Применение горохового крахмала в производстве концентратов киселей

ВКУСНО И ПОЛЕЗНО

¡ТЕМА НОМЕРА Л

УДК 664. 267: 663. 8

Применение горохового крахмала

в производстве концентратов киселей

Н.В. Шелепина, канд. с.-х. наук, доцент Орловский государственный институт экономики и торговли

Крахмал традиционно применяется в кондитерской промышленности для приготовления сладких блюд (киселей, муссов) благодаря высокой сорбционной способности, гид-рофильности и связанной с ней способности к набуханию [1]. Для приготовления киселей в качестве основного сырья используется, в основном, картофельный крахмал, дающий прозрачные, бесцветные, тягучие студни.

В настоящее время изменилась структура сырья, перерабатываемого на крахмал. Например, если раньше в Европе крахмал производили в основном из картофеля и кукурузы, то в последние 10 лет произошел рост производства крахмала из пшеницы как альтернативы более дорогостоящему кукурузному крахмалу. На внутреннем рынке спрос на крахмал и продукты его переработки также растет. Доля российских товаров в общем объеме потребления продукта также имеет тенденцию к росту. По итогам 2009 г., в России было произведено 124,9 тыс. т крахмала, что на 3,4 % больше, чем в 2008 г.

Помимо картофеля в качестве источника крахмала может рассматриваться такая традиционная для России культура, как горох, содержание крахмала в зерне современных сортов которого составляет 30,2949,24 %.

Цель настоящего исследования -изучение особенностей крахмала современных сортов зернового гороха как структурообразователя и возможностей его применения в производстве пищевых концентратов киселей.

В качестве сырья для получения крахмала использовали гладкозер-ные сорта зернового гороха Темп и Спартак селекции ВНИИ ЗБК, которые с 2006 г. проходят государственное сортоиспытание. Зерно их отличается высокой крупностью и вырав-ненностью, низкой пленчатостью,

Ключевые слова: горох; крахмал; пищевые концентраты; кисель; потребительские свойства.

Key words: peas; starch; food concentrates; jellies; consumer properties.

что значительно облегчает процесс переработки исходного сырья и позволяет повысить процент извлечения полезных компонентов. Содержание крахмала в зерне этих сортов в отдельные годы достигает 56 %, а выход крахмала с единицы посевной площади - более 20 ц/га. При этом количество амилозы в крахмале в зависимости от погодных условий и сорта варьирует от 38 до 55 %.

Содержание крахмала в зерне определяли поляриметрически по ГОСТ 10845-98; амилозы - по Ермакову (1987). Выделение крахмала из зерна - по Джонсу (1996); определение показателей качества крахмала - по ГОСТ 7698-93. Исследование морфологии крахмальных зерен проводили на микроскопе Микмед-5 при увеличении 10х40, используя 10 %-ный водный раствор крахмала. На-бухаемость крахмала в горячей воде определяли по Рихтеру (1975); стойкость к расслаиванию - путем нагревания растворов крахмала до кипения и настаивания в течение 14 ч при температуре 14 °С. Определение ор-ганолептических и физико-химических показателей качества киселя -по ГОСТ 15113.2-77-15113.6-77; определение содержания минеральных элементов и витаминов - по общепринятым методикам.

Свойства готового продукта во многом зависят от тех изменений, которым крахмал подвергается в процессе обработки. Нативные крахмалы при использовании в пищевых целях, как правило, подвергают тер-

мической обработке в присутствии воды. Характер происходящих при этом изменений структуры зерен крахмала служит отличительным признаком вида крахмала и крахма-лоноса [2].

При увеличении температуры водных крахмальных суспензий свыше 30 °С происходит частичный разрыв водородных связей молекул в зерне крахмала, ведущий к изменению его микроструктуры. При этом резко возрастает гидратация амилозы и амилопектина. Размер зерен увеличивается, они набухают.

При дальнейшем повышении температуры амилоза переходит в раствор, а амилопектин остается в основном в нерастворенном состоянии. При разрушении зерен происходит деструкция кристаллической части зерен. Полисахариды переходят в раствор, и начинается процесс клейстеризации.

Процессы набухания и клейстери-зации сопровождаются изменением вязкости суспензии и протекают по-разному для различных видов крахмалов. Свойства зерен крахмала растворяться в воде и клейстеризо-ваться зависят от температуры и вида самого крахмала. С увеличением размеров зерен крахмала при нагревании в воде начальная температура его клейстеризации и температура максимальной вязкости уменьшаются, а энтальпия плавления зерен и максимальная вязкость клейстера возрастают.

Нативные крахмалы, выделенные нами из зерна сортов Темп и Спартак, были представлены простыми слоистыми гранулами овальной и округло-овальной формы трех фракций. В составе крахмала сорта Темп преобладали гранулы крупного и среднего размера - 43,4 и 38,5 %, соответственно, от общего их количества в поле зрения микроскопа. Крахмал сорта Спартак был, в основном, представлен среднезернистой фракцией (51,6%). Размер крахмальных гранул варьировал в пределах 10,2-51,0 мкм (Темп) и 6,840,8 мкм (Спартак).

Начальная температура набухания крахмальных гранул исследуемых крахмалов составила 60 (Темп) и 62 °С (Спартак). В этих условиях первые три зерна теряли свой поляризационный крест. При дальнейшем повышении температуры зерна увеличивались в размерах, и при температурах 68 и 72 °С, соответственно, для сортов Темп и Спартак способность к лучепреломлению теряла большая их часть. Таким образом, более крупные зерна крахмала сорта Темп набухали, а следовательно, и клей-

TASTY AND HEALTHY

стеризовались быстрее, чем зерна сорта Спартак.

На образование и свойства крахмальных студней влияют также концентрация клейстера, время и температура варки, перемешивание во время варки, время и температура хранения после варки и введения ингредиента.

На рисунке показано влияние концентрации исследуемых крахмалов на стойкость к расслаиванию приготовленных модельных водных растворов. Установлено, что по мере повышения концентрации крахмалов стойкость их растворов увеличивается и практически достигает максимума уже при 2,2 %-ной концентрации. Таким образом, использование гороховых крахмалов в составе концентрата в количестве 22,0 мас. % и более позволит получить готовый кисель, имеющий необходимую вязкость, а также стойкий к расслаиванию в течение 12 ч при температуре 14 °С.

По внешнему виду исследуемые крахмалы представляют собой однородный тонкодисперсный порошок с желтоватым оттенком, что допускается для горохового крахмала, имеют запах, свойственный крахмалу, без постороннего [3]. Следовательно, использование таких крахмалов в составе пищевых продуктов не будет оказывать влияния на органо-лептические характеристики последних.

Также установлено, что содержание общей золы, золы, нерастворимой в соляной кислоте, протеина, а также количество крапин в выделенных крахмалах не превышало требований ТУ на гороховый крахмал, что свидетельствует о чистоте извлечения и незагрязненности минеральными примесями.

Исследование свойств и показателей качества крахмалов гороха позволило использовать их в качестве структурообразователя в смеси для получения киселя.

С учетом данных о стойкости к расслаиванию было установлено, что оптимальное количество крахмала, вводимого в состав концентрата, составляет 22,0-30,0 мас. %. В таком соотношении он придает готовому продукту необходимую вязкость, прозрачность, однородную консистенцию, а также стойкость при хранении.

В качестве плодового компонента было предложено использовать порошок из сушеных яблок или груш, или их смесь. Данное сырье доступно, имеет низкую себестоимость и, в то же время, обогащает готовый кисель минеральными элементами и

витаминами (табл. 1). Для улучшения органолептических характеристик в состав смеси вводили лимонную кислоту, а также сахар, присутствие которого повышает прозрачность получаемого клейстера.

Сырье для получения пищевого концентрата просеивали и подавали для смешивания в смесительную машину. Массу тщательно перемешивали, добавляли гороховый крахмал и перемешивали еще 5-10 мин до получения однородной окраски.

Готовый концентрат представлял собой мелкодисперсный однородный светло-желтый порошок с вкраплениями желтого цвета и со вкусом, соответствующим рецептурным компонентам. Физико-химические показатели смеси для получения киселя с различной концентрацией введенного крахмала представлены в табл. 2.

Сухую смесь для приготовления киселя заливали холодной водой и при помешивании варили до готовности. Полученный кисель имел однородную, вязкую, без комочков консистенцию. Цвет продукта - от очень светло-желтого до желтого (в зависимости от количества внесенного плодового компонента). Частицы плодов были равномерно распределены по всему объему полупрозрачной жидкости и не оседали в процессе хранения. Также восстановленный кисель имел запах, свойственный плодовому наполнителю, и приятный сладковатый с кислинкой вкус, обусловленный введением лимонной кислоты. «Крахмальный» привкус, который обычно вызывают неуглеводные компоненты зерна крахмала, практически отсутствовал.

Таким образом, разработан концентрат, позволяющий получить готовый кисель, имеющий приятный вкус, свойственный плодовому наполнителю запах, однородную вязкую консистенцию. Введение в состав смеси для киселя нетрадиционного сырья - горохового крахмала позволило расширить ассортимент концентратов сладких блюд, а также создать низкий по себестоимости продукт за счет использования доступных ингредиентов. На данное изобретение оформлена заявка и получено уведомление о положительном решении формальной экспертизы [4].

ЛИТЕРАТУРА

1. Позняковский, В.М. Экспертиза пищевых концентратов: учебно-справ. пос./В.М. Позняковский, Н.Ю. Резни-ченко, А.М. Попов. - Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2004. - 226 с.

1 1,5 2 2,2 2,4 2,6 2,8 Концентрация крахмала, % Стойкость растворов крахмала к расслаиванию: 1 - сорт Темп; 2 - сорт Спартак

Таблица 1

Пищевая ценность разработанной смеси для получения киселя

Показатель Смесь для получения киселя

«Яблоко» «Груша»

Макроэлементы, мг/100 г: натрий 0,071 0,013

кальций 30,0 15,0

магний 21,3 6,10

фосфор 18,7 12,5

Микроэлементы, мкг/100 г: железо 87,5 62,5

Витамины, мг/100 г: В1 0,033 0,067

В2 0,0017 0,0083

РР 5,00 7,00

С 2,42 2,05

Таблица 2

Показатели качества смеси для получения киселя

Показатель качества Содержание крахмала в составе смеси для киселя, мас. %

22,0 24,0 26,0 28,0 30,0

Массовая доля 3,01 3,91 4,22 4,47 4,99

влаги, %

Массовая доля 70,20 67,25 64,30 61,40 58,45

сахарозы, %

Общая кислот- 2,62 2,19 1,75 1,49 1,31

ность (в пере-

счете на лимон-

ную кислоту), %

2. Андреев, Н.Р. Основы производства нативных крахмалов/Н.Р. Андреев.- М.: Пищепромиздат, 2001. - 289 с.

3. Шелепина, Н.В. Характеристика крахмалов гороха как сырья для производства функциональных пищевых продуктов/Н.В. Шелепина. -Орл. гос. инт-т экон. и торг. - Орел, 2010. - 20 с. - Деп. в ВИНИТИ 28.01.2010, № 56-В2010.

4. Заявка № 2010102544/13 (003510) от 26.01.2010, «Смесь для получения киселя»/Н.В. Ше-лепина.