Влияние природных антиокислителей на интенсивность накопления продуктов окисления в жировой фазе сливочного крема

Оригинальная статья/Original article_

УДК 664.681

DOI: http://doi.org/10.20914/2310-1202-2016-3-178-183_

Влияние природных антиокислителей на интенсивность накопления продуктов окисления в жировой фазе сливочного _крема_

Марианна С. Воронина 1 marianna419@rambler.ru _Надежда В. Макарова 1 fpp@samgtu.ru_

1 кафедра технологии и организации общественного питания, Самарский государственный технический университет, ул. Молодогвардейская, 244, г. Самара, 443100, Россия_

Реферат. В статье описан основной отделочный полуфабрикат пирожных и тортов - крем. Исследован ассортимент сливочного крема в зависимости от входящих в него фруктовых компонентов и способа производства. Цель работы: исследование степени окисления крема с применением натуральных антиокислителей из продуктов переработки плодов и ягод, а именно в виде концентрированного сока плодов и ягод. Изложен процесс окисления липидов, один из основных процессов потери качества пищевыми продуктами. Описано действие антиоксидантов как антиокислителей на интенсивность накопления концентрации первичных и вторичных продуктов окисления, делающих готовый продукт непригодным для потребителя и ограничивающих его срок хранения. Представлены результаты исследования содержания первичных и вторичных продуктов окисления в сливочном креме сразу после приготовления, а также образцы, хранившиеся в течение пяти суток с добавлением антиокислителей в виде концентрированного сока плодов и ягод в количестве 2-7% от массы сливочного крема. В качестве контрольного образца был использован сливочный крем без добавок. Показатели качества, характеризующие степень окисленности продукта: кислотное, перекисное, анизидиновое и тиобурбитуровое число. По результатам исследования обнаружено, что добавление концентрированного сока плодов и ягод в качестве антиокислителя в рецептуру сливочного крема снижает скорость роста концентрации свободных жирных кислот на пятые сутки по сравнению с контрольным образцом. Добавление концентрированного сока плодов и ягод замедляет процесс распада жировой молекулы в жировой фракции крема с образованием свободных жирных кислот; интенсивность реакции распада пероксидов и гидроксидов замедляется, а, следовательно, снижается образование альдегидов, ухудшающих вкус и

запах крема; количественно уменьшается скорость образования малондиальдегида._

Ключевые слова: жировая фракция изделий, крем, кондитерское производство, окисления липидов, антиоксиданты, продукты окисления_

The effect of natural antioxidants on the rate of accumulation of _oxidation products in the fat phase of butter cream_

Marianna S. Voronina 1 marianna419@rambler.ru _Nadezhda V. Makarova 1 fpp@samgtu.ru_

1 technology and catering department, Samara state technical university, Molodogvardeiskaya St., 244, Samara, 443100, Russia

Summary. Describes the main finishing prefabricated pastries and cakes-cream. Researched range of cream depending on the fruit components and method of production. Aim: to study the degree of oxidation cream with natural antioxidants from fruits and berries processing products, namely in the form of concentrated juice of fruits and berries. Outlines the process of oxidation of lipids, one of the fundamental processes of loss of quality food products. Describes the action of antioxidants as antioxidants on accumulation intensity concentrations of primary and secondary oxidation products, making the final product unsuitable for the consumer and the bounding its shelf life. Presents the results of a study of the contents of primary and secondary oxidation products in butter cream immediately after cooking, as well as samples, stored for five days with the addition of antioxidants in the form of concentrated juice of fruits and berries in the amount of 2-7% by weight of cream. As a control sample has been used cream with no additives. Quality indicators to characterize the degree of oxidation of the product: acid, peroxide, anizidin and tioburbit number. The study found that adding a concentrated juice of fruits and berries as antioxidant in recipe cream reduces the growth rate of the concentration of free fatty acids on the fifth day, as compared with the reference sample. Adding concentrated juice of fruits and berries slows down the process of dissolution of the fat molecules in fat fraction of cream with the formation of free fatty acids; intensity decay reaction of peroxides and hydroxides slows down and, consequently, decreases the formation of aldehydes, deteriorating

the taste and smell of the cream; quantitatively reduced the growth of education malondial'degida._

Keywords: fat fraction products, cream, confectionery, oxidation of lipids, antioxidants, oxidation products_

Введение

Большинство кондитерских изделий отличаются высокой питательностью и усвояемостью. Указанные свойства присущи им благодаря использованию для их производства разнообразного по химическому составу и свойствам сырья. Исходная рецептурная смесь может представлять довольно сложную композицию разнообразных компонентов, что позволяет вырабатывать широкий ассортимент кондитерских

изделий. Сливочные кремы приготавливаются на основе сливочного масла. Они используются не только для украшения поверхности изделий, но и для прослаивания и обмазывания пластов и заполнения полостей выпеченных полуфабрикатов. Все сливочные кремы необходимо использовать в течение 5 ч с момента изготовления. Одним из важнейших ингредиентов сливочного крема является сливочное масло (жир), участвующий в формировании характерной структуры, вкуса и аромата изделий [8].

Для цитирования For citation

Воронина М. С., Макарова Н. В. Влияние природных антиокислителей Voronina M. S., Makarova N. V. The effect of natural antioxidants on the

на интенсивность накопления продуктов окисления в жировой фазе rate of accumulation of oxidation products in the fat phase of butter cream.

сливочного крема // Вестник ВГУИТ. 2016. № 3. С. 178-183. VestnikVSUET[Proceedings ofVSUET]. 2016. no. 3. pp. 178-183. (in Rus-

doi:10.20914/2310-1202-2016-3-178-183 sian). doi:10.20914/2310-1202-2016-3-178-183

Прогоркание - наиболее распространенный вид порчи жиров, который отражается на их органолептических свойствах - сообщает изделиям резкий жгучий вкус и неприятный запах. Первым продуктом самоокисления является гидроперекись. Затем образуются вторичные продукты: окисление эпигидрин - альдегид и его ацеталь, нониловый, гептиловый и другие альдегиды, низкомолекулярные кислоты, например азелаиновая, различные кетоны, оксикислоты и др.; многие из них участвуют в образовании запаха и вкуса прогорклых жиров [1-3, 7, 9].

Для контроля содержания первичных и вторичных продуктов окисления использованы образцы крема сразу после приготовления, а также образцы, хранившиеся в течение пяти суток. В качестве контрольного образца был использован сливочный крем без добавок. Количество добавляемого концентрированного сока плодов и ягод 2-7% от массы готового крема (примерно 7-13 г.).

В качестве показателей измерения степени окисленности жировой фракции крема нами использованы: кислотное, перекисное, анизиди-новое и тиобарбиртуровое числа [4-6, 9].

1.1 Материалы и методы

Целью данного исследования является оценка влияния добавок в виде концентрированных соков ягод в креме на концентрацию первичных и вторичных продуктов окисления в течение всего срока хранения.

Объектом нашего исследования является сливочный крем, приготовленный по традиционной рецептуре, с добавлением концентрированного сока плодов и ягод. Исследования проводились с образцами крема, характеристики которых представлены в таблице 1.

1.2 Экспериментальная часть

Результаты исследования отражены на рисунках 1-3 и в таблице 2.

Как видно из результатов, приведенных на рисунке 1, добавление концентрированного сока ягод черной смородины и черники в крем значительно снижает интенсивность накопления свободных жирных кислот в креме после пяти суток хранения по сравнению с контрольным образцом на 16% и 13%, соответственно. Крем без добавок (контрольный объект) по результатам исследования предельно-допустимые значения показателя КЧ достигает через 18 ч хранения.

Таблица 1.

Характеристика объектов исследования

Table 1.

Characteristics of research objects

Добавка концентрированного сока Additive of concentrated juice Характеристика объекта The characteristic of an object

Вишни Cherry Крем 0 суток хранения / Cream 0 day storage

Крем 1 сутки хранения / Cream 1 day storage

Крем 2 суток хранения / Cream 2 day storage

Крем 3 суток хранения / Cream 3 day storage

Крем 4 суток хранения / Cream 4 day storage

Крем после 5 суток хранения / After 5 days of storage

Черной смородины Black currant Крем 0 суток хранения / Cream 0 day storage

Крем 1 сутки хранения / Cream 1 day storage

Крем 2 суток хранения / Cream 2 day storage

Крем 3 суток хранения / Cream 3 day storage

Крем 4 суток хранения / Cream 4 day storage

Крем после 5 суток хранения / After 5 days of storage

Черноплодной рябины Aronia Крем 0 суток хранения / Cream 0 day storage

Крем 1 сутки хранения / Cream 1 day storage

Крем 2 суток хранения / Cream 2 day storage

Крем 3 суток хранения / Cream 3 day storage

Крем 4 суток хранения / Cream 4 day storage

Крем после 5 суток хранения / After 5 days of storage

Черники Blueberry Крем 0 суток хранения / Cream 0 day storage

Крем 1 сутки хранения / Cream 1 day storage

Крем 2 суток хранения /Cream 2 day storage

Крем 3 суток хранения / Cream 3 day storage

Крем 4 суток хранения / Cream 4 day storage

Крем после 5 суток хранения / After 5 days of storage

3,00 2,75 2,50 2,25 2,00 1,75 1,50 1,25 1,00 0,75 0,50 0,25 0,00

- Контрольный объект

- Вишня

-Черная смородина

-Черноплодная рябина

Черника

Крем 0 суток

хранения

0,59

0,45

0,40

0,48

0,36

Крем 1 сутки

хранения

2,15

1,41

1,03

1,04

1,20

Крем 2 суток

хранения

2,41

1,04

1,22

1,22

Крем 3 суток

хранения

2,45

2,14

1,05

2,22

1,29

Крем 4 суток

хранения

2,53

2,15

1,06

2,39

1,39

Крем после 5 суток хранения

2,76

2,66

2,33

2,70

2,40

Рисунок 1 Результаты определения кислотного числа для крема с добавлением концентрированного сока плодов и ягод, мг КОН/г

Figure 1. The results of determination of acid number for the cream with the addition of concentrated juice of fruit and berries, mg КОН/g

6 5,5 5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1

0,5

Крем 0 Крем 1 Крем 2 Крем 3 Крем 4 Крем после

суток сутки суток суток суток 5 суток

хранения

^^ Контрольный объект (Controlling object ) 1,18 1,48 4,75 5,3 5,1 5,76

Вишня (Cherry ) 0,88 1,25 2,12 1,62 2,48 3,78

Черная смородина (Blackcurrant ) 0,38 0,5 0,52 0,68 1,05 1,52

Черноплодная рябина (Aronia ) 0,44 1,41 1,96 1,32 1,49 2,32

—*—Черника (Blueberry ) 0,48 0,5 0,78 0,82 1,15 1,48

Рисунок 2 Результаты определения перекисного числа для крема с добавлением концентрированного сока плодов и ягод, ммоль ^ у^ О2 j /кг

Figure 2 The results of determination of peroxide number for the cream with the addition of concentrated juice of fruit and berries, mmol

(X О2 ) ^

По результатам анализа рисунка 2 можно сделать выводы, что в креме с добавкой концентрированного сока плодов и ягод такой показатель как перекисное число (ПЧ) ниже, чем в контрольном образце. Самые низкие ПЧ выявлены у крема с добавлением концентрированного сока черники и черной смородины

(1,52 ммоль (у^ О2) /кг и 1,48 ммоль (^ О2) /кг ,

соответственно). Рост содержания перекисей во времени хранения происходит с перепадами, что означает высокую скорость процесса перехода перекисей во вторичные продукты окисления. Такие невысокие показатели свидетельствуют о том, что в кремах с добавлением концентрированного сока плодов и ягод процесс образования перекисей идет с меньшей скоростью, чем в контрольном образце - креме без добавок.

1

Рисунок 3. Значение анизидинового числа для крема с ГОСТ 31756-2012

Figure 3. The meaning of anizidin number for the cream wit] standard 31756-2012

При анализе рисунка 3 следует, что добавление в крем добавки в виде концентрированного сока плодов и ягод способствует низкой скорости преобразования перекисей в альдегиды, чем в контрольном образце. Самые низкие показатели анизидинового числа (АЧ) выявлены у крема с добавлением концентрированного сока ягод черной смородины и черники (2,95 и 2,94 соответственно). Из результатов исследования крема по показателю АЧ можно сделать вывод, что добавление концентрированного сока плодов и ягод в сливочный крем снижает интенсивность накопления альдегидов

Результаты определения тиобарбитурового Results of the tiobarbit number ir

добавлением концентрированного сока плодов и ягод, 1 the addition of concentrated juice of fruit and berries, State

в креме. Концентрированный сок черной смородины и черники значительно снижает скорость накопления вторичных продуктов окисления на пятый день хранения, по сравнению с контрольным образцом. Введение антиок-сидантов приводит к образованию новых радикалов, отличающихся значительно большей стабильностью, чем радикалы, образующиеся при распаде пероксидов и гидропероксидов, что приводит к замедлению реакции, а, в конечном итоге, при определенных условиях к резкому торможению роста концентрации альдегидов.

Таблица 2. числа в исследуемых объектах, мг MDA/кг

Table 2.

i the studied objects mg MDA/kg

Объекты Object 0-ой день хранения 0 day storage 1 -ый день хранения 1 day storage 2-ой день хранения 2 day storage 3-ий день хранения 3 day storage 4-ый день хранения 4 day storage 5-ый день хранения 5 day storage

Контрольный объект Controlling object 0,18 0,22 0,36 0,69 0,74 0,92

Вишня Cherry 0,47 0,58 0,59 0,72 0,74 0,84

Черная смородина Blackcurrant 0,67 0,70 0,73 0,75 0,78 0,80

Черноплодная рябина Aronia 0,54 0,63 0,67 0,74 0,79 0,85

Черника Blueberry 0,63 0,65 0,66 0,67 0,69 0,75

Из результатов исследования можно сделать вывод, что для всех кремов с добавками в виде концентрированного сока плодов и ягод характерна прямая зависимость содержания диальдегидов и малондиальдегида от времени хранения, а также более низкие значения концентрации, по сравнению с контрольным образцом крема. Высокие значения содержания ма-лодиальдегида в свежем креме с концентрированным соком плодов и ягод свидетельствует о реакции взаимодействия тиобарбитуровой кислоты с веществами, входящими в состав плодов и ягод и продуктов их переработки.

Заключение

По результатам исследования обнаружено, что добавление концентрированного сока плодов и ягод в сливочный крем снижает скорость роста концентрации свободных жирных кислот на пятые сутки по сравнению с контрольным образцом. В кремах с добавлением концентрированного сока вишни показатель «кислотное число» на пятые сутки меньше на 18%, черной смородины - на 52%, черники - на 42%. Однако, при добавлении в крем концентрированного сока черноплодной рябины на пятые сутки показатель «кислотное

ЛИТЕРАТУРА

1 Jyotsna R., Prabhasankar P., Indrani D., Rao G.V. Improvement of rheological and baking properties of cake batters with emulsifier gels // J. Food Sci. 2004. V. 69. № 1. P. 16-19

2 Peck M.C., Rough S.L., Barnes J., Wilson D.I. Roller extrusion of biscuit doughs // Food Eng. 2006. V. 74. № 4. P. 431 -450

3 Saleem Q. Mechanical and fracture properties for predicting cracking in semi-sweet biscuits // Int. J. Food Sci. and Technol. 2005. V. 40. № 4. P. 361-368

4 ГОСТ Р 51487-99 Масла растительные и жиры животные. Метод определения перекисного числа.

5 ГОСТ Р 52110-2003 Масла растительные. Методы определения кислотного числа.

6 ГОСТ Р 53099-2008 Жиры и масла животные и растительные. Определение анизидинового числа.

7 Меньщикова Е.Б., Ланкин В.З. Окислительный стресс. Прооксиданты и антиокси-данты. М.: Фирма «Слово», 2006. 556 с.

8 Мэнли Д. Мучные кондитерские изделия с рецептурами. СПб.: Профессия, 2013. 768 с.

9 Стеле Р. Срок годности пищевых продуктов: расчет и испытание. СПб: Профессия, 2008. 480 с.

REFERENCES

1 Jyotsna R., Prabhasankar P., Indrani D., Rao G.V. Improvement of rheological and baking properties of cake batters with emulsifier gels. J. Food Sci., 2004, vol. 69, no. 1, pр. 16-19.

число» увеличивается по сравнению с контрольным образцом на 3,5%. Накопление перекисных соединений (перекисей и гидроперекисей) снижается на пятые сутки по сравнению с контрольным образцом у крема с добавлением концентрированного сока вишни - на 34%, черной смородины - на 93%, черноплодной рябины - на 58%, черники -на 48%. Концентрация альдегидов (вторичных продуктов окисления) снижается на пятые сутки по сравнению с контрольным образцом у крема с добавлением концентрированного сока вишни -на 19%, черной смородины - на 57%, черноплодной рябины - на 45%, черники - на 72%. А содержание диальдегидов и малондиальдегида (MDA) в кремах с добавлением концентрированного сока ягод увеличивается по времени хранении линейно и с меньшей скоростью, чем в контрольном образце. Добавление концентрированного сока плодов и ягод замедляет процесс распада жировой молекулы в жировой фракции крема с образованием свободных жирных кислот; интенсивность реакции распада пероксидов и гидроксидов замедляется, а, следовательно, снижается образование альдегидов, ухудшающих вкус и запах крема; количественно уменьшается скорость образования малондиальдегида.

2 Peck M.C., Rough S.L., Barnes J., Wilson D.I. Roller extrusion of biscuit dough. Food Eng., 2006, vol. 74, no. 4, pр. 431-450

3 Saleem Q. Mechanical and fracture properties for predicring cracking in semi-sweet biscuits. Int. J. Food Sci. and Technol., 2005, vol. 40, no. 4, pp. 361-368

4 GOST R 52110-2003 Masla rastitel'nye i zhiry zhivotnye. Metod opredeleniya perekisnogo chisla [State standard52110-2003. Vegetable oils. Methods for determination of acid number]

5 GOST R 51487-99 Masla rastitel'nye i zhiry zhivotnye. Metody opredeleniya kislotnogo chisla [State standard 51487-99 Vegetable oils and animal fats. Method for the determination of peroxide number].

6 GOST R 53099-2008 Zhiry i masla rastitel'nye i zhivotnye. Opredelenie anizidinovogo chisla [State standard53099-2008 Fats and animal and vegetable oils. identifying anizidin number]

7 Men'shchikova E.B., Lankin V.Z. Okisli-tel'nyi stress. Prooksidanty i antioksidanty [Oxidative stress. Prooxidants and antioxidants] Moscow, Slovo, 2006. 556 p.

8 Manley D. Muchnye konditerskie izdeliya s retsepturemi [Раstrу with recipes] Saint-Petersburg, Professiya, 2013. 768 p.

9 Stelle R Srok godnosti pishchevykh produktov [Shelf life of food products: calculation and testing] Saint-Petersburg, Professiya, 2008. 480 p.

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ

Марианна С. Воронина аспирант, кафедра технологии и организации общественного питания, Самарский государственный технический университет, ул. Молодогвардейская, 244, г. Самара, 443100, Россия, marianna419@iambler.ru Надежда В. Макарова д. х. н., профессор, зав. кафедра технологии и организации общественного питания, Самарский государственный технический университет, ул. Молодогвардейская, 244, г. Самара, 443100, Россия, fpp@samgtu.rn

КРИТЕРИЙ АВТОРСТВА

Надежда В. Макарова консультация в ходе исследования Марианна С. Воронина написала рукопись, корректировала её до подачи в редакцию и несёт ответственность за плагиат

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ

INFORMATION ABOUT AUTHORS

Marianna S. Voronina graduate student, technology and catering department, Samara state technical university, Mo-lodogvardeiskaya St., 244, Samara, 443100, Russia, mari-anna419@rambler.ru

Nadezhda V. Makarova doctor of chemical sciences, professor, head of technology and catering department, Samara state technical university, Molodogvardeiskaya St., 244, Samara, 443100, Russia, fpp@samgtu.ru

CONTRIBUTION

Marianna S. Voronina consultation during the study Nadezhda V. Makarova wrote the manuscript, correct it before filing in editing and is responsible for plagiarism

CONFLICT OF INTEREST

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. The authors declare no conflict of interest.

ПОСТУПИЛА 02.08.2016 RECEIVED 8.2.2016

ПРИНЯТА В ПЕЧАТЬ 22.08.2016 ACCEPTED 8.22.2016