STUDY OF QUALITATIVE AND STRUCTURAL-RHEOLOGICAL CHARACTERISTICS OF PASTA PRODUCTS WITH THE ADDITION OF SEAFOOD FRACTIONS

Research article
DOI:
https://doi.org/10.60797/JAE.2025.59.5
Issue: № 7 (59), 2025
Suggested:
14.05.2025
Accepted:
08.07.2025
Published:
18.07.2025
33
3
XML
PDF

Abstract

The development of new pasta products' recipes using underutilised components such as squid skin hydrolysate and shrimp antennae powder contributes to the implementation of the principles of rational use of biological resources set out in modern state programmes and strategies to ensure food security of the Russian Federation.

The article presents the results of research on the effect of additives of squid skin hydrolysate, shrimp antennae powder on organoleptic and structural-rheological characteristics of pasta dough and finished products — fettuccine noodles.

It was established that the addition of squid skin hydrolysate to the dough has a positive effect on its rheological properties, increasing the strength of rolled dough and dried noodles. The highest durability values were observed when 34% hydrolysate was added. This is due to the presence of low molecular weight peptides and free amino acids in the hydrolysate, which improve the texture of the dough. It was also found that the addition of shrimp antennae powder increased the durability characteristics due to its content of chitin, a natural polymer with a structuring effect. At the same time, the use of fermented rice, in accordance with the adopted dosages, did not significantly affect the strength of the dough and finished products, but significantly improved the colour characteristics of the products, giving them a bright and attractive appearance.

Organoleptic evaluation showed that samples with a maximum content of squid skin hydrolysate (34%) and shrimp antennae powder (3.3%) had a more pronounced aroma and taste characteristic of seafood, as well as a homogeneous and smooth surface. The addition of fermented rice in amounts ranging from 0.025 to 0.05% enhanced the colour of the dough without altering its textural and flavour properties, making it an effective natural colouring agent.

The obtained data can be used in the practical activity of food industry enterprises specialising in the production of pasta products, as well as in scientific research on the development of new technologies for processing of secondary resources of fishery enterprises.

1. Введение

Макаронные изделия входят в перечень социально-значимых продовольственных товаров первой необходимости. По данным исследований Министерства сельского хозяйства Российской Федерации, в 2024 году их было произведено около 1,5 миллиона тонн

. Положительная динамика также наблюдалась и в начале 2025 года: в январе выпущено 120 тысяч тонн, прирост по сравнению с аналогичным периодом прошлого года составил 8,3%. Данная информация доказывает распространенность и общедоступность макаронных изделий в рационе питания населения. Помимо этого, неоспоримым преимуществом является их способность к быстрому приготовлению, а также высокая энергетическая ценность готовых блюд, что существенно влияет на популярность данной группы продуктов среди потребителей.

В современной пищевой промышленности особое внимание уделяется устойчивому развитию и рациональному использованию водных объектов промысла. Одним из перспективных направлений является применение фракций морепродуктов, полученных в результате переработки ракообразных и моллюсков

,
,
,
. К компонентам, которые могут улучшить качество и технологические свойства пищевых продуктов, можно отнести такие недоиспользуемые части, как кожа кальмара и антенны креветок, предварительно подвергнутые дополнительной технологической переработке (варке, сушке, ферментированию и др.).

Гидролизат кожи кальмара получают путем ферментативного воздействия комплекса протеаз (например, препарата Энзи-Микс У)

, что приводит к расщеплению белков кожи на пептиды и аминокислоты. Порошок антенн креветок, полученный путем сушки и измельчения
, содержит хитин и другие биополимеры.

Ряд работ в научно-исследовательской литературе посвящен разработкам рецептур и технологий макаронных изделий с добавлением растительных компонентов, получаемые при переработке овощей и бобовых культур, для обогащения их витаминами и придания изделиям привлекательного внешнего вида

,
,
,
. Изучение возможности применения недоиспользуемых частей морепродуктов в производстве макаронного теста является актуальным направлением исследований для создания новых рецептур макаронных изделий.

Целью исследования было изучение показателей качества и структурно-реологических характеристик макаронных изделий с добавлением фракций морепродуктов, полученных в результате переработки ракообразных и моллюсков (гидролизата кальмара и порошка креветки).

2. Методы и принципы исследования

Объектами исследований являлись: мука пшеничная хлебопекарная высшего сорта, кожица Командорского кальмара (лат. Berryteuthis magister), антенны северной креветки (лат. Pandalus borealis), рис ферментированный (порошок красного цвета, получаемый культивированием Monascus purpureus на рисе), препарат Энзи-Микс У (комплекс кислых протеаз, протеолитическая активность которого составляет 120 единиц на грамм, оптимум действия 40°С и рН 6,0). Все используемое сырье, материалы и образцы, полученные в ходе проведения эксперимента, соответствовали требованиям нормативной документации по показателям безопасности (ТР ТС 021/2011, ТР ТС 029/2012, ТР ЕАЭС 040/2016).

На начальном этапе были приготовлены гидролизат кожи кальмара и порошок антенн креветки (рис.1) по ранее предложенным авторами технологическим решениям (рис. 1)

,
.

Технологические схемы приготовления образцов: а - гидролизата кожи кальмара; б - порошка антенн креветки

Рисунок 1 - Технологические схемы приготовления образцов: 

а - гидролизата кожи кальмара; б - порошка антенн креветки

Для изучения влияния массовой доли гидролизата кожи кальмара и порошка антенн креветки на органолептические и структурно-реологические показатели макаронного теста и высушенной лапши феттучине были изготовлены образцы по рецептурам, указанным в табл. 1.

Тесто и готовая к употреблению лапша, изготовленные с применением гидролизата кожи кальмара и порошка антенн креветки, могут при относительно высоких органолептических показателях (аромат, вкус и консистенция), иметь недостаточно высокие для данной готовой продукции цветовые характеристики, которые можно компенсировать за счет применения натуральных пищевых красителей. В качестве пищевого красителя в работе предлагается использование ферментированного риса, дающего яркую цветовую окраску. Для изучения его влияния на органолептические и реологические характеристики теста и высушенной лапши феттучине были приготовлены образцы макаронного теста с растительным компонентом: ферментированным рисом (табл. 1).

В качестве контрольного образца выступало тесто на основе пшеничной муки (К).

Таблица 1 - Рецептуры образцов

Рецептура теста с различной массовой долей внесенных компонентов

Образец

Массовая доля компонентов, %

Пшеничная мука

Вода

Гидролизат кожи кальмара

Порошок антенн креветки

Ферментированный рис

1. Контрольный образец теста без внесения добавок

К

66,0

34,0

-

-

-

2. Тесто с добавлением гидролизата кожи кальмара

№ 1.1

66,0

25,5

8,5

-

-

№ 1.2

17,0

17,0

-

-

№ 1.3

8,5

25,5

-

-

№ 1.4

-

34,0

-

-

3. Тесто с добавлением порошка креветки

№ 2.1

64,4

 34,0

-

1,6

-

№ 2.2

62,7

-

3,3

-

№ 2.3

61,1

-

4,9

-

№ 2.4

59,4

-

6,6

-

4.Тесто с добавлением ферментированного риса

№ 3.1

66,0

33,975

-

-

0,025

№ 3.2

33,95

-

-

0,05

№ 3.3

33,8

-

-

0,2

№ 3.4

33,5

-

-

0,5

Образцы предварительно раскатывались на аппарате (толщина макаронного теста 1,2±0,2мм), далее на специальной насадке для получения лапши феттучине (ширина 6,5 мм) и затем высушивались до полной готовности на дегидраторной сушилке при температуре 60+20С до достижения влажности изделий 10+1%. Внешний вид полученных образцов указан на рис. 2.

Образцы высушенной лапши феттучине

Рисунок 2 - Образцы высушенной лапши феттучине

Структурно-реологические показатели анализировались по силе разрыва образцов теста и прочности высушенной лапши феттучине, измеряемом на текстурометре Brookfield СТ3. При определении силы разрыва, с одним циклом повторения, использовали сферический зонд ТА18 (сфера из нержавеющей стали, диаметром 12,7 мм), а также применяли насадку, состоящую из двух пластин с внутренним в центре диаметром отверстия 30 мм. Пластины крепились вместе, с образцами теста между ними, для введения в них сферического зонда. При определении показателей прочности высушенных макаронных изделий применяли зонд ТА7 (зонд «острое лезвие», изготовленное из прозрачного акрила, шириной 6 см), используемый для определения усилия на излом, а также применяли подставку с просветом 3 см. Образцы пластинок высушенной лапши феттучине укладывались на просвет по центру между индентером ТА7.

В полученных образцах изучалось влияния массовой доли гидролизата кожи кальмара, порошка антенн креветки и ферментированного риса на органолептические показатели образцов до и после их варки до готовности. Исследовалось общее восприятие и консистенция готового полуфабриката, а также общее восприятие цветовых характеристик поверхности теста, в высушенной и сваренной в воде лапши феттучине. В процессе варки лапши определялись временные показатели перевариваемости образцов.

Исследования проводились в 3–5-ти кратной повторяемости. Математическая обработка результатов осуществлялась с помощью программного обеспечения Texture Loader и Microsoft Office 2016.

3. Основные результаты

На рисунке 3 представлены данные прочности (Н) исследуемых образцов макаронного теста в зависимости от массовой доли вносимых компонентов. 

Изменение прочности раскатанного теста в зависимости от массовой доли вносимых компонентов: а - гидролизат кожи кальмара; б - порошок антенн креветки; в - ферментированный рис

Рисунок 3 - Изменение прочности раскатанного теста в зависимости от массовой доли вносимых компонентов: 

а - гидролизат кожи кальмара; б - порошок антенн креветки; в - ферментированный рис

Из представленных на рис. 3 данных видно, что раскатанное тесто, изготовленное с применением гидролизата кожи кальмара, имеет наилучшие прочностные характеристики, особенно при использовании максимальных дозировок гидрализата. Вероятно, это связано с наличием в составе гидролизата кожи кальмара низкомолекулярных пептидов и свободных аминокислот, оказывающих влияние на реологические изменения происходящие в тесте при его добавлении. Добавление в тесто порошка антенн креветки также улучшает прочностные характеристики раскатанного теста, что вероятно связано с наличием в данной добавке значительного количества хитина. Добавление в тесто ферментированного риса, в соответствии с рецептурами, представленными в табл.1, практически не оказывают влияния на прочностные характеристики раскатанного теста, что свидетельствует о его нейтральности к влиянию на реологические характеристики изготавливаемого продукта.

На рисунке 4 представлены данные прочности (Н) образцов высушенной лапши феттучине. 

Изменение прочности высушенных образцов лапши феттучине: а - гидролизат кожи кальмара; б - порошок антенн креветки; в - ферментированный рис

Рисунок 4 - Изменение прочности высушенных образцов лапши феттучине: 

а - гидролизат кожи кальмара; б - порошок антенн креветки; в - ферментированный рис

Из представленных на рис. 4 данных видно, что высушенные пластинки лапши феттучине, изготовленные с применением гидролизата кожи кальмара и сушеных антенн креветки, имеют большую прочность по сравнению с контрольным образцом. Добавление в тесто ферментированного риса, в соответствии с рецептурами, представленными в табл.1, практически не оказывают влияния на прочностные характеристики высушенной лапши феттучини.

Органолептическая оценка образцов проводилась до и после их варки до готовности (рис. 5). Время варки образцов зависело от вида и массовой доли вносимых компонентов, дегустация проводилась после 6 минут варки через каждые 30 с. (табл. 2).

Таблица 2 - Время варки образцов до готовности в минутах

К

Образцы теста с гидролизатом кожи кальмара

Образцы теста с добавлением порошка креветки

Образцы теста с добавлением ферментированного риса

1.1

1.2

1.3

1.4

2.1

2.2

2.3

2.4

3.1

3.2

3.3

3.4

8,8+0,1

13,6+0,3

16,2+0,3

18,8+0,4

19,7+0,5

9,2+0,1

11+0,2

13,7+0,3

14,5+0,3

8,9+0,1

8,9+0,1

8,4+0,1

8,3+0,1

Из представленных данных видно, что образцы, изготовленные с применением гидролизата кожи кальмара и сушеных антенн креветки, имеют большее время варки при увеличении добавленных в неё компонентов. Добавление в тесто ферментированного риса, в соответствии с рецептурами, представленными в табл.1, не оказывают влияния на время варки образцов.

Образцы высушенного макаронного теста с добавлением гидролизата кальмара с массовой долей 25,5 и 34,0% обладали наилучшими показателями внешнего вида и цвета, имели более гладкую, однородную, «шелковистую» поверхность с приятными цветовыми характеристиками. После варки дегустаторы отмечали также приятный аромат свежесваренного кальмара с легким высокобелковым кальмарным привкусом «умами» (рис. 5). Внесение высушенных антенн креветки дает приятные свойственные данному виду макаронных изделий органолептические характеристики, однако цвет лапши феттучине остается слабо выраженным (рис.2, образцы 2.1-2.4). Поэтому, для большей выразительности и привлекательности рекомендуется добавлять в тесто для изготовления лапши феттучине на основе порошка антенн креветки пищевые красители с характерной «креветочной» окраской, например, ферментированный рис в количестве от 0,025 до 0,05%. Также, в результате проведенной органолептической оценки образцов, изготовленных с добавлением ферментированного риса (до и после варки), было установлено, что используемый компонент улучшает их цветовые характеристики, при этом не оказывает влияние на такие органолептические показатели как внешний вид, текстура, вкус и запах.

На рис. 5 представлены профилограммы органолептической оценки образцов после их варки до готовности.

Изменение органолептической оценки образцов после кулинарной обработки (варки)

Рисунок 5 - Изменение органолептической оценки образцов после кулинарной обработки (варки)

Из представленных на рис. 5 данных видно, что образцы с добавлением гидролизата кожи кальмара, сушеных антенн креветки и ферментированного риса, имеют более высокую органолептическую оценку по сравнению с контрольным образцом. Наилучшими органолептическими показателями обладают образцы с максимальным количеством гидролизата кальмара (34,0%), с содержанием порошка антенн креветки равным 3,3%, а также образцы с содержанием ферментированного риса от 0,025 до 0,05% (по показателю — цвет).

4. Заключение

1. Изучено влияние гидролизата кожи кальмара и антенн креветки на органолептические и структурно-реологические характеристики макаронного теста. Показано, что внесение гидролизата кальмара или порошка креветки в тесто улучшает его реологические характеристики.

2. Установлено, что наилучшими органолептическими показателями обладают образцы с максимальным количеством гидролизата кальмара (34,0%), с содержанием порошка антенн креветки равным 3,3%, а также образцы с содержанием ферментированного риса от 0,025 до 0,05% (по показателю цвет).

3. Обосновано время варки образцов до готовности, составившее для образцов теста с содержанием 34,0% гидролизата кожи кальмара 20 минут, 3,3% порошка антенн креветки 15 минут.

Article metrics

Views:33
Downloads:3
Views
Total:
Views:33