Рациональное использование региональных ресурсов на примере жмыха корнеплодов моркови посевной
Рациональное использование региональных ресурсов на примере жмыха корнеплодов моркови посевной
Аннотация
В соответствии с разработанными в Российской Федерации документами «Стратегии повышения качества пищевой продукции в Российской Федерации до 2030 года» и национальным проектом «Экологическое благополучие» (инициатива «Экономика замкнутого цикла») необходимо предусмотреть возможности комплексной переработки растительного сырья. В работе приведено обоснование использования вторичного вида сырья (жмыха моркови посевной сорта Витаминная 6) в технологии производства хлебобулочных изделий на примере булочки паровой. Изучено влияние жмыха моркови посевной сорта Витаминная 6 на подъемную силу дрожжей. Показано, что при замене муки пшеничной высшего сорта 10–30% муки моркови посевной наблюдается увеличение подъемной силы дрожжей, при этом оптимальные значения достигнуты при введении 15% муки моркови посевной. Разработана рецептура и технологическая схема производства хлебобулочного изделия «Морковная паровая булочка», предусматривающего введение муки моркови посевной, приведены органолептические характеристики изделия.
1. Введение
В соответствии с разработанными в Российской Федерации документами «Стратегии повышения качества пищевой продукции в Российской Федерации до 2030 года» и национальным проектом «Экологическое благополучие» (инициатива «Экономика замкнутого цикла») необходимо предусмотреть возможности комплексной переработки растительного сырья. В настоящее время этому направлению уделяется значительное внимание, причем особый акцент ставится на использование вторичного сырья , , , , . В 2027 году в Емельяновском районе Красноярского края планируется к запуску крупнейший в мире завод по производству соков. С точки зрения исходного сырья предпочтительными ресурсами будут являться локальные виды сырья, в частности корнеплоды моркови посевной.
К сожалению, на сегодняшний день в Красноярском крае фиксируется ежегодное сокращение земель наиболее важных для сельскохозяйственного производства — пашни .
Решить эту проблему можно за счёт выращивания различных видов сельскохозяйственных продовольственных культур, в частности моркови посевной (Daucus carota subsp. sativus (Hoffm.) Arcang), параллельно обеспечивая исходным сырьем завод по производству соковой продукции.
Использование вторичного сырья моркови посевной (жмыха), полученного после отжима сока привлекает все большее внимание исследователей, поскольку способствует обогащению пищевых продуктов пищевыми волокнами, клетчаткой, витаминами (С, D, РР, группы В, β-каротином) и минеральными веществами , .
Особое внимание при рассмотрении продуктов питания, обогащаемых вторичными ресурсами следует уделить продуктам питания повседневного спроса, к которым относятся и хлебобулочные изделия. Согласно данным, приведенным в Красноярском статистическом ежегоднике за 2023 г и работе Акояна Г.С. с соавторами (2020), начиная с 2019 г. и по настоящее время фиксируется прирост объема хлебобулочных изделий, потребляемых жителями Красноярского края, что согласуется с прогнозом увеличения объемов потребительского рынка хлеба и хлебобулочных изделий в Российской Федерации
, .В связи с вышесказанным целью работы являлась разработка и апробация комплексной малоотходной технологической схемы производства пищевых продуктов на основе жмыха корнеплодов моркови посевной.
2. Методы и принципы исследования
Объектами исследования являлись основные виды используемого сырья:
– корнеплоды моркови посевной (ГОСТ 33540,ТР ТС 021/2011);
– мука пшеничная (ГОСТ 26574, ТР ТС 021/2011);
– сахар-песок (ГОСТ 33222-2015);
– масло растительное (ГОСТ 18848-2019);
– дрожжи хлебопекарные сушеные (ГОСТ Р 54845-2011).
При выполнении работы использовали стандартные физико-химические и органолептические методы исследования:
– отбор проб осуществляли в соответствии с ГОСТ Р 50779.71-99 (ИСО 2859.1-89);
– определение витамина С проводили титриметрическим методом (по ГОСТ 24556-89);
– редуцирующих веществ по ГОСТ 8756.13-87;
– пектиновых веществ — по ГОСТ 29059-91;
– клетчатки (целлюлозы) по .
Статистическую обработку осуществляли с использованием надстройки «Пакет анализа» в программном обеспечении Microsoft Office Excel 2010.
3. Основные результаты
Морковь посевная привлекает значительное внимание вследствие повышенного содержания β-каротина. С целью выбора сорта моркови, используемого в апробации малоотходной схемы переработки, была проведена оценка нескольких видов (таблица 1).
Таблица 1 - Характеристика плодов моркови посевной различных сортов
Сорт | Период от всходов до технической спелости, дней | Масса корнеплодов, г | Урожайность, кг/м2 | Содержание β-каротина мг/г |
Балтимор F1 | 103 | 120-250 | 3,4-10,0 | 28,3-35,0 |
Витаминная 6 | 90-110 | 61-165 | 3,7-7,8 | 85,9-106,2 |
Бангор F1 | 100–110 | 125–208 | 1,9–2,7 | 56,0-69,2 |
Монанта | 100-110 | 74-116 | 2-4 | 21,7-26,8 |
Нантская | 95-105 | 100-150 г | до 6,5 | 42,7-52,8 |
Нерак | 100-125 | 130-160 | 5,3-6,1 | 58,4-72,2 |
Ниланд | 131 | 90-100 | 3,2-3,6 | 51,9-64,2 |
Изучение химического состава корнеплодов и жмыха корнеплодов моркови посевной сорта Витаминная 6, выращенной на территории Емельяновского района Красноярского края и сравнительный анализ с литературными данными представлены в таблице 2.
Таблица 2 - Химический состав корнеплодов моркови сорта «Витаминная 6» и жмыха
Основные пищевые вещества моркови посевной | Содержание основных пищевых веществ в продукте, 100 г | |
корнеплоды | жмых | |
Вода, % | 81,4±4,6 | 16,2±2,7 |
Редуцирующие сахара, г/100г | 4,2±0,3 | 0,9±0,2 |
Клетчатка, г/100г | 1,3±0,2 | 0,86±0,1 |
Пектиновые вещества, г/100г | 0,7±0,1 | 0,5±0,1 |
β-каротин, мг/г | 15,9±2,6 | 9,5±0,6 |
Витамин С, мг/100г | 3,9±0,2 | 4,6±0,2 |
В ходе выполнения работы проводилась апробация схемы переработки моркови посевной, представленная на рисунке 1.
Рисунок 1 - Технологическая схема переработки корнеплодов моркови посевной
Результаты исследования отражены на рисунке 2, где черным цветом изображена линия тренда, показывающая параболическую тенденцию поднятия теста в зависимости от содержания морковной муки.
Рисунок 2 - Зависимость активности дрожжей от соотношения пшеничной муки и муки моркови посевной
Таблица 3 - Сводная рецептура разработанного изделия «Морковная паровая булочка»
Наименование сырья | Расход на 1 шт, г | |
контрольная | разработанная | |
Мука пшеничная высшего сорта | 75 | 64 |
Мука моркови посевной | - | 11 |
Дрожжи хлебопекарные сушеные | 1 | 1 |
Сахар-песок | 4 | 4 |
Масло растительное | 2,5 | 2,5 |
Вода | 38 | 38 |
Итого | 118 | 118 |
Выход | 125 | 125 |
Рисунок 3 - Технологическая схема приготовления хлебобулочного изделия «Морковная паровая булочка»
На рисунке 4 показаны фото разреза полученных образцов.
Рисунок 4 - Разрез булочки паровой
Примечание: 1 – с добавлением муки моркови посевной из жмыха, 2 – контрольный образец
4. Обсуждение
Исходя из данных, представленных в таблице 1, следует сделать вывод о возможности культивирования на территории вновь сформировавшихся залежей в Красноярском крае такого среднеспелого сорта моркови, как Витаминная 6, характеризующегося достаточно высокой урожайностью и высоким содержанием β-каротина. Действительно, проведенные в ходе выполнения данной работы опыты по выращиванию моркови посевной сорта Витаминная 6 на территории Емельяновского района Красноярского края показали урожайность 43 т/га.
Как видно из данных, представленных в таблице 2, плоды моркови посевной можно отнести к категории витаминных растений вследствие повышенного содержания в них каротиноидов (провитамина А) и аскорбиновой кислоты (витамина С). Кроме того, согласно данным Ловкиса З.В. с соавторами следует обратить внимание на высокое содержание ниацина (витамина РР), магния, кальция и пищевых волокон .
Жмых моркови посевной сорта Витаминная 6 обогащен витамином С и β-каротином, что хорошо согласуется с данными, приведенными в работе Зеленковой Е.Н. с соавторами и может быть использован в производстве хлебобулочных изделий . Конечно, идея использования корнеплодов моркови посевной в производстве хлебобулочных изделий не является новым моментом в исследовании, поскольку ранее в работах Елисеевой Т. и Тарантул А. (2018), Зеленковой Е.Н. и Егоровой З.Е. (2020) были зафиксированы разработки технологий приготовления хлебобулочных изделий с введением пюре или овощной массы моркови , .
В настоящем исследовании технологическая схема переработки моркови посевной приобрела вид, представленный на рисунке 1. Для получения муки из жмыха корнеплодов моркови была организована небольшая поточная линия с минимальным набором производственного оборудования, которая имеет простой принцип работы. Жмых морковный, полученный после отжима сока, подвергается измельчению аналогично технологии, предложенной Антиповым С.Т. и Жишковым А.А., которая включает несколько стадий: грубый помол, тонкое измельчение в гомогенизаторе, выпаривание в вакуум-выпарном аппарате до достижения массовой доли сухих веществ 23–25%, высушивание до 92–95% массовой доли сухих веществ, измельчение с последующим охлаждением, просеиванием, взвешиванием и фасовкой в упаковочную тару .
При выполнении работы использовались фракции растительного сырья менее 0,8 мм (полученные при использовании сита лабораторного СЛ-200), более крупные фракции подвергались дополнительному измельчению.
При оценке влияния муки из жмыха корнеплодов моркови посевной на подъемную силу дрожжей установлено, что замена от 10 до 30% пшеничной муки высшего сорта мукой из жмыха моркови посевной приводит к повышению подъемной силы дрожжей до 38%, при этом оптимальным является замена 15% пшеничной муки морковной (рисунок 2).
Такой стимулирующий эффект брожения может определяться как химическим составом используемого растительного сырья, оказывающим влияние на изменения плотности и среды рН теста и способствующему росту активности дрожжей. Поскольку активность дрожжей с добавлением данного количества функционального компонента увеличивается в сравнении со значением, полученным без его присутствия, можно сделать вывод о том, что использование муки из жмыха моркови посевной положительно скажется и на оптимизации процесса производства хлебобулочного изделия.
Эффективность использования муки морковной из жмыха в качестве функционального компонента хлебобулочных изделий была проведена на примере паровых булочек (таблица 3). Для сравнения органолептических показателей изделий с добавлением муки из жмыха моркови посевной и без нее, были приготовлены булочки на пару обоих видов в соответствии с технологической схемой, представленной на рисунке 3.
Внешний вид: булочки круглые, поверхность без разрывов и трещин, на разрезе тесто хорошо пропечено. Вкус и запах: имеет приятный, сладковатый вкус с отчетливым морковным привкусом, без посторонних привкусов и запахов. Цвет: нежно-оранжевого, почти желтого цвета (рисунок 4), на разрезе прослеживаются вкрапления частиц моркови. Консистенция (текстура): мягкая, воздушная, пористая
При изготовлении зафиксирован прирост массы на 7 г — масса булочки до термической обработки составила 118 г, готовой булочки — 125 г.
5. Заключение
Приведено обоснование использования вторичного вида сырья (жмыха моркови посевной сорта Витаминная 6) в технологии производства хлебобулочных изделий на примере булочки паровой.
Изучено влияние жмыха моркови посевной сорта Витаминная 6 на подъемную силу дрожжей. Показано, что при замене муки пшеничной высшего сорта 10–30% муки из жмыха моркови посевной наблюдается увеличение подъемной силы дрожжей, при этом оптимальные значения достигнуты при введении 15% муки моркови посевной.
Разработана рецептур и технологическая схема производства хлебобулочного изделия «Морковная паровая булочка», предусматривающего введение муки из жмыха моркови посевной, приведены органолептические характеристики изделия.