Оценка целесообразности применения кавитационных воздействий в производстве помадных конфет с тыквенной подваркой

Введение: Исследованиями, проведенными во Всероссийском научно-исследовательском институте кондитерской промышленности, было установлено, что использование инвертного сиропа, полученного в результате кавитационных воздействий, при производстве помадных конфет улучшает их структуру и замедляет процессы потери влаги при хранении.

Цель: изучено влияние кавитационных воздействий на химический состав тыквенной подварки и процессы влагопереноса в помадных конфетах с ее применением. Кавитационную обработку инвертного сиропа и тыквенной подварки проводили на лабораторной установке марки «Сиринкс 250-К».

Материалы и методы: Исследование физико-химических и микробиологических показателей тыквенной подварки и помадных конфет осуществляли стандартизированными методами. Определение β каротина в подварке проводили спектрофотометрическим методом при длине волны 451 нм.

Результаты: Предложен способ получения тыквенной подварки при температуре 65 °С, позволяющий увеличить содержание β-каротина в подварке в 40 раз по сравнению с традиционной технологией. Установлено, что после кавитационной обработки тыквенной подварки содержание в ней β-каротина снижается в 3,4 раза, увеличивается содержание магния, кальция, и в особенности натрия (почти в 10 раз) относительно контроля. По-видимому, это связано с протеканием эрозионных процессов материала рабочей поверхности волновода в процессе кавитации. Кавитационная обработка подварки способствует улучшению ее микробиологических показателей. Дальнейшее применение тыквенной подварки в производстве помадных конфет сопровождается полной потерей в них β-каротина из-за высокой температуры уваривания помадной массы (95 °С).

Выводы: Использование тыквенной подварки, подвергнутой кавитационным воздействиям, способствует лучшему сохранению массовой доли влаги в конфетах. Значительная потеря β-каротина при проведении кавитации в приведенных условиях свидетельствует о необходимости изменения материала волновода, снижения температуры обработки подварки из мякоти тыквы, богатой термолабильными каротиноидами. Для оценки целесообразности использования кавитационных воздействий для гомогенизации других видов плодоовощного сырья необходимо проведение дополнительных исследований по сохранности в нем биологически активных веществ, что в свою очередь будет зависеть от условий и продолжительности кавитационных воздействий. 

1. Аксенова, Л.М., Кочетов, В.К., Лисицын, А.Б., Никольский, К.Н., Панфилов, В.А., Подхомутов, Н.В., Семенова, А.А., & Талейсник, М.А. (2015). Пищевые технологии будущего и нанопреобразования биополимеров. Краснодар: Диапазон-В, 230-245.

2. Аксенова, Л.М., Талейсник, М.А., Герасимов, Т.В., & Кочетов В.К. (2013). Получение кислого инвертного сиропа с применением кавитационных способов обработки. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий, 57 (3), 135-137. DOI: https://doi.org/10.20914/2310-1202-2013-3-135-137

3. Баженова, А.Е., Баулина, Т.В., Осипов, М.В., & Пестерев, М.А. (2022). Получение помадных конфет с использованием кавитационных воздействий. Вестник КрасГАУ, 7, 235–245. DOI: https://doi.org/10.36718/1819-4036-2022-7-235-245

4. Бакина, А.П., & Камоза, Т.Л. (2020). Перспективы использования пюре из мякоти тыквы и джема из ягод красной смородины при производстве зефира. Вестник КрасГАУ, 6, 207–214. DOI: https://doi.org/10.36718/1819-4036-2020-6-207-214

5. Бакиров, А. Б., Бадамшина, Г.Г., Тимашева, Г.В., Каримова Л. К. & др.(2016). Применение антиоксидантного напитка у здоровых лиц, работающих в условиях химической нагрузки. Вопросы питания, 85(4), 82-87.

6. Бекетова, Н.А., Павловская, Е.В., Коденцова, В.М., Вржесинская, О.А., Кошелева, О.В., Сокольников, А.А., & Строкова, Т.В. (2019). Обеспеченность витаминами детей школьного возраста с ожирением. Вопросы питания, 88 (4). 66-74. DOI: https://doi.org/10.24411/0042-8833-2019-10043

7. Ботвинникова, В.В., & Красуля, О.Н. (2015). Формирование потребительских свойств кисломолочных напитков на основе эффектов ультразвука. Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Пищевые и биотехнологии, 3 (4), 30-40.

8. Зайцева, И. И., Шеламова, С. А., & Дерканосова, Н. М. (2019). Влияние выжимок из тыквы на процесс ферментации теста для крекера. Техника и технология пищевых производств, 49(3), 470–478. DOI: https://doi.org/10.21603/2074- 9414-2019-3-470-478

9. Коденцова В.М., Вржесинская О.А., Никитюк Д.Б., & Тутельян В.А. (2018). Витаминная обеспеченность взрослого населения Российской Федерации: 1987-2017 гг. Вопросы питания, 87 (4), 62-68. DOI: https://doi.org/10.24411/0042-8833-2018-10043

10. Кожемяко, А.В., Сергеева, И.Ю., & Долголюк, И.В. (2021). Экспериментальное определение биологически активных соединений в выжимках свеклы и моркови, районированных в Сибирском регионе. Техника и технология пищевых производств, 51(1), 179–187. DOI: https://doi.org/10.21603/2074-9414-2021-1-179-187

11. Кондратенко, В. В. & Кондратенкo, Т.Ю. (2019). Особенности формирования сорбционных свойств пектиновых веществ из разных видов тыквы. Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Пищевые и биотехнологии, 7 (4), 5-12.

12. Кондратенко, В.В., Петров, А.Н., Пацюк, Л.К., Лукьяненко, М.В., & Симоненко, Е.С. (2021). О возможности применения коллапсирующей кавитации при производстве продуктов для детского питания. Пищевая промышленность, 6, 33-38. DOI: https://doi.org/10.52653/PPI.2021.6.6.014

13. Курегян, А.Г., Степанова, Э.Ф., Печинский С.В., & Оганесян Э.Т. (2020). Модель стабилизаций субстанций каротиноидов. Хранение и перерабатка сельхозсырья, 4, 55-66. DOI; https://doi.org/10.36107/spfp.2020.345

14. Пацюк, Л.К., Федосенко, Т.В., & Кондратенко, В.В. (2020). Выявление кавитационной составляющей в общем приросте редуцирующих сахаров в результате инверсии сахарозы при ультразвуковом воздействии на овощные и фруктовые пюре. Садоводство и виноградарство, 5, 54-58. DOI: https://doi.org/10.31676/0235- 2591-2020-5-54-58

15. Пестерев, М.А., & Акимов, А.И. (2021). Кавитационная обработка как инструмент формирования органолептических свойств кондитерских полуфабрикатов. Пищевые системы, 4 (3S), 212-216. DOI: https://doi.org/10.21323/2618-9771-2021-4-3S-212-216

16. Петров, А.Н., Шишкина, Н.С., Пацюк, Л.К., Алабина, Н.М., Борченкова, Л.А., & Глазков, С.В. (2017). Получение новых видов продуктов с применением кавитационной обработки. Холодильная техника, 8. С. 54-59. DOI: https://doi.org/10.17816/RF99334

17. Руденко, О.С., Пестерев, М.А., Талейсник, М.А., Кондратьев, Н.Б., & Сакеллари, А.Д. (2020). Влияние кавитационной обработки плодовоовощного сырья на органолептические показатели кондитерских изделий. Все о мясе, 5S, 304 - 308 DOI: https://doi.org/10.21323/2071-2499-2020-5S-304-308

18. Скобельская, З.Г., & Горячева, Г.Н. (2002). Технология производства сахарных кондитерских изделий. Учебник. М., ПрофОбрИздат, 28-31.

19. Сметнева, Н.С., Погожева, А.В., Васильев, Ю.Л., Дыдыкин, С.С., Дыдыкина, И.С., & Коваленко, А.А. (2020). Роль оптимального питания в профилактике сердечно-сосудистых заболеваний. Вопросы питания, 89 (3), 114-124. DOI: https://doi.org/10.24411/0042-8833-2020-10035

20. Табаторович, А.Н. (2018). Исследование химического состава и качества полуфабрикатов из тыквы для кондитерского производства. Индустрия питания. 3 (1), 11-19. DOI: https://doi.org/10.29141/2500-1922-2018-6-1-2

21. Тринеева, О.В. (2022). Биологически активные вещества плодов облепихи крушиновидной (Hippophae rhamnoides L.) при хранении с применением различных способов консервации: обзор предметного поля. Хранение и переработка сельхозсырья, 1, 32-54. DOI; https://doi.org/10.36107/spfp.2022.269

22. Тутельян, В.А., Никитюк, Д.Б., Бурляева, Е.А., Хотимченко, С.А., Батурин, А.К., Стародубова, А.В., Камбаров, АО., Шевелева, С.А., & Жилинская, Н.В. (2020), COVID-19: новые вызовы для медицинской науки и практического здравоохранения. Вопросы питания, 89 (3), 6-13. DOI: https://doi.org/10.24411/0042-8833-2020-10024

23. Fabio Fernandes de Araujo, David de Paulo Farias, Iramaia Angelica Neri-Numa, Flavia Luisa Dias-Audibert & et al. (2020). Influence of high-intensity ultrasound on color, chemical composition and antioxidant properties of araca-boi pulp. Food chemistry, 338, 127747. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2020.127747

24. Fengying Chen, Min Zhang, & Chao-Hui Yang (2020). Application of ultrasound technology in processing of ready-to-eat fresh food: A review. Ultrasonics sonochemistry, 63, 104953. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2019.104953

25. Koekkoek, W.A.C., & van Zanten, A.R.H. (2016). Antioxidant vitamins and trace elements in critical illness. Nutr. Clin. Pract, 31 (4), 457-474. DOI: https://doi.org/10.1177/0884533616653832

26. Kupaeva, N.V., & Kotenkova E.A. (2019). Search for alternative sources of natural plant antioxidants for food industry. Food systems, 2(3), 17-19 DOI: https://doi.org/10.21323/2618-9771-2019-2-3-17-19

27. Liqing Qiu, Min Zhang, Bimal Chitrakar, & Bhesh Bhandari (2020). Application of power ultrasound in freezing and thawing Processes: Effect on process efficiency and product quality. Ultrasonics sonochemistry, 68, 105230. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2020.105230

28. Majerska, J., Michalska, A., & Figiel, A. (2019). A review of new directions in managing fruit and vegetable processing by-products. Trends in Food Science and Technology, 88, 207–219. DOI: https://doi.org/10.1016/j. tifs.2019.03.021

29. Rongbin Cui & Fan Zhu (2020). Effect of ultrasound on structural and physicochemical properties of sweetpotato and wheat flours. Ultrasonics sonochemistry, 66, 105118. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2020.105118

30. Uesugi, S. & et al. (2017). Dietary intake of antioxidant vitamins and risk of stroke: the Japan Public Health Center-based Prospective Study. Eur. J. Clin. Nutr, 71(10), 1179-1185. DOI: https://doi.org/10.1038/ejcn2017.71

31. Ulasevich, S.A., Gusinskaia, T.A., Semina, A.D., Gerasimov, A.A. & et al. (2020). Ultrasound-assisted fabrication of gluten-free dough for automatic producing dumplings. Ultrasonics sonochemistry, 68, 105198. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2020.105198