Сетевое издание
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,940

МУЧНЫЕ ПРОДУКТЫ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ С ДОБАВЛЕНИЕМ БЕЛКОВО-НУКЛЕОТИДНЫХ ГИДРОЛИЗАТОВ ИЗ СЫРЬЯ МОРСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ

Пивненко Т.Н. 1 Рогатовских М.В. 1 Есипенко Р.В. 1
1 ФГБОУ ВПО «Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет» (ФГБОУ ВПО «Дальрыбвтуз»)
Разработана рецептура и усовершенствована технология мучных продуктов функционального назначения (галет), обеспечивающих повышение физической работоспособности, с использованием белково-нуклеотидных гидролизатов из двустворчатых моллюсков и молок рыб, содержащих свободные аминокислоты, пептиды и олигонуклеотиды, обладающие доказанными безопасностью и физиологической активностью. Исследовано влияние добавок на органолептические, физико-химические свойства готовой продукции и процесс активации дрожжей. Показано, что влажность, кислотность, толщина, намокаемость сохраняют требуемые параметры при концентрации добавок 1-3%. Количество отмываемой клейковины, щелочность и консистенция выходили за рамки контрольных величин. Выявлено дозозависимое изменение прироста дрожжевых клеток, связанное со снижением их осмоустойчивости. При разработке технологии учтены необходимость коррекции показателя щелочности и возможность сокращения времени активации дрожжей или уменьшения их количества.
функциональные пищевые продукты
белково-нуклеотидные гидролизаты
дрожжи
1. Афанасьева И.А. Сдвиги в популяционном составе и функциональной активности лимфоцитов, продукции цитокинов и иммуноглобулинов у спортсменов при синдроме перетренированности // Вестник спортивной науки. – 2011. – № 3. – С. 18-24.
2. Беседнова Н.Н., Эпштейн Л.М. Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) из молок рыб. Перспективы клинического применения. – Владивосток : ТИНРО-Центр, 2002. – 38 с.
3. Васькина В.А., Вайншенкер Т.С. Влияние питания на физическую работоспособность // Хлебопродукты. – 2007. – № 12. – С. 56-57.
4. ГОСТ 14032-68 Галеты. Технические условия. – М. : Стандартинформ, 2008. – 20 с.
5. ГОСТ Р 54731-2011 «Дрожжи хлебопекарные прессованные. Технические условия». - М. : Стандартинформ, 2012. – 10 с.
6. Красина И.Б., Безуглая И.Н., Карачанская Т.А. и др. Пищевые продукты для повышения работоспособности // Известия вузов. Пищевая технология. – 2008. – № 1. – С. 48-50.
7. Кочеткова А.А., Колеснов А.Ю., Тужилкин В.И., Нестерова И.Н., Большаков О.В. Современная теория позитивного питания и функциональные продукты // Пищевая промышленность. – 1999. – № 4. – С. 7-10.
8. Пивненко Т.Н. Биологически активные добавки к пище из гидробионтов: состав, свойства и направления практического применения // Рыбоводство и рыбное хозяйство. – 2006. – № 12. – С. 5-18.
9. Пивненко Т.Н., Беседнова Н.Н., Запорожец Т.С. Моллюскам (методическое пособие для врачей). - Владивосток : ТИНРО-центр, 2007. – 49 с.
10. Пивненко Т.Н., Давидович В.В. Аминокислоты двустворчатых моллюсков: биологическая роль и применение // Известия ТИНРО. – 2001. – Т. 129. – С. 146-155.
11. Северина И.А., Быстрицкая Е.Ю., Северина Д.В. Разработка рецептуры продукта питания для людей, испытывающих повышенные физические нагрузки // Известия вузов. Пищевая технология. – 2004. – № 2-3. – С. 51-53.
12.Туманова А.Е. Научные основы создания мучных кондитерских изделий функционального назначения // Известия вузов. Пищевая технология. – 2003. – № 5. – С. 48-49.
13. Шендеров Б.А. Современное состояние и перспективы развития концепции «Функциональное питание» // Пищевая промышленность. – 2003. – № 5. – С. 4-7.

В настоящее время при разработке продуктов питания, направленных на обеспечение здорового образа жизни, обращают внимание не только на калорийность рациона, содержание пластических элементов пищи, но и на наличие минорных компонентов, обладающих биологической активностью. Концепция «Функциональное питание» как самостоятельное научно-прикладное направление в области здорового питания сложилась в начале 90-х годов. Под термином «функциональные пищевые продукты» (ФПП) понимают продукты питания, предназначенные для систематического употребления в составе пищевых рационов всеми возрастными группами здорового населения с целью снижения риска развития заболеваний, связанных с питанием, сохранения и улучшения здоровья за счет наличия в их составе физиологически функциональных пищевых ингредиентов. Продукты питания могут быть отнесены к функциональным, если имеется возможность продемонстрировать их позитивный эффект на ту или иную ключевую функцию организма человека (помимо традиционных питательных эффектов) и получить объективные доказательства, подтверждающие эти взаимоотношения при употреблении пищи (или ее действующего начала) в безопасных для организма количествах [6; 7; 12; 13].

Одними из перспективных продуктов для обогащения биологически активными веществами являются мучные кондитерские изделия, имеющие длительный срок хранения (например, галеты). Такие продукты могут быть использованы в рационах людей, находящихся по роду своей деятельности в длительных автономных условиях, например военнослужащих, сотрудников МЧС, спортсменов и некоторых других. Физические и психоэмоциональные нагрузки, которые испытывают эти люди, вызывают развитие окислительного стресса, снижение некоторых показателей иммунитета, метаболическое утомление организма, ограничивающее работоспособность [1; 3; 11].

Среди добавок, обладающих доказанным положительным влиянием на физическую работоспособность и адаптацию, полностью безопасных для человека и животных, можно выделить белково-нуклеотидные гидролизаты из сырья морского происхождения, обладающие доказанным физиологическим действием - «Моллюскам» и «Нуклеатин», полученные из двустворчатых моллюсков и гонад лососевых рыб [8]. «Моллюскам» содержит полный набор протеиногенных аминокислот, а также большое количество минорных компонентов. К ним относятся таурин, цитруллин, орнитин, β-аланин, а также гистидинсодержащие дипептиды: карнозин, анзерин, гомокарнозин. «Нуклеатин» характеризуется дополнительным присутствием низкомолекулярных фрагментов ДНК (олигонуклеотидов) [2; 10].

Целью исследования явилась разработка технологии мучных продуктов функционального назначения (галет) с добавлением белково-нуклеотидных гидролизатов из сырья морского происхождения, предназначенных для использования в качестве источников свободных аминокислот и олигонуклеотидов для повышения физической работоспособности.

Материалы и методы

За основу разработок была принята унифицированная рецептура галет «Арктика», представленная в таблице 1.

Таблица 1

Унифицированная рецептура галет «Арктика» согласно ГОСТ 14032-68

Наименование сырья

Сухие вещества, %

На загрузку, кг

в натуре

в сухих веществах

Мука пшеничная, высший сорт

85,50

80,00

68,4

Сахар-песок

99,85

0,40

0,40

Масло сливочное

84,00

10,00

8,40

Соль пищевая

96,50

1,50

1,45

Сода питьевая

50,00

0,16

0,08

Дрожжи хлебопекарные прессованные

25,00

2,40

0,60

Итого

-

94,46

79,33

Технологический процесс производства включал подготовку сырья, замес опары и брожение при температуре 37 °С в течение 30 мин, замес теста и его брожение (в тех же условиях при влажности 55-60%); формование заготовки; нанесение проколов и выпечку при температуре 200 °С в течение 10 мин.

В работе использовали гидролизат из двустворчатых моллюсков «Моллюскам» (ТУ 9283-24700472012-04) и гидролизат из молок рыб – «Нуклеатин» (ТУ 9283-026-00038155-02) производства ООО «Биополимеры» г. Партизанск Приморского края. Подбор соотношения БАВ в готовом продукте был произведен на основании норм употребления препаратов в количестве от 1 до 6% от суммарной массы компонентов при замене соответствующего количества муки. Добавки вводились на стадии замеса теста после предварительного растворения их в воде.

Определение физико-химических (влажность, кислотность, щелочность, толщина, намокаемость, количество клейковины) и органолептических показателей было произведено согласно ГОСТ 14032-68 «Галеты. Технические условия» [4].

Подсчёт дрожжевых клеток производили с помощью счетной камеры Горяева по ГОСТ Р 54731-2011. Дрожжевые клетки приводили в состояние активации в камере расстойки при температуре 36 °С и влажности 80%. Определение подъемной силы и осмоустойчивости дрожжей проводили по ГОСТ Р 54731-2011 [5]. Подъемной силой полуфабриката, состоящего из дрожжей, муки и хлорида натрия, считали промежуток времени с момента опускания в воду шарика теста до момента его всплывания на поверхность. Разница в подъемной силе дрожжей в зависимости от осмотического давления среды, выраженная в минутах, характеризует осмоустойчивость.

Результаты и обсуждение

Для создания функционального продукта были произведены пробные выпечки галет с разным процентным соотношением препаратов (1-6%). Первоначальное количество вносимых функциональных ингредиентов в готовом продукте было основано на дозировках препаратов, имеющих подтверждения безопасности и биологического действия [2; 9].

В дальнейшем подбор количества вносимых добавок проводили, основываясь на влиянии их на органолептические свойства продукта и рост дрожжей. Поскольку обнаруженные изменения в качестве готовых продуктов выявили одинаковые изменения для обеих добавок, то и в таблице 2 они представлены без разделения.

Таблица 2

Влияние количества (%) морских белково-нуклеотидных гидролизатов на органолептические качества галет

Добавка, %

Вкус

Форма

Поверхность

Цвет

1

 

Пресный, свойственный пропеченному изделию, без постороннего привкуса

Прямоугольная, без трещин и выпуклостей

Ровная, без вкраплений

Светло-соломенный

2

То же

То же

То же

То же

3

То же, но с легким привкусом рыбы

То же

То же

Соломенный

4

Привкус рыбы, не свойственный изделию

То же

То же

Желтый

5

Выраженный привкус

рыбы

Прямоугольная,

с выпуклостью

То же

Желтый

6

Ярко выраженный вкус рыбы

То же

Ровная, с вкраплениями

Грязно-желтый

Внесение препаратов в количестве от 1 до 3% в целом не сказывалось негативно на органолептике продуктов, отмечены некоторые изменения цвета и появление слабого приятного, не порочащего рыбного аромата. С увеличением количества добавок выше 3% появлялся горьковатый привкус, а также специфический рыбный запах.

Практически все исследованные показатели находились в пределах норм, установленных стандартом. Исключение составили: щелочность для всех образцов и намокаемость для образцов, в которых количество добавок превышало 3%. Результатом повышения щелочности можно считать горьковатый привкус, а также изменение структуры изделия – потерю слоистости (табл. 3). Для устранения этого недостатка из рецептуры галет была исключена сода. В результате пороки вкуса и структуры были нейтрализованы.

Таблица 3

Физико-химические показатели галет при различных количествах добавок

Образец

% к массе

Влажность, %

Намокаемость, %

Кислотность, град

Щелочность, град

Толщина, мм

требования стандарта

не более 11

не менее 170

не более 2,5

не более 1,5

не более 10

«Нуклеатин»

1

6,4

174

1,8

2,0

10

2

5,4

171

2,0

2,2

9,5

3

5,3

165

1,9

2,2

9,6

4

5,2

121

2,3

2,4

9,6

5

6,7

121

2,2

2,7

9,5

6

5,0

120

1,8

2,8

9,6

«Моллюскам»

1

7,3

169

2,4

1,6

10

2

9,4

166

2,8

1,6

10

3

9,3

166

2,8

1,8

9,5

4

9,9

137

2,0

1,9

9,4

5

10,1

120

2,4

2,0

9,3

6

9,8

121

2,0

2,1

9,6

Уменьшение намокаемости соответствовало тому, что изделия имели более затянутую структуру. Для объяснения этого явления были проведены опыты по влиянию добавок на отмывание клейковины в тесте и растяжение тестовых заготовок (рис. 1).

Рис. 1. Влияние концентрации белково-нуклеотидных гидролизатов («Моллюскама» - и «Нуклеатина» --) на растяжимость тестовых заготовок.

Компоненты, входящие в состав белково-нуклеотидных гидролизатов, оказали влияние на отмываемую клейковину, снижая ее количество от 22% в контроле до 15% и менее при концентрации 3% и более в тестовой заготовке. Растяжимость соответственно этому снижалась от 20 см в контроле до 3 при 5-6%-ной концентрации добавок.

Таким образом, исследование влияния белково-нуклеотидных гидролизатов морского происхождения на нормируемые показатели галет показало возможность их использования при концентрациях не более 3% от массы сухих веществ (при лучших результатах при 1%). Оказалось необходимым исключить добавление соды для снижения щелочности изделий. В итоге основным фактором, обеспечивающим подъем теста, остались хлебопекарные дрожжи - микроорганизмы весьма чувствительные к введению стимуляторов различной природы. В галетном тесте дрожжевые клетки размножались в течение трех часов, включая процессы активации, замеса и брожения. Исследовали влияние гидролизатов на стадии активации дрожжей, при которой предусмотрено использование питательной среды из муки, воды и сахара, выдерживание при 30-35 °С. Оценивали зависимость роста и активности дрожжевых клеток при внесении разных концентраций препаратов в течение 120 мин (рис. 2).

А

Б

Рис. 2. Влияние белково-нуклеотидных гидролизатов на рост дрожжевых клеток на стадии активации при изготовлении галетного теста: А – «Моллюскам»; Б – «Нуклеатин»; __ контроль; ….. 1%, --- 2%, _ _ 3%, _.._ 4% от массы сухих веществ.

Внесение добавок на стадии активации существенно изменило прирост дрожжевых клеток. Наибольший прирост дрожжевых клеток наблюдали при 1%-ной концентрации обеих добавок, наиболее значительное увеличение биомассы имело место при добавлении амино-нуклеотидного гидролизата (в 2,4 раза по сравнению с контролем). Увеличение концентрации добавок приводило к дозозависимому угнетению развития дрожжей. Наиболее выраженный эффект угнетения имел место при использовании «Нуклеатина», когда уже 3%-ная концентрация приводила к снижению роста клеток по сравнению с контролем.

Дальнейшие исследования показали, что основным фактором угнетения роста дрожжевых клеток явилось изменение осмотического давления питательной среды, используемой для активации. Галетное тесто насыщено сахаром, солью и жиром, что увеличивает осмотическое давление в среде развития дрожжей. Внесение гидролизатов усилило осмотический стресс и показало прямую зависимость осмоустойчивости дрожжей от концентрации добавок (табл. 4).

Таблица 4

Зависимость осмоустойчивости дрожжей от концентрации белково-нуклеотидных гидролизатов

Образец

Характеристика

времени подъема

Время на всплытие шарика теста, мин

«Моллюскам»

«Нуклеатин»

Стандарт

Хорошая

1-10

Удовлетворительная

10-20

Плохая

Свыше 20

Контроль

Хорошая

3,5

1%

Хорошая

7,5

6,5

2%

Удовлетворительная

15,5

15,5

3%

Удовлетворительная

17,5

20,5

4%

Плохая

28

36

5%

Плохая

35,5

42,5

Соответственно росту концентрации добавок происходило постепенное снижение осмоустойчивости дрожжей. При этом добавка 1% гидролизатов приводила с снижению показателя по сравнению с контролем, но сохраняла показатель в разряде оценки «хорошо» в соответствии с требованиями стандарта и технологии, при 2-3%-ной концентрации показатель переходил в разряд «удовлетворительно» и при 4-5%-ной - «плохо». Снижение прироста дрожжей при повышенных концентрациях гидролизатов находилось в прямой зависимости от их осмоустойчивости. Полученные результаты подтвердили возможность использования белково-нуклеотидных гидролизатов из гонад рыб и двустворчатых моллюсков при производстве галет.

Введение добавок позволило предложить следующие изменения в технологии и рецептуре галет: сокращение времени активации и брожения тестовой заготовки до 40 мин вместо 120 мин (или снижение количества используемых дрожжей) и отказ от применения соды для снижения показателя щелочности. При этом готовые изделия сохраняли адекватные органолептические качества при концентрации обеих добавок, не превышающей 3%. Такое количество обеспечивает дозировку, необходимую для создания ФПП, доказанную при медико-биологических испытаниях [2; 9]. Приготовленная на основе такого теста продукция обладает полезными функционально-биологическими качествами для людей, имеющих интенсивную физическую и умственную нагрузку.

Рецензенты:

Бузолева Л.С., д.б.н., профессор, заведующая лабораторией экологии патогенных бактерий ФГБУ «Научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии имени Г.П. Сомова СО РАМН», г. Владивосток;

Ким Э.Н., д.т.н., профессор, заведующий кафедрой стандартизации и сертификации Института пищевых производств ФГБОУ ВПО «Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет», г. Владивосток.


Библиографическая ссылка

Пивненко Т.Н., Рогатовских М.В., Есипенко Р.В. МУЧНЫЕ ПРОДУКТЫ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ С ДОБАВЛЕНИЕМ БЕЛКОВО-НУКЛЕОТИДНЫХ ГИДРОЛИЗАТОВ ИЗ СЫРЬЯ МОРСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ // Современные проблемы науки и образования. – 2015. – № 1-1. ;
URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=17432 (дата обращения: 24.09.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074