Актуальным направлением разработки технологии бисквитных полуфабрикатов функционального назначения, пониженной энергетической ценности, обогащенных пищевыми волокнами является использование инулина и олигофруктозы (растительных диетических волокон) взамен яиц и сахара.

В организме человека инулин и олигофруктоза положительно влияют на количественный и видовой состав микрофлоры кишечника, связывают и выводят из организма токсические и балластные вещества, стимулируют двигательную активность желудочно-кишечного тракта (моторику и перистальтику), замедляют гидролиз углеводов, снижают уровень холестерина и триглицеридов в крови, уменьшают липогенез в печени. Употребление инулина благотворно отражается на основных показателях микроциркуляции крови: повышается скорость кровотока, облегчается доставка питательных веществ и кислорода к тканям организма и освобождение их от продуктов жизнедеятельности клеток, мешающих нормальному функцио-нированию всех органов.

Перечисленные выше аспекты положительного биологического воздействия инулина и олигофруктозы на организм человека свидетельствуют о необходимости и перспективности работ в направлении поиска путей их применения при производстве продуктов функционального питания.

Для исследования использованы пищевые ингредиенты, произведенные Бельгийской фирмой «BENEO-Orafti»:

• порошок Beneo^TM ST, представляющий собой стандартную форму инулина, получаемый экстракцией из корня цикория и являющийся смесью олиго- и полисахаридов, состоящих из фруктозных звеньев, соединенных между собой связями β(2-1);
• порошок обогащенного инулина Beneo^TM Synergy1, имеющего тщательно подобранное распределение степени полимеризации и являющийся комбинацией молекул инулина из цикория с выбранной длиной цепи, обогащенной специфической фракцией олигофруктозы, произведенной частичным фермента-тивным гидролизом инулина;
• порошок Beneo^TM Р95, в основном состоящий из олигофруктозы, производимый частичным ферментативным гидролизом инулина из цикория и являющийся смесью олигосахаридов, состоящих из фруктозных звеньев, соединенных между собой связями β(2-1).

Для исследования влияния инулина и олигофруктозы на качество бисквитного полуфабриката проведен анализ качественных показателей бисквита, приготовленного по классической технологии и опытных образцов, с добавлением от 2,5 % до 20 % инулина (олигофруктозы) от массы сахара, которые готовили следующим образом. В яично-сахарную смесь перед взбиванием добавляли гель, полученный путем замачивания исследуемых порошков в воде в соотношении 1:1 в течение часа при температуре от 25 до 30 ºС. Далее технологический процесс изготовления бисквитного полуфабриката вели по классической технологии. Физико-химические и структурно-механические показатели качества выпеченных бисквитных полуфабрикатов с различными дозировками инулина и олигофруктозы представлены в таблице 4.1.

Анализируя полученные данные установлено, что для инулина Beneo^TM ST оптимальной дозировкой является 12,5 %, при этом наблюдается снижение плотности пены на 25,8 %, плотности теста – на 20,5 %, увеличение влажности теста и выпеченного бисквита – на 11,1 % и 39,3 % соответственно, удельного объёма – на 29,6 %, пористости и относительной пластичности мякиша – на 4,2 % и 14,8 % соответственно по сравнению с контролем. Оптимальной дозировкой для Beneo^TM Synergy1 является 12,5 %, при этом наблюдается снижение плотности пены на 23,2 %, плотности теста – на 18,8 %, увеличение влажности теста и выпеченного бисквита – на 11,1 % и 39,3 % соответственно, удельного объёма – на 11,6 %, пористости и относительной пластичности мякиша – на 0,5 % и 3,0 % соответственно по сравнению с контролем. Оптимальной дозировкой для Beneo^TM Р95 является 15 %, при этом наблюдается снижение плотности пены на 23,3 %, плотности теста – на 15,0 %, увеличение удельного объёма бисквитного полуфабриката на 23,9 %, пористости мякиша – на 4,6 % по сравнению с контролем.

Таблица 4.1

Влияние различных дозировок инулина и олигофруктозы
на показатели качества бисквитных полуфабрикатов 

Такое воздействие инулина и олигофруктозы на структуру бисквитного полуфабриката обусловлено повышением прочности оболочек межфазного слоя, увеличением кратности пены, что приводит к повышению устойчивости пены и теста, и как следствие, улучшению качества выпеченных бисквитных полуфабрикатов.

Известно, что инулин и олигофруктоза обладают умеренным сладким вкусом и не оставляют продолжительного послевкусия. В связи с этим, исследовано влияние замены части сахара инулином и олигофруктозой на качественные показатели теста и выпеченного бисквитного полуфабриката. При приготовлении бисквитного теста пищевые волокна добавляли в виде геля, заменяя до 20 % сахара. Контролем служил бисквитный полуфабрикат, приготовленный по традиционной рецептуре и технологии. Экспериментальные данные представлены в таблице 4.2.

Анализ данных, представленных в таблице 4.2, показывает, что при замене 10 %; 15 %; 20 % сахара инулином и олигофруктозой наблюдается снижение плотности пены для образцов с Beneo^TM ST на 14,1 %; 21,8 %; 28,9 %, а для образцов с Beneo^TM Synergy1 и Beneo^TM Р95 – на 11,2 %; 18,8 %; 23,7 % и 11,2 %; 23,3 %; 28,9 % соответственно; снижение плотности теста на 5,3 %; 14,3 %; 18,4 % соответственно для образцов с Beneo^TM ST, на 0,5 %; 11,7 %; 14,7 % для образцов с Beneo^TM Synergy1, на 0,5 %; 15,0 %; 18,4 % для образцов с Beneo^TM Р95; происходит увеличение влажности бисквитов с Beneo^TM ST; Beneo^TM Synergy1 и Beneo^TM Р95 соответственно на 14,3 %; 21,4 %; 25,0 %, 14,3 %; 14,3 %; 21,4 % и 17,9 %; 25,0 %; 32,1 % по сравнению с контролем, что связано с тем, что инулин и олигофруктоза вводятся в виде обводненного геля.

Оптимальными для максимального обогащения бисквитных полуфабрикатов пищевыми волокнами и снижения их энергоёмкости являются образцы с заменой 15 % сахара гелем инулина или олигофруктозы, вводимым в яично-сахарную смесь перед взбиванием.

Таблица 4.2

Показатели качества бисквитных полуфабрикатов
с заменой части сахара инулином и олигофруктозой

По всем рассматриваемым качественным показателям эти образцы с Beneo^TM ST, Beneo^TM Synergy1 и Beneo^TM Р95 превосходят контроль: наблюдается снижение плотности пены соответственно на 21,8 %; 18,8 % и 23,3 %, плотности теста – на 14,3 %; 11,7 % и 15,0 %, увеличение удельного объёма бисквитного полуфабриката на 13,2 %; 5,3 %; 25,5 %, пористости мякиша – на 0,9 %; 2,6 %; 4,6 % соответственно по сравнению с контролем.

Известно, что снижение содержания яиц в рецептуре с целью более рационального использования сырья и уменьшения энергоёмкости бисквита возможно за счет применения в его технологии добавок эмульгирующего или стабилизирующего характера.

Для исследования влияния замены части сахара и снижения дозировки меланжа исследовались свойства теста и качество готовых изделий, приготовленных с заменой 15 % сахара (как установлено выше) и уменьшенным от 10 % до 30 % количеством меланжа. В качестве контрольного образца был взят образец, приготовленный по традиционной рецептуре, а опытные варианты были представлены:

• вариант 1 – бисквитный полуфабрикат с заменой 15 % сахара олигофруктозой Beneo^TM Р95 от массы сахара и снижением количества меланжа на 10 %;
• вариант 2 – бисквитный полуфабрикат с заменой 15 % сахара олигофруктозой Beneo^TM Р95 от массы сахара и снижением количества меланжа на 20 %;
• вариант 3 – бисквитный полуфабрикат с заменой 15 % сахара олигофруктозой Beneo^TM Р95 от массы сахара и снижением количества меланжа на 30 %;
• вариант 4 – бисквитный полуфабрикат с заменой 15 % сахара инулином Beneo^TM ST от массы сахара и снижением количества меланжа на 10 %;
• вариант 5 – бисквитный полуфабрикат с заменой 15 % сахара инулином Beneo^TM ST от массы сахара и снижением количества меланжа на 20 %;
• вариант 6 – бисквитный полуфабрикат с заменой 15 % сахара инулином Beneo^TM ST от массы сахара и снижением количества меланжа на 30 %;
• вариант 7 – бисквитный полуфабрикат с заменой 15 % сахара инулином Beneo^TM Synergy 1 от массы сахара и снижением количества меланжа на 10 %;
• вариант 8 – бисквитный полуфабрикат с заменой 15 % сахара инулином Beneo^TM Synergy 1 от массы сахара и снижением количества меланжа на 20 %;
• вариант 9 – бисквитный полуфабрикат с заменой 15 % сахара инулином Beneo^TM Synergy 1 от массы сахара и снижением количества меланжа на 30 % .

Полученные полуфабрикаты анализировали по следующим показателям: плотность пены, плотность и влажность теста. Через 8 часов после выпечки готовые изделия анализировали по следующим показателям качества: органолептическая оценка, влажность, удельный объем и пористость мякиша бисквитных полуфабрикатов. Полученные экспериментальные данные представлены в таблице 4.3 и на рисунках 4.1, 4.2.

Таблица 4.3

Показатели качества бисквитных полуфабрикатов
с пониженной дозировкой меланжа 

Рис. 4.1. Влияние снижения дозировки меланжа на удельный объем
бисквитных полуфабрикатов с инулином или олигофруктозой

Рис. 4.2. Влияние снижения дозировки меланжа на пористость мякиша
бисквитных полуфаб-рикатов с инулином или олигофруктозой

Анализ полученных данных показывает, с уменьшением закладки яиц наблюдается увеличение плотности теста на 0,5-8,4 % в зависимости от марки инулина и олигофруктозы по сравнению с контрольным образцом, что объясняется снижением количества основного пенообразующего агента.

Как видно из результатов, приведенных в таблице 4.3 и на рисунке 4.1, удельный объем при снижении дозировки меланжа от 10 % до 20 % с заменой 15 % сахара олигофруктозой Beneo P95 увеличился на 1,8 % и 3,9 %, при снижении количества меланжа до 30 % – снизился на 13,2 % по сравнению с контролем. При снижении дозировки меланжа от 10 % до 20 % с заменой 15 % сахара инулином Beneo ST удельный объем увеличивался на 6,5 % и 11,7 %, при снижении количества меланжа до 30 % – снизился на 8,1 % по сравнению с контролем. При снижении дозировки меланжа от 10 % до 20 % с заменой 15 % сахара Beneo Synergy 1 удельный объем увеличивался на 3,9 % и 6,5 %, при снижении количества меланжа до 30 % – снизился на 17,7 % по сравнению с контролем.

Как видно из результатов, приведенных в таблице 4.3 и на рисунке 4.2, пористость мякиша бисквитного полуфабриката при снижении дозировки меланжа от 10 % до 30 % с заменой 15 % сахара Beneo P95 снижается на 0,1 % - 10,7 % по сравнению с контролем. При снижении дозировки меланжа от 10 % до 30 % с заменой 15 % сахара инулином Beneo ST пористость мякиша бисквитного полуфабриката снизилась на 0,1-4,4 % по сравнению с контролем. При снижении дозировки меланжа от 10 % до 30 % с заменой 15 % сахара Beneo Synergy 1 пористость мякиша бисквитного полуфабриката снизилась на 0,5-9,6 % по сравнению с контролем. Таким образом, можно сделать вывод, что наилучшими качественными показателями обладают образцы № 2, 5 и 8 (с заменой 15 % сахара инулином или олигофруктозой и снижением количества меланжа на 20 %). Для образца № 2 (с заменой 15 % сахара Beneo Р95 от массы сахара и снижением количества меланжа на 20 %) наблюдается снижение плотности пены на 6,3 %, повышение плотности теста на 7,2 %, увеличение удельного объёма на 1,82 %, снижение пористости на 0,8 %. Для образца № 5 (с заменой 15 % сахара Beneo ST от массы сахара и снижением количества меланжа на 20 %) наблюдается снижение плотности пены на 12,9 %, повышение плотности теста на 1,6 %, увеличение удельного объёма на 11,7 %, снижение пористости на 0,1 %. Для образца № 8 (с заменой 15 % сахара Beneo Synergy 1 от массы сахара и снижением количества меланжа на 20 %) наблюдается снижение плотности пены на 8,7 %, повышение плотности теста на 4,7 %, увеличение удельного объёма на 6,5 %, снижение пористости на 0,6 % по сравнению с контролем. То есть экспериментально доказано, что возможно снижение количества меланжа в рецептуре бисквита за счет внесения инулина или олигофруктозы.

Поэтому далее, с целью увеличения массовой доли инулина и олигофруктозы в выпеченных бисквитных полуфабрикатах исследована возможность одновременной замены и сахара и меланжа данными видами пищевых волокон. При приготовлении экспериментальных образцов производилась замена 15 % сахара гелем инулина или олигофруктозы, вводимым в яично-сахарную смесь перед взбиванием (как установлено выше), и одновременная замена от 10 % до 30 % меланжа сухим порошком инулина или олигофруктозы, вводимым в смеси с мукой и крахмалом на стадии замеса теста.

В ходе анализа полученных экспериментальных данных установлено, что оптимальными являются образцы с одновременной заменой 15 % сахара и 20 % меланжа инулином или олигофруктозой. Так, для образцов с инулином Beneo^TM ST наблюдается снижение плотности теста на 10,0 %, увеличение удельного объема бисквита на 9,1 %, пористости – на 1,1 %, общей деформации мякиша – на 30,5 % по сравнению с контролем. Для образцов со смесью инулина и олигофруктозы Beneo^TM Synergy1 наблюдается снижение плотности теста на 23,3 %, увеличение удельного объема бисквита на 6,9 %, пористости – на 5,0 %, общей деформации мякиша – на 24,0 % по сравнению с контролем. Для образцов с олигофруктозой Beneo^TM Р95 наблюдается снижение плотности теста на 23,3 %, увеличение удельного объема бисквита на 5,6 %, пористости – на 13,2 %, общей деформации мякиша – на 55,0 % по сравнению с контролем. Значения органолептической оценки данных образцов бисквитных полуфабрикатов соответствуют контролю.

Показатели качества разработанных бисквитных полуфабрикатов с заменой 15 % сахара и 20 % меланжа инулином и олигофруктозой представлены в таблице 4.4.

Таблица 4.4

Показатели качества разработанных б
исквитных полуфабрикатов с инулином и олигофруктозой 

Одним из показателей качества бисквитного полуфабриката является сохранение им свежести в процессе хранения. Бисквитные полуфабрикаты выпекались по традиционной и разработанным рецептурам, хранились при температуре 18-20°С и относительной влажности воздуха 75-80 в течение пяти суток. О степени черствения бисквита судили по изменению влажности и структурно-механических показателей мякиша изделий. Результаты исследований приведены на рисунках 4.3, 4.4.

Рис. 4.3. Изменение в процессе хранения влажности бисквитных полуфабрикатов

Рис. 4.4. Изменение в процессе хранения общей деформации бисквитных полуфабрикатов

Как видно из данных, представленных на рисунках, наибольшие изменения влажности и структурно-механических показателей в течение пяти суток хранения происходили в контрольном образце. Так, значение показателя общей деформации мякиша контрольного образца к концу срока хранения уменьшилось на 80,43 %, а образцов с добавлением Beneo P95; Beneo ST и Beneo Synergy1 – на 17,85 %; 20,77 % и 30,70 % соответственно, что позволяет сделать вывод о существенном снижении скорости черствения опытных бисквитных полуфаб-рикатов и возможности продления сроков хранения более чем на 48 часов.

Также экспериментально установлено, что замена части сахара и меланжа инулином и олигофруктозой не приводит к повышению микробиологической обсемененности бисквитов в процессе хранения. Так, по истечении 5 суток хранения значения показателей микробиологической обсемененности бисквитных полуфабрикатов не превышали предельно допустимых по СанПиН 2.3.2.1078-01 и СанПиН 2.3.2.1280-03.

Для определения пищевой ценности бисквитных полуфаб- рикатов с заменой 15 % сахара и 20 % меланжа инулином или олигофруктозой, произведен расчет содержания пищевых веществ в 100 г полуфабриката (таблица 4.5).

Таблица 4.5

Пищевая ценность бисквитных полуфабрикатов
с инулином и олигофруктозой (на 100 г продукта) 

Таким образом, при замене 15 % сахара и 20 % меланжа инулином или олигофруктозой наблюдается снижение энергетической ценности на 16,22-17,00 % по сравнению с контролем. При использовании инулина и олигофруктозы происходит значительное увеличение доли пищевых волокон в 17 раз по сравнению с контролем. При суточном употреблении данного бисквитного полуфабриката в количестве 100 грамм суточная потребность в пищевых волокнах удовлетворяется в среднем на 40 %, что позволяет отнести эти изделия к группе функциональных продуктов.

Таким образом, на основании проведенных исследований можно сделать вывод, что применение инулина и олигофруктозы положительно сказывается на сохранении качественных показа-телей бисквитных полуфабрикатов, способствует обогащению их диетическими пищевыми волокнами и придает им функ-циональную направленность. Данные изделия могут быть рекомендованы для питания всех возрастных групп населения для профилактики и коррекции состава кишечной микрофлоры, для снижения риска ожирения.

На разработанные виды функциональных бисквитных полуфабрикатов утверждена техническая документация – ТУ 9134- 251-02069036-2009, ТИ ТУ 9134-251-02069036 «Полуфабрикаты бисквитные функционального назначения» и получено санитарно-эпидемиологическое заключение № 57.01.01.000.Т.000160.04.09 от 07.04.2009 г.