Способ производства печенья повышенной пищевой ценности
METHOD FOR PRODUCING HIGHLY NUTRITIOUS COOKIES

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к кондитерской, и может быть использовано при производстве мучных кондитерских изделий, а именно, печенья повышенной пищевой ценности, обогащенного антиоксидантами и силимарином, с повышенным содержанием белка.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известен способ RU2562532C1 производства крошковых пирожных с антиоксидантными свойствами путем промочки или смешивания измельченной бисквитной крошки с кремом и эссенцией, раскатывания полученного теста и разрезания на отдельные куски, которые обкатывают до получения пирожных требуемой формы, которые отделывают смесью порошка какао с сахарной пудрой, украшают и глазируют, отличающийся тем, что на стадии приготовления пластичной массы за 20-30 минут до конца вымешивания компонентов вводят предварительно растворенную в подогретом сливочном масле пищевую добавку NovaSol COF в количестве 0,04% от массы готового продукта. Изобретением обеспечивается снижение окислительной порчи жировой фазы мучных кондитерских изделий. Введение антиоксидантов в вышеупомянутом способе осуществлялось с целью продления сроков годности изделий и увеличения их стойкости к окислительным процессам, но не с целью усиления защитных свойств организма.
Известен способ производства массы для сахаристых кондитерских изделий на жировой основе RU(11)2097977(13)C1, предусматривающий смешивание рецептурных компонентов, измельчение смеси, ее отминку и вымешивание с введением в нее дигидрокверцетина, полученного путем обработки опилок древесины лиственницы водой, последующего экстрагирования и кристаллизации с выделением целевого продукта, отличающийся тем, что при получении дигидрокверцетина экстракцию проводят водным раствором ацетона непосредственно после обработки опилок водой, при этом дигидрокверцетин вносят на стадии смешивания рецептурных компонентов в случае периодической технологии и на стадии вымешивания массы - при непрерывной технологии. Технический результат, достигаемый предлагаемым техническим решением, заключается в расширении ассортимента готовых изделий за счет возможности введения дигидрокверцетина в разных количествах, соответствующих проявлению антиоксидантного и биологически активного действия, и создание на этой основе изделий, предназначенных для профилактики ряда заболеваний у человека, связанных с недостаточным уровнем антиоксидантов в организме и нарушением проницаемости капилляров, путем обогащения изделий биологически активными веществами, в частности дигидрокверцетином (витамином P). Этот способ описывает применение антиоксиданта в сахаристых изделиях на жировой основе, но не мучных кондитерских изделиях, технологии производства которых абсолютно разные, он не позволяет обогатить продукт силимарином и увеличить содержания белков в них.
Известен способ производства RU2581220C2 песочного печенья, обогащенного биологически активными компонентами. В процессе производства обогащенного печенья с добавлением овсяной муки на первом этапе замеса теста в тестомесильную машину загружают маргарин с растворенной в нем пищевой добавкой «Селексен», сахар-песок, перемешивают и добавляют патоку, жженку, корицу, ванилин, перемешивают. На втором этапе замеса теста овсяную муку заливают водой с температурой 50-60°C и растворенной в ней солью и перемешивают. На третьем этапе замеса теста добавляют муку пшеничную хлебопекарную 1 сорта, 0,14 кг витаминного премикса RUS28174 (производитель DSM Nutritional Products), оставшееся количество воды и питьевую соду. Тесто замешивают, формуют и выпекают, выпеченное печенье охлаждают. Изобретение позволяет повысить пищевую, а именно витаминную и минеральную ценности печенья, придать продукту профилактические и функциональные свойства, расширить ассортимент обогащенных изделий. Однако данный способ не предусматривает обогащение изделия силимарином, применение антиоксиданта с целью его обогащения и усиления защитных свойств организма, повышение содержания белка в нем.
Наиболее близким аналогом к заявленному изобретению является разработанная рецептура сахарного печенья, обогащенного антиоксидантами (Научный журнал НИУ ИТМО. Серия «Процессы и аппараты пищевых производств» № 2, 2019 Разработка рецептуры и оценка потребительских свойств сахарного печенья, обогащенного природными антиоксидантами Н.Д. Замбулаева, С.Д. Жамсаранова,  Л.В. Халапханова, Т.С. Козлова). Авторы исследовали введение антиокислителей растительного происхождения для увеличения стойкости кондитерского изделия к окислительным процессам. Использовали сухой экстракт из выжимок ягод брусники, обладающий антиоксидантным действием, полученный ранее. Разработана рецептура сахарного печенья, обогащенного антиоксидантами сухого экстракта из выжимок ягод брусники. Установлено оптимальное количество сухого экстракта из выжимок ягод брусники – 0,1%, вводимого в рецептуру сахарного печенья, что позволило получить продукт с хорошими потребительскими свойствами. Введение антиоксидантов в вышеупомянутом исследовании осуществлялось в виде спиртового экстракта с целью продления сроков годности изделий, что не всегда желательно для покупателей, и продукт содержит мало белка и силимарина.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Технической задачей изобретения является повышение пищевой ценности продукта, благодаря высокому содержанию антиоксидантов и силимарина в нем, повышенному содержанию смеси растительного и животного белка, расширение ассортимента изделий повышенной пищевой ценности.
Задача решается тем, что в способе приготовления печенья на первом этапе восстанавливают меланж сухой с экстрактом из проростков расторопши в соотношении 1:5, оставляют полуфабрикат на 30 минут и затем вмешивают в него смесь из концентрата белка молочной сыворотки и муки подсолнечной высокобелковой, полученную массу перемешивают миксером, добавляют ароматизатор и растительное масло. На втором этапе смешивают муку пшеничную с разрыхлителем и просеивают через сито, вносят порошок из сублимированных проростков расторопши и осуществляется замес теста на экстракте из проростков расторопши с внесением смеси, полученной на первом этапе, какао порошка и остальных рецептурных компонентов, предусмотренных для приготовления печенья. Замес теста продолжается до получения однородной массы в течение не более 5 минут. Температура теста – комнатная. Влажность теста – 24-26%. Готовое тесто формуют. Отформованные тестовые заготовки укладывают на противень, застеленный пергаментной бумагой. Печенье выпекают в печи периодического действия в течение 10-12 мин при температуре: 180°C. Готовое печенье повышенной пищевой ценности охлаждают и упаковывают.
Указанный технический результат достигается тем, что «восстановление» меланжа и замес теста на экстрактах расторопши позволяет получить продукцию с заданными качественно новыми антиоксидантными свойствами, а введение смеси животного и растительного белков и сублимированного порошка проростков семян расторопши расширить ассортимент изделий повышенной пищевой ценности.
В условиях неблагоприятного изменения экологической обстановки качество питания ухудшается, что в свою очередь влечет за собой ухудшение здоровья населения планеты. В связи с этим увеличивается значимость пищевых продуктов повышенной пищевой ценности, которые содержат ингредиенты, повышающие сопротивляемость организма человека заболеваниям, позволяя ему долгое время вести активный образ жизни. Такими ингредиентами являются белки, флавоноиды, обладающие антиоксидантными свойствами и флаволигнаны, которым относится силимарин, обладающий гепатопротекторными свойствами.
Пищевые белки служат практически единственным источником пополнения фонда аминокислот и обеспечения равновесия процессов синтеза и распада белка в организме. Поскольку неизменно высоким спросом населения пользуются мучные кондитерские изделия, то именно их обогащение дефицитными макронутриентами является перспективным. Россия относится к той группе стран, где в состоянии хронического дефицита белка, по оценке экспертов ФАО, находится от 2,5 до 4,0% от общей численности населения. Наиболее перспективный путь решения белковой проблемы – это включение в рецептуру изделий дополнительных видов добавок с более высоким содержанием протеина. Источником белков природного происхождения могут служить вторичные ресурсы растительного сырья в сочетании с белком животного происхождения, взаимно дополняя аминокислотный состав друг друга, и увеличивая биологическую ценность изделия. Для улучшения суммарной сбалансированности аминокислот целесообразно сочетать в питании животные и растительные белки. В практической деятельности чаще всего определяют суточную потребность взрослого человека в белках, исходя из соотношения: от 1 до 1,5 грамм белка на 1 кг массы тела, для детей в зависимости от возраста характерна различная потребность в белке на 1 кг массы тела. Потребление белка должно быть равномерным на протяжении суток, что позволяет оптимизировать его всасывание и утилизацию, а также свести к минимуму потери аминокислот.
Силимарин (Silymarin) — природная композиция биологически активных веществ, содержащаяся в плодах расторопши пятнистой и состоящая из семи флавоноидов и одного флаволигнана: силибин А, силибин В, изосилибин А, изосилибин В, силикристин, изосиликристин, силидианин, таксифолин. Формирует основное фармакологическое действие расторопши. Лечебным свойствам расторопши и препаратом на его основе посвящены тысячи научных статей, десятки рандомизированных клинических исследований. Определены его антиоксидантные, противовоспалительные, гепатопротективные, иммуностимулирующие, антидепрессивные свойства. Большое количество научных исследований показали, что силимарин обладает выраженными нейропротективными, гастропротективными, нефропротективными, антитоксическими, противовирусными свойствами.
Температура разложения силимарина (комплекса флавоноидов), который является основным активным компонентом проростков расторопши, выше 200°С. Таким образом, сублиматы проростков расторопши можно добавлять не в мучные изделия, где температурная обработка 180-190°С.
Основная функция антиоксидантов — помогать организму в защите от агрессивного поведения свободных радикалов. Клетки нашего организма продуцируют эти молекулы естественным образом. Но их количество может увеличиваться в результате влияния окружающей среды. Если их синтезируется слишком много и не в тех местах, где это необходимо, свободные радикалы могут повреждать клетки. Они также повреждают ДНК и белки клеток. Это может вызывать развитие определенных болезней и ускорять процессы старения. Именно поэтому так важно, чтобы антиоксиданты поступали в организм каждый день и помогали организму усилить природную защиту. Выраженными антиоксидантными свойствами обладают минорные биологически активные вещества.К ним относятся фенольные кислоты, флавоноиды. Они широко представлены в пищевых продуктах растительного происхождения. Регулярное потребление этих соединений приводит к достоверному снижению риска развития сердечнососудистых заболеваний. Высокая биологическая активность флавоноидов обусловлена наличием антиоксидантных свойств. Рекомендуемые уровни потребления: для взрослых – 250 мг/сут.
Активность водорастворимых антиоксидантов экстракта из проростков расторопши составляет 20-25 мг/мл, что на порядок выше, чем у фруктов и овощей.
Сравнительная антиоксидантная активность злаковых и фруктов представлена ниже (табл. 1).
Таблица 1 - Показатели общей антиоксидантной активности фруктов и проростков злаковых культур
НаименованиеСуммарное содержаниеводорастворимых антиоксидантов (мг/1 гсухого вещества)
Суммарное содержаниеводорастворимых антиоксидантов (мг/1 гсухого вещества)
Свежие фрукты:ЯблокоКивихурма
0,10,210,12
Экстракты проростков расторопшипастеризованныенепастеризованные
20,623,7
Пророщенные семена можно отнести к функциональным продуктам питания, способным оказывать оздоровительное действие как на состояние желудочно-кишечного тракта, так и на организм в целом. Включение проростков в рацион пополняет организм тремя группами веществ. Это ферменты, антиоксиданты и полисахариды (клетчатка и пектины). Они необходимы для нормализации обмена веществ, повышения иммунитета, эффективного пищеварения, нормализации веса, замедления процессов старения. Эти вещества содержатся в максимальных количествах именно в прорастающих семенах. Проведенные исследования показывают, что суммарное содержание водорастворимых антиоксидантов в пятидневных проростках различных культур существенно превышает их содержание в сухих семенах. Так, в проростках расторопши их количество увеличилось с 235 до 896 мг/100 г.
Эти добавки помогают комплексно решать проблему здорового питания благодаря своему мощному оздоравливающему и укрепляющему воздействию на организм человека.
Флаволигнаны широко представлены в пищевых продуктах растительного происхождения. Регулярное потребление этих соединений приводит к достоверному снижению риска развития сердечнососудистых заболеваний. Высокая биологическая активность флавоноидов обусловлена наличием антиоксидантных свойств. Установлена также важная роль флавоноидов в регуляции активности ферментов метаболизма ксенобиотиков. Рекомендуемые уровни потребления флавоноидов от 85 мг (адекватный уровень потребления) до 120 мг (верхний допустимый уровень потребления) Методические рекомендации MP 2.3.1.1915-04. Рекомендуемые уровни потребления флаволигнанов от 30 мг (адекватный уровень потребления) до 80 мг (верхний допустимый уровень потребления) Методические рекомендации MP 2.3.1.1915-04
С целью повышения пищевой ценности мучных изделий выбран порошок из сублимированных проростков расторопши, так как он содержит 2,25 г силимарина на 100 г порошка и, одновременно, содержание водорастворимых антиоксидантов до 25мг водорастворимых антиоксидантов на 100г. Также был использован экстракт из него, получаемый по уникальной технологии – методом электроимпульсной плазменно-динамической экстракции (ЭИПДЭ). Применение ЭИПДЭ значительно улучшает показатели самой экстракции, обеспечивает сохранность экстрагируемых компонентов, увеличивает степень извлечения - до 95% биологически активных веществ (БАВ) от исходного растительного сырья.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Заявляемый способ поясняется примерами (регламентируемыми показателями).
Компонентный состав изделия обуславливает технологические параметры процесса, а именно, порядок смешивания компонентов, влажность теста, время его вымешивания, температуру и время выпечки изделий.
Благодаря использованию экстракта расторопши на этапе восстановления меланжа и замеса теста обеспечивается весьма равномерное распределение антиоксидантов в конечном продукте. Смешивание на первом этапе всех высокобелковых компонентов обеспечивает лучшую структуру и вкус продукта, обеспечивает равномерность распределения компонентов в массе, сокращает время вымешивания теста с целью не нарушить его структуру. Содержание растворимых антиоксидантов в экстракте таково, что при использовании его вместо воды для замеса теста и восстановление меланжа обеспечивается оптимальное количество антиоксидантов в конечном продукте. Массовая доля влаги теста 24-26% обусловлена высоким содержанием белковых компонентов в нем и необходимостью придать пластичные свойства тесту для обеспечения его раскатки и формирования изделий. Если замес теста продолжается более 5 минут, нарушается структура теста. Печенье выпекают при температуре: 180°C во избежание разложения силимарина, в течение 10-12 минут - более длительная выпечка приводит к подгоранию продукта, меньшего времени недостаточно для пропекания теста. Полученный образец печенья функциональной направленности обладает следующими характеристиками (табл. 2):
Таблица 2 - Характеристики полученного печенья в сравнении с аналогом
Наименование показателя
Характеристики
Комментарий
Печенье с экстрактом расторопши
Печенье с экстрактом выжимок ягод брусники
Форма
округлая, без трещин и вмятин, ровные края
правильная
Поверхность
гладкая, без подгорелости, вздутий и трещин
гладкая, без подгорелости и вздутий и трещин
Структура
равномерно разрыхленная, рассыпчатое
рассыпчатая и пористая структура, приятным вкусом и ароматом.
Цвет
коричневый, ровный, без подгорелости
интенсивно коричневой
Вид в изломе
пропеченное, без следов непромеса
без пустот и следов непромеса с равномерными порами
Вкус и запах
приятный, шоколадно-халвичный
приятный вкус и аромат
Наличие посторонних включений и хруста
без постороннего запаха и вкуса
без постороннего запаха и вкуса
Массовая доля влаги
5±2%
6,36%
Антиоксиданты
347,9 мг водорастворимых антиоксидантов на 100 г или 83,6 мг на 100 ккал
25 мг/100 гводорастворимых антиоксидантов на 100 г
в 13,9 раз выше содержание антиоксидантов,продукт можно отнести к «обогащенным»
Силимарин
245,8 мг на 100 г продукта или59,09 на 100 ккал
нет
продукт можно отнести к «обогащенным»
белки
12 г на 100 г продукта
7 г  на 100 г продукта
в 1,7 раз повышено содержание белков
Жиры
10,2 г на 100 г продукта
2 г на 100 г продукта
Углеводы
69,2 г на 100 г продукта
156 г на 100 г продукта
Энергетическая ценность
416 ккал
671 ккал
в 1,6 раз снижена калорийность изделий
Как видно из представленных данных, способ производства печенья повышенной пищевой ценности позволяет получить продукт, обогащенный силимарином и антиоксидантами и с содержанием белка в 1,7 раза больше, чем в аналоге. При этом калорийность продукта снижена в 1,6% раза.