иммунитета; выведение токсинов и тяжелых металлов; компенсация последствий стресса; улучшение памяти; продление молодости организма [20]. Практическая значимость работы заключается в получении блинчиков (оболочек) с богатым витаминным, макро- и микроэлементным составом, а также повышенной биологической ценностью. Реализация изготовления в производственных условиях будет способствовать расширению ассортимента предприятия массового питания и повышению его конкурентоспособности. Работу выполняли в рамках научноисследовательской работы на кафедре пищевых производств ПензГТУ и ООО «Дело», производящем продукты для человека на основе живой клетки хлореллы. Цель работы – совершенствование технологии блинчиков с использованием концентрата хлореллы. Объекты и методы исследования При проведении экспериментальной работы объектами исследования являлись: – концентрат микроводоросли «Живая хлорелла» по ТУ 11.07.19-003-14815361-16; – мука пшеничная хлебопекарная по ГОСТ 265742017; – дополнительное сырье для приготовления изде- лий, отвечающее требованиям соответствующих стандартов: сахар-песок (ГОСТ 33322-15), масло подсолнечное (ГОСТ 1129-2013), молоко коровье пастеризованное (ГОСТ 31450-2013), яйца куриные пищевые (ГОСТ 31654-2012), соль поваренная пищевая (ГОСТ Р 51574-2018); – контрольный образец по сборнику рецептур блюд и кулинарных изделий, рецептура № 679; – лабораторные и производственные образцы выпеченных блинчиков (полуфабрикат) с заменой части молока на концентрат хлореллы в количестве 3, 6 и 10 %. Для бездрожжевого теста для блинчиков рекомендуется использовать муку со средним содержанием клейковины, т. к. при использовании муки с сильной клейковиной качество изделий снижается. Влажность теста должна быть в пределах 66 %, что способствует покрытию частичек муки толстыми гидратными оболочками и свободному, без слипания, их перемещению в жидкой фазе при механической и тепловой обработке [21]. При проведении экспериментальных исследо- ваний готовых изделий использовали стандартные методы, принятые в пищевой промышлен- ности. Количественное соотношение компонентов
215
Бочкарева З. А. [и др.] Техника и технология пищевых производств. 2020. Т. 50. № 2 С. 212–221
определено опытным путем как оптимальное для получения блинчиков требуемого качества. Технологический процесс приготовления блинчиков предусматривал подготовку сырья стандартными способами, санитарную обработку яиц, предварительное смешивание молока и концентрата хлореллы, замес теста в два приема и взбивание с целью получения однородной структуры теста. Исследования проведены на базе кафедры пищевых производств ФГБОУ ВО ПензГТУ, центра химических исследований (г. Москва), лаборатории ФБУЗ центра гигиены и эпидемиологии в Пензенской области.
Результаты и их обсуждение Предприятие ООО «Дело», выпускающее концентрат «Живая хлорелла», имеет на продукцию следующие документы: свидетельство
о Государственной регистрации RU.77.99.88003. Е.010343.11.15 от 24.11.2015, ТУ 9190-002-1481536115 «Концентрат микроводоросли «Живая хлорелла», заключение специалиста центра химических исследований по результатам химических и микро- биологических исследований (№ 04-03/16 от 04.04.16). В соответствии с документами хлорелла имеет следующий состав, представленный в таблице 1. Также концентрат хлореллы содержит важные для человеческого организма полиненасыщенные
Таблица 1. Содержание незаменимых аминокислот, водо- и жирорастворимых витаминов, минеральных веществ в хлорелле Table 1. Content of essential amino acids, water- and fat-soluble vitamins, and minerals in chlorella
Содержание незаменимых аминокислот, г/100 г сухого вещества Лизин Треонин Валин Лейцин Изолейцин Метионин Фенилаланин Триптофан Тирозин Цистин 5,31 1,88 3,4 4,48 2,16 0,96 1,64 1,26 0,53 0,49 Содержание водо-и жирорастворимых витаминов, мг/100 г сухого вещества Е (токоферол) В5 (Пантотеновая кислота) В2 (Рибофлавин) В9 (Фолиевая кислота) С (Аскорбиновая кислота) РР (Никотинамид) В6 (Пиридоксин) β-каротин 5,1351 2,5000 1,1145 0,5422 0,3675 0,2199 0,0542 91,7 Содержание минеральных веществ, мг/100 г сухого вещества Магний Натрий Кальций Железо Калий Фосфор Марганец 264,00 186,00 175,00 167,00 129,00 58,00 15,50
Таблица 2. Микробиологические показатели концентрата хлореллы Table 2. Microbiological indicators of chlorella concentrate
Определяемые микробиологические показатели Результаты исследований Нормативный документ E. coli Не обнаружено в 1,0 г ГОСТ 30726-2001 БГКП (колиформы) Не обнаружено в 0,1 г ГОСТ 31747-2012 Дрожжи и плесени Менее 1,0×101 ГОСТ 10444.12-2013 КМАФАнМ Менее 1,0×101 МУК 4.22578-10 Патогенные, в т. ч. сальмонеллы Не обнаружено в 10 г ГОСТ 31659-2012 (ISO 6579:2002)
Таблица 3. Органолептические показатели блинчиков Table 3. Sensory properties of pancakes
Наименование показателя
Контрольный образец
Образцы блинчиков с частичной заменой молока на концентрат хлореллы в количестве, % 3 6 10 Поверхность Гладкая, не имеющая трещин, сквозных отверстий, а также подрывов, с мелкой равномерной пористостью, посторонние включения отсутствуют Консистенция Мягкая, не подсохшая, эластичная, однородная, не липкая, свойственная поджаренному бездрожжевому тесту Цвет Варьируется от белого до светло-желтого Варьируется от бледнозеленого до светло-зеленого Варьируется от светло-зеленого до ярко- зеленого Зеленый Запах Свежевыпеченных блинчиков, не имеет посторонних запахов Свежевыпеченных блинчиков, не имеет посторонних запахов Свежевыпеченных блинчиков, запах водорослей Вкус Свежевыпеченных блинчиков, не имеет посторонних привкусов Слегка вяжущий, с легким ароматом водорослей
216
Bochkareva Z.A. et al. Food Processing: Techniques and Technology, 2020, vol. 50, no. 2, pp. 212–221
жирные кислоты (мг на 100 г сухого вещества): линоленовую – 3042,00, линолевую (омега-6) – 659,30 и гексадекатриеновую (омега-3) – 166,00. Из антиоксидантов в концентрате хлореллы обнаружен биофлавоноид рутин, играющий особую роль в микроциркуляции крови и плазмы. Известно, что клетка хлореллы имеет плотную целлюлозную оболочку, а разработанный концентрат – хлореллу с разрушенной клеточной оболочкой, не мешающей усвоению продукта. По органолептическим показателям концентрат хлореллы представляет собой слегка вязкую жидкость зеленого цвета, с нерезким запахом, свойственным водорослям. Микробиологические показатели, исследуемые в концентрате хлореллы, а также нормативные доку- менты, регламентирующие исследование показа- телей, представлены в таблице 2. Использование в продуктах различные виды сырья может изменять показатели продукции. На первом этапе определяли влияние добавки в виде концентрата хлореллы на органолептические и реологические показатели. Тесто для блинчиков – это достаточно жидкое тесто с соотношением муки и жидкости 1:2,5, представляющее собой суспензию частичек муки, покрытых гидратными оболочками в водной жидкой фазе. Тесто должно иметь жидкую консистенцию, равномерно и быстро растекаться на жарочной
поверхности, что дает возможность получить тонкие полуфабрикаты. Введение концентрата хлореллы взамен части молока не повлияло на изменение консистенции теста, т. к. концентрат хлореллы является малоконцентрированным золем, так же как и молоко. Предварительное смешивание молока и концентрата хлореллы обеспечивает более равномерное распределение концентрата в объеме рецептурных компонентов. При этом белки молока не подвергаются агрегированию. Набухшие белки теста позволяют разрыхлить тесто путем механического взбивания с образованием пены. Вязкость теста достаточно высока, чтобы в нем удерживать пузырьки воздуха, которые, расширяясь при выпечке, придают изделиям пористость. Пористость блинчиков мало изменилась по сравнению с контрольным образцом. Органолептические показатели блинчиков представлены в таблице 3. На рисунке 1 показаны контрольный образец и готовые блинчики с добавлением концентрата хлореллы 3, 6 и 10 %. Как видно из таблицы 3 и рисунка 1, после добавления в тесто для блинчиков концентрата хлореллы, явных изменений, ухудшающих внешний вид, не выявлено. Однако при увеличении дозировки концентрата хлореллы наблюдается изменение цвета готовых изделий от слабо-окрашенного (3 % добавки) до интенсивно окрашенного (10 %). Это связано с тем, что хлорелла содержит большое количество пигмента хлорофилл, который не утрачивает окраску при жарке, так как нагревание непродолжительно. Что касается влияния на вкус и запах готовых изделий, то здесь также прослеживается усиление вкуса и аромата водорослей с увеличением количества хлореллы. При внесении 10 % добавки ощущается слегка вяжущий вкус готовых изделий. Показатели содержания белков, жиров и углеводов, в зависимости от количества вносимого концентрата, представлены в таблице 4. Увеличение количества белка произошло за счет того, что хлорелла содержит больше белка, чем молоко. Внесение концентрата хлореллы в количестве 3 % способствует повышению содержания белка на
Рисунок 1. Образец продукта и готовые блинчики с добавлением концентрата хлореллы Figure 1. Control sample vs. pancakes with chlorella concentrate
Таблица 4. Пищевая и энергетическая ценность блинчиков Table 4. Nutrition and energy value of pancakes
Наименование образца Содержание основных пищевых веществ в 100 г продукта, г
Энергетическая ценность, ккал
Белки Жиры Углеводы Контрольный образец 8,0 3,7 32,9 197,2 Образец блинчиков с частичной заменой молока на концентрат хлореллы в количестве 3 % 8,3 3,6 32,9 197,6 Образец блинчиков с частичной заменой молока на концентрат хлореллы в количестве 6 % 8,6 3,59 32,8 197,9 Образец блинчиков с частичной заменой молока на концентрат хлореллы в количестве 10 % 8,9 3,4 32,7 197,7
0,04
0,05
0,06
10 30 50 80
контроль 6% концентрата хлореллы 10% концентрата хлореллы
γ, с1
μ, Па×с
217
Бочкарева З. А. [и др.] Техника и технология пищевых производств. 2020. Т. 50. № 2 С. 212–221
3,3 %. При внесении 6 % добавки содержание белка повышается на 6,3 %. Внесение 10 % способствует повышению содержания белка на 10,7 %
по сравнению с контролем. При этом количество жиров немного снизилось. Энергетическая ценность образцов по отношению к контрольному образцу изменилась не значительно. На рисунке 2 представлены данные по изменению вязкости теста для блинчиков в зависимости от количества заменяемого молока концентратом хлореллы. Тесто исследовали в вискозиметре марки «Реотест». Из рисунка 2 видно, что при замене части молока концентратом хлореллы в количестве 6 и 10 % показатель вязкости теста возрастает, но незначительно. При замене в количестве 3 % изменений не наблюдается. Концентрат хлореллы более вязкий продукт, чем молоко, но количество заменяемого им молока небольшое и сильно не влияет на консистенцию теста для блинчиков.
Исходя из данных таблицы 1, в хлорелле содержится белок, включающий все незаменимые аминокислоты. Аминокислотный состав растительных продуктов менее ценен, чем животных, поэтому было необходимо установить, как повлияет замена молока на концентрат хлореллы на биологическую ценность блинчиков путем соответствующих расчетов аминокислотного скора. Содержание незаменимых аминокислот в блинчиках показано в таблице 5. Из данных таблицы 5 следует, что замена части молока на часть концентрата хлореллы в количестве 3, 6 и 10 % приводит к увеличению количества лизина на 4,36 %, 8,54 % и 14,72 % соответственно; триптофана на 5,46 %, 10,75 % и 18,37 % соответственно; метионин + цистин является лимитирующей аминокислотой и его содержание увеличивается на 4,04 %, 7,94 % и
13,61 % соответственно. В хлорелле содержится богатый состав различных макро- и микроэлементов, витаминов, необходимых для нормального развития и функционирования организма. Содержание минеральных веществ в блинчиках с концентратом хлореллы представлено в таблице 6. Проанализировав данные таблицы 6, можно сделать вывод, что внесение концентрата хлореллы способствует увеличению содержания железа, что благотворно влияет на организм человека. По сравнению с контрольным образцом содержание железа увеличивается на 94 % при внесении 3 % добавки, на 188 % при внесении 6 % добавки и на
314 % при внесении 10 % добавки. Одним из источников поступления витаминов является введение в рацион пищевой продукции с повышенным содержанием этих микронутриентов [22–24]. Содержание витаминов в блинчиках с концентратом хлореллы представлено в таблице 7.
Рисунок 2. Исследование влияния количества концентрата хлореллы на динамическую вязкость теста Figure 2. Effect of the amount of chlorella concentrate on the dynamic viscosity of dough
0,04
0,05
0,06
10 30 50 80
контроль 6% концентрата хлореллы 10% концентрата хлореллы
γ, с1
μ, Па×с
0,04
0,05
0,06
10 30 50 80
контроль 6% концентрата хлореллы 10% концентрата хлореллы
γ, с1
μ, Па×с
0,04
0,05
0,06
10 30 50 80
контроль 6% концентрата хлореллы 10% концентрата хлореллы
γ, с1
μ, Па×с
Таблица 5. Содержание аминокислот в блинчиках Table 5. Content of amino acids in pancakes
Наименование аминокислоты
Контрольный образец Образцы блинчиков с частичной заменой молока на концентрат хлореллы в количестве, % 3 6 10 кол-во амино- кислот, мг скор, % кол-во амино- кислот, мг скор, % кол-во амино- кислот, мг скор, % кол-во амино- кислот, мг
скор, %
Лизин 518,0 109 540,6 111 562,2 112 594,3 114 Треонин 311,5 91 319,1 90 326,3 89 337,1 89 Лейцин 744,7 124 762,9 123 780,4 122 806,4 121 Изолейцин 457,1 133 463,7 131 469,9 129 479,6 126 Триптофан 118,8 138 125,3 141 131,5 144 140,6 148 Валин 500,7 116 514,3 116 527,3 116 546,8 115 Фенилаланин + тирозин 436,6 85 445,4 84 453,8 83 466,3 82 Метионин + цистин 172,3 57 179,3 58 186,1 58 195,8 59
·
218
Bochkareva Z.A. et al. Food Processing: Techniques and Technology, 2020, vol. 50, no. 2, pp. 212–221
Из данных таблицы 7 следует, что внесение 3, 6 и 10 % концентрата хлореллы способствует повышению количества β-каротина в 48, 95 и 159 раз соответственно. Витамина С в 2,5 раза, 3,9 раза, 5,8 раз соответственно. Возрастает количество витамина Е,
количество витаминов группы В изменяется мало.
Выводы Таким образом, зная влияние замены части молока на концентрат хлореллы, можно принять технологическое решение о возможности такой замены с целью повышения пищевой и биологической ценности блинчиков. Рекомендуется вносить концентрат хлореллы в количестве 6 %, т. к.
при замене 10 % молока немного ухудшаются органолептические показатели изделий, а при замене 3 % молока концентратом хлореллы эффект повышения пищевой ценности незначителен.
Критерии авторства З. А. Бочкарева руководила проектом.
Е. С. Волшенкова проводила экспериментальные исследования. В написании статьи авторы принимали участие в равных долях.
Конфликт интересов Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Contribution Z.A. Bochkareva supervised the project.
E.S. Volshenkova conducted the experimental research. Both authors participated in writing the article.
Conflict of interest The authors declare that there is no conflict of interest regarding the publication of this article.
ZE
Penza State Technological University Associate Professor · Food Production · Russian Federation · Penza
