ВведениеПриоритетными задачами повышения конку-рентоспособности пищевой продукции, созданияусловий для обеспечения продовольственной безо-пасности страны, а также импортозамещения в от-ношении социально значимых продуктов питания инаращивания экспортного потенциала является вне-дрение инноваций на основе масштабного технологи-ческого обновления производства с использованиемпередовых научно-технических разработок. В связис этим проектирование продуктов диетического илечебно-профилактического назначения для всех воз-растных групп населения является первостепенной инеобходимой задачей. Например, мягкое мороженоеявляется востребованным продуктом среди всехгрупп населения и широко распространено в кафе,ресторанах, пансионатах, домах отдыха и санаториях.В настоящее время ассортимент предприятийпо производству сахаров и сахаристых продуктов вРоссийской Федерации ограничен производствомкристаллической сахарозой и крахмальной пато-кой. Одним из способов расширения ассортиментавыпускаемой продукции является производство иприменение в технологиях сиропов: глюкозо-фрук-тозо-сахарозный, глюкозо-фруктозный, фруктозный,глюкозный. Они могут применяться в качестве за-менителей сахара. Также использование сиропов стехнологической и экономической точки зрения яв-ляется наиболее оптимальным. Достойным примеромможет служить сироп сахарного сорго.Актуальность применения данного сиропа в пи-щевых технологиях обусловлена его химическихсоставом, а также изученными функционально-техно-логическими свойствами [1–5]. Цель работы – изучитьфизико-химические свойства сиропа сахарного сорго(средняя молекулярная масса, плотность, раствори-мость в воде, температура плавления) и его применениепри производстве мягкого мороженного на его основе.Объекты и методы исследованияОбъектами экспериментальных исследований яв-лялись образцы сиропа сахарного сорго и мягкого мо-роженого с его включением на основе сливок (м.д.ж.20 %), молока (м.д.ж. 3,2 %), сухого обезжиренногомолока, стабилизатора «Cremodan® SE 334 VEG»и пищевых волокон «Citri-Fi». Углеводный составсиропа сахарного сорго проводили методом нор-мально-фазовой высокоэффективной жидкостнойхроматографии с рефрактометрическим детектиро-ванием элюата, который основан на различной сорб-ционной способности углеводов. Антиоксидантнуюактивность сиропа сахарного сорго определяли сприменением амперометрического метода на при-боре «Цвет Яуза-01-АА». Методика основана напрямом количественном измерении антиоксидантнойактивности исследуемых образцов. Меняя поляр-ность и величины приложенных потенциалов, опре-деляли суммарную антиоксидантную активность.Определение коэффициента сладости проводили спомощью метода, сущность которого заключается впоследовательном парном сравнении исследуемыхрастворов с одним и тем же эталонным растворомсахара. Его сладость приравнивается к 1. Для оценкиэквивалентной сладости сиропа сахарного сорго былвзят сахарный раствор, соответствующий пороговойсладости – 0,4 г/дм3. Органолептические исследо-вания мягкого мороженого проводились согласноГОСТ Р ИСО 22935-2-2011, массовую долю влаги исухих веществ определяли методом высушивания поГОСТ 3626, массовую долю жира – кислотным мето-дом по ГОСТ 5867. Взбитость исследовали по методи-ке определения объемной доли воздуха, кислотностьопределяли титриметрическим методом. Сопротивляе-мость таянию мягкого мороженого, характеризующейспособность сохранять геометрические размеры притемпературе 25 ± 1 °С, осуществляли в несколько по-следовательных этапов. На первом этапе отбирали ци-линдрическую пробу мягкого мороженого диаметром35 мм и высотой 5 см и помещали на предварительноохлажденную чашку Петри. Подготовленный образецпомещали в термостат с температурой воздушнойсреды 25 ± 1 °С с дальнейшей фиксацией площади об-разца через равные промежутки времени до заметнойпотери образцом своих геометрических размеров.using a cylindrical sample with a diameter of 35 mm and a height of 5 cm. The sample was thermostated at 25 ± 1°C, while thesample area was fixed at regular intervals. The overrun of soft ice cream was 85%, the resistance to melting equaled 20 minutes. Softice cream is a popular product among all groups of the population and is widespread in cafes, restaurants, and health-resorts.Keywords. Biopotential, antioxidant activity, dietary fiber, resistance to melting, overrunFor citation: Golubeva LV, Pozhidaeva EA. Functional and Technological Properties of Sorghum Syrup and Its Use in Ice Cream Technology. FoodProcessing: Techniques and Technology. 2019;49(3):431–437. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.21603/2074-9414-2019-3-431-437.Таблица 1. Углеводный состав сиропа сахарного соргоTable 1. Carbohydrate composition of sorghum syrupНаименование сахаров % к общему содержанию сахаров Наименование сахаров % к общему содержанию сахаровЦеллобиоза 0,127 Фруктоза 22,516Мальтоза 1,284 Арабиноза 0,348Рамноза 0,024 Глюкоза 20,968Рибоза 0,026 Сахароза 54,251Манноза 0,456 – –433Голубева Л. В. [и др.] Техника и технология пищевых производств. 2019. Т. 49. № 3 С. 431–437Результаты и их обсуждениеУглеводный состав сиропов имеет большое зна-чение в формировании вкусовых и структурно-ме-ханических характеристик мороженого, взбитыхзамороженных десертов [6]. В сиропе сахарногосорго методом ВЭЖХ были определены: целлобиоза,мальтоза, манноза, рамноза, рибоза, фруктоза, глюко-за и сахароза. Углеводный состав сиропа сахарногосорго приведен в таблице 1.Сироп сахарного сорго содержит в равных ко-личествах глюкозу и фруктозу. Фруктоза обладаетбольшей растворимостью, чем сахароза, а в процессехранения не происходит образование кристаллов саха-розы на поверхности продукта с образованием коркипри частичном испарении влаги. Глюкоза применяетсяпри производстве мороженого в качестве антикристал-лизатора для улучшения структуры мороженого.При применении композиции сахарозы и моносаха-ров (например, глюкозы или фруктозы, молекулярнаямасса которых ниже молекулярной массы сахарозы, яв-ляющейся дисахаридом) криоскопическая температурасмеси для мороженого понижается. Результатом этогостановятся уменьшение массовой доли влаги, вымора-живаемой при фризеровании смесей.Для разработки технологических приемов исполь-зования сиропа сахарного сорго при производствемороженого исследовали физико-химические свой-ства. Температура плавления у фруктозы и глюкозыниже сахарозы, что играет важную роль при произ-водстве продуктов. Значения растворимости в водеуглеводов составляет от 80 до 375 г на 100 мг. При-родное происхождение, экологичность выращиванияи производства, отсутствие химикатов и пищевых до-бавок, а также содержание витаминов и минеральныхвеществ подчеркивают высокую пищевую ценность ибезопасность этого продукта [7–10]. Сравнительнаяхарактеристика основных углеводов представлена втаблице 2.Основная часть углеводного состава сиропа са-харного сорго представлена сахарозой (54,251 %),фруктозой (22,516 %) и глюкозой (20,968 %). Внезначительных количествах содержатся мальтоза,манноза, арабиноза, целлобиоза, рамноза и рибоза,оказывающие значимое воздействие при алимен-тарной коррекции физиологического состоянияорганизма. Например, рибоза входит в состав рибо-нуклеиновых кислот, которые играют огромную рольв организме при передаче наследственных свойстви синтезе белков, а также нуклеотидов, витаминов,ферментов.Для определения коэффициента сладости прово-дили анализ растворов с сиропом сахарного сорго всравнении с одним и тем же эталонным растворомсахара. Сладость сахарозы приравнена к единице.Эталонный сахарный раствор подготавливали изсахара-песка (ГОСТ 21-94). Сахарный раствор соот-ветствовал пороговой сладости – 0,4 г/дм3. Исследо-вания проводились при 20 °С.В тесте принимали участие 10 дегустаторов, чув-ствительность которых к сладким веществам былапредварительно подтверждена. Для определения чув-ствительности дегустаторов к сладости исследовалипороговую чувствительность с применением слабыхрастворов сахарозы.Результаты тестов представлены на графике(рис. 1), где по оси Х откладывали непосредственноэквивалентную сладость SES, а по оси Y число дегу-статоров, оценивших исследуемый раствор как болеесладкий (при общем количестве 10).Таблица 2. Сравнительная характеристика углеводов сиропа сахарного соргоTable 2. Comparison of sorghum syrup carbohydratesНаименованиеуглевода% к общемусодержаниюсахараЭквивалентнаясладость, ед.SESСредняямолекулярнаямасса, г/мольПлотность,г/см³Растворимость вводе при 25 °С,г/100 млТемператураплавления, °ССахароза C12H22O11 54,251 1,00 342 1,587 211,5 185–190Фруктоза C6H12O6 22,516 1,73 180 1,695 375,0 100–105Глюкоза C6H12O6 20,968 0,70 180 1,540 90,9 144–148Мальтоза C12H22O11 1,284 0,45 342 1,540 108,0 102–103Манноза C6H12O6 0,456 0,59 180 1,540 248,0 132–140Арабиноза С5H10O5 0,348 0,5 150 1,540 125,0 164–165Целлобиоза C12H22O11 0,127 0,15 342 1,520 105,0 220–226Рамноза C6H12O5 0,024 0,25 164 1,410 300,0 91–93Рибоза C5H10O5 0,026 0,25 150 1,681 80,0 88–91Рисунок 1. Определение эквивалентной сладости сиропасахарного сорго дегустаторамиFigure 1. Equivalent sweetness of the sorghum syrup as definedby the panelists02468100 0,5 1 1,5 2 2,5Количество дегустаторовЭквивалентная сладость, SES434Golubeva L.V. et al. Food Processing: Techniques and Technology, 2019, vol. 49, no. 3, pp. 431–437На основе анализа дегустационных оценок уста-новлено, что среднее значение эквивалентной сладо-сти составляет Х = 1,5. Выявленное значение являетсявоспринимаемой сладостью сиропа сахарного соргоэквивалентной сахарозе в минимальной концентра-ции. Таким образом, реальное значение эквивалент-ной сладости изменяется в пределах 1,35–1,65.Проведенные исследования и разработка рецеп-туры позволили разработать технологическую схемупроизводства мягкого мороженого с сиропом сахар-ного сорго, которая представлена на рисунке 3.Одним из приоритетных направлений в медицин-ской профилактике сегодня можно назвать преду-преждение болезней человека, которые вызванынакоплением свободных радикалов в организме.Окислительно-восстановительные реакции ши-роко распространены в биологических и пищевыхсистемах, которые могут привести к расщеплениюРисунок 2. Хроматоргамма антиоксидантной активностисиропа сахарного соргоFigure 2. Chromatorgam of antioxidant activity of the sorghum syrupРисунок 3. Технологическая схема производства мягкого мороженого с сиропом сахарного соргоFigure 3. Technological scheme of the production of soft ice cream with sorghum syrupТаблица 3. Рецептура мягкого мороженого с сиропомсахарного соргоTable 3. Soft ice cream recipe with sorghum syrupНаименование компонента Массоваядоля, %Сливки (м.д.ж. 20 %) 5,6Молоко (м.д.ж. 3,2 %) 67,5Сухое обезжиренное молоко 4,4Сироп сахарного сорго 22,1Стабилизатор «Cremodan® SE 334 VEG» 0,1Пищевые волокна «Citri-Fi» 0,3Приемка сырья и оценка качестваНагрев сиропа сахарного сорго t = 45 °С Подготовка компонентовПриготовление смесиФильтрование t = 40–45 °СПастеризация t = 85 °С, τвыд = 60 сГомогенизация t = 70 °С, P = 12,5–15 МПаОхлаждение и созревание смесиt = 0–6 °С, τвыд = 5 часовФасование, закаливание t = –25–35 °Сτвыд = 35–45 мин, хранениеФризерование смесиt = –6 °С, τвыд = 20 мин435Голубева Л. В. [и др.] Техника и технология пищевых производств. 2019. Т. 49. № 3 С. 431–437липидов, витаминов с соответствующей потерей ну-тритивной ценности и развитием постороннего вкусаи запаха. Соединения, которые прерывают участвую-щую в окислении липидов свободнорадикальную цеп-ную реакцию, называют пищевыми антиоксидантами.Измерения антиоксидантной активности прово-дились относительно стандартного сильного окис-лителя – раствора кверцитина. Расчет содержанияантиоксидантов исследуемого образца проводили покалибровочному графику кверцетина, который пред-ставлен на рисунке 2.Содержание антиоксидантов в пересчете на квер-цетин в сиропе сахарного сорго составило 675 мг/дм3.Высокому значению антиоксидантной активностиспособствуют, содержащиеся в сиропе, минералы(мг/100 г): Mn – 2,459; Cu – 0,39; Zn – 2,170; Se – 1,8.Минералы-антиоксиданты являются самостоя-тельными антиоксидантами, а также способствуютусилению действий витаминов-антиоксидантов [11].В процессе хранения мороженого происходитокисление липидов, что существенно лимитируетего срок годности, а также приводит к ухудшениюорганолептических свойств продукта. В связи с этимполученные данные свидетельствует о возможностииспользования сиропа при проектировании продук-тов с антиоксидантными свойствами.На основании проведенных исследования быларазработана рецептура мягкого мороженого с сиро-пом сахарного сорго, в состав которой вошли: сиропсахарного сорго, стабилизатор и пищевые волокна идругие составляющие компоненты (табл. 3) [12].Были определены качественные и органолепти-ческие показатели готового продукта. В таблице 4приведены органолептические показатели разрабо-танного мягкого мороженого.Физико-химических показатели мягкого моро-женого с сиропом сахарного сорго представлены втаблице 5.Также стоит отметить то, что в состав рецепту-ры мягкого мороженого с сиропом сахарного сорговходят пищевые волокна «Цитри-Фай» [13–17],которые, благодаря образованной структуре ячейки,связывают определенное количество влаги, облада-ют структурообразующими свойствами, тем самымспособствуя повышению сопротивляемости таянию[18–20].ВыводыВ результате проведенных научно-технологиче-ских исследований обоснован ингредиентный состави целесообразность применения в составе мягкогомороженого сиропа сахарного сорго дефицитныхпищевых волокон расширяющих ассортиментнуюлинейку десертов функционального действия. Полу-ченные результаты экспериментальных исследованийсвидетельствуют о повышенных потребительскиххарактеристиках мягкого мороженого, его антиокси-дантных и функциональных свойствах.Конфликт интересовАвторы заявляют об отсутствии конфликта инте-ресов.