STUDY OF THE COMPOSITION OF RAW MATERIAL COMPONENTS AND OPTIMIZATION FOR THE PREPARATION OF A COMPOSITE MIXTURE IN MAYONNAISE PRODUCTION

УДК 664.34

Аннотация

В данной работе с целью оптимизации состава смеси из зародышевой продукт пшеницы (ЗПП) и мука кунжутного жмыха (МКЖ) был произведён расчёт пищевой ценности смесей с различным соотношением данных компонентов по основным макронутриентам (белки, жиры, углеводы, пищевые волокна) и их соотношению. Для улучшения питательным и функциональным свойствам майонезных соусов. При этом планировалось,  что в составе композитной смес (сокр.КС) в качестве доминирующего компонента принята ЗПП, то есть предполагается, что её содержание в смеси будет не менее 60,0%. Для подтверждения принятого решения произвели расчёт фракционного состава смесей по белкам, жирам и углеводам, а также их соотношению в смесях с майонезной продукт (сокр.МП.), ЗПП и МКЖ в соотношениях 80:20 (КС 1), 70:30 (КС 2) и 60:40 (КС 3), так как дозировка смес, не содержащей жира в производстве майонезных изделий не желательна выше 30,0% к рецептурному количеству яичного порошка, так как это может негативно отразиться на качестве (ухудшение структуры текстуры и, как следствие, не достаточная густую и стабильную эмульсию) и потребительской ценности готовой продукции.

Abstract

In this study, in order to optimize the composition of a mixture consisting of wheat germ product (WGP) and sesame cake flour (SCF), the nutritional value of mixtures containing different proportions of these components was evaluated. The assessment was based on the content and ratio of the main macronutrients, including proteins, fats, carbohydrates, and dietary fiber, with the aim of improving the nutritional and functional properties of mayonnaise sauces. It was assumed that wheat germ product (WGP) would serve as the predominant component of the composite mixture (CM), and therefore its proportion in the mixture was planned to be no less than 60.0%. To substantiate this approach, calculations were carried out to determine the fractional composition of the mixtures with respect to proteins, fats, and carbohydrates, as well as their relative proportions in formulations containing mayonnaise product (MP), WGP, and SCF at ratios of 80:20 (CM-1), 70:30 (CM-2), and 60:40 (CM-3). These ratios were selected because the incorporation level of a fat-free mixture in mayonnaise production is not recommended to exceed 30.0% of the formulation amount of egg powder. Exceeding this level may adversely affect product quality by impairing the textural structure and, consequently, reducing the viscosity and stability of the emulsion. Such changes may ultimately diminish the consumer and functional value of the finished product.

Ключевые слова: зародышевой продукт пшеницы (ЗПП), мука кунжутного жмыха (МКЖ), компонент, макронутриент, белки, жиры, углеводы, пищевые волокна.

Keywords: wheat germ product (WGP), sesame cake flour (SCF), component, macronutrient, proteins, fats, carbohydrates, dietary fiber.

Введение

Майонез является мультикомпонентной системой, а качественный и количественный состав ингредиентов определяет его функции и свойства. Исходным сырьём для приготовления майонеза является: растительное масло, яичный порошок, молоко сухое, сахарный песок, соль поваренная, порошок горчичный, уксус, томат–паста, хрен, кислота лимонная пищевая, белок соевый пищевой, вкусовые и стабилизирующие добавки (масло эфирное укропное, перец черный молотый, тмин, эссенция апельсиновая, крахмал кукурузный фосфатный марки Б, крахмал картофельный карбоксиметиловый), вода питьевая [1].

Результаты и обсуждения

Оптимизация состава смеси зародышевого продукта пшеницы (сокр.ЗПП) и муки кунжутного жмыха (сокр.МКЖ) является важной задачей для получения продуктов с улучшенными питательными и функциональными свойствами. Сочетание этих двух компонентов позволяет обогатить смесь белками, клетчаткой, витаминами, минералами и полезными жирами.

Цели оптимизации, основные цели при оптимизации состава смеси включают:

- повышение питательной ценности за счет синергетического эффекта от сочетания ЗПП и МКЖ;

- улучшение текстурных характеристик конечного продукта;

- достижение желаемого вкуса и аромата;

- обеспечение стабильности при хранении;

- снижение себестоимости при сохранении высокого качества.

Экспериментальный часть

 Для оптимизации состава смеси из зародышевой продукт пшеницы (ЗПП) и мука кунжутного жмыха (МКЖ) был произведён расчёт пищевой ценности смесей с различным соотношением данных компонентов по основным макронутриентам (белки, жиры, углеводы, пищевые волокна) и их соотношению.  При этом планировалось,  что в составе композитной смес (сокр.КС) в качестве доминирующего компонента принята ЗПП, то есть предполагается, что её содержание в смеси будет не менее 60,0%. Анализ химического состава основных компонентов. С целью определения наиболее оптимального соотношения ЗПП и МКЖ произвели сравнительный анализ по макронутриентам разных смесей. Результаты расчёта приведены в таблицах 1 и  2.

Таблица 1. Химический состав композитной смеси  из муки зародышевой продукт пшеницы и полуобезжиренной кунжутной

Анализ полученных данных (табл.1) показал, что по соотношению  Б:Ж:У наиболее близким к средним рекомендуемым значениям (1,0:1,0:4,0) является смесь из ЗПП и МКЖ – 80 : 20 соответственно. Однако, учитывая высокое содержание жира в МКЖ. для дальнейшего исследования была принята смесь с содержанием данных компонентов 60 : 40. Аргументом в пользу именно такого соотношения ЗПП и МКЖ является также более высокое содержание белка относительно первого рассматриваемого варианта.

Для подтверждения принятого решения произвели расчёт фракционного состава смесей по белкам, жирам и углеводам, а также их соотношению в смесях с майонезной продукт (сокр.МП.), ЗПП и МКЖ в соотношениях 80:20 (КС 1), 70:30 (КС 2) и 60:40 (КС 3), так как дозировка смес, не содержащей жира в производстве майонезных изделий не желательна выше 30,0% к рецептурному количеству яичного порошка, так как это может негативно отразиться на качестве (ухудшение структуры текстуры и, как следствие, не достаточная густую и стабильную эмульсию) и потребительской ценности готовой продукции.

Фракционный состав исследуемых смесей представлен на рисунке 1.

Рисунок 1. Макронутриентный состав эмульсионных композитных смесей майонезных продуктов

Установлено соотношение Б:Ж:У в исследуемых смесях, которое составляло для КС 1 – 1,0:0,2:5,5, КС 2 - 1,0:0,2:5,0 и для КС 3 - 1,0:0,3:4,2 (рис1). Наиболее близким к рекомендуемому соотношению основных макронутриентов был вариант с КС 3, особенно по соотношению белков и углеводов. Следует отметить, что данные смеси характеризуются пониженным содержанием жиров, что, в принципе, не существенно в производстве майонезных изделий, так как в их рецептуре часто содержатся жиры.  Однако, дозировка КС 30,0% к рецептурному количеству МП. может негативно отразиться на качестве соусов. Об оптимальной дозировки смеси можно судить только по результатам  конечных продуктов.

Технологические свойства сырья и их композитных смесей обусловлены составом белков и углеводов, фракционный состав которых  по данным различных источников [1;с.32-44,2;с.53-60, 3;с.14-15] представлен в таблице 2.

Таблица 2. Фракционный состав белков и углеводов порошки различных видов и композитной смеси №1

Как следует из представленных в таблице 2 данных, в белке яичный порошок (сокр.ЯП) доминируют водорастворимые (албумины – 36,8%) и (глобулины – 28,0%) фракции, глютелины и проламины отсуствуют. Белок ЗПП  состоит, в основном, из легкорастворимых фракций: альбуминов (37,4%), глобулинов (19,2%), имеются в незначительном количестве спирторастворимые фракции. Преимущество белка ЗПП по сравнению с белком яичного порошка заключается в белки зародыша пшеницы и белки яичного порошка имеют схожие показатели в основном по своей высокой биологической ценности и аминокислотному составу, приближающемуся к эталонному белку [4;с.34-35]. Несмотря на растительное происхождение, белки зародыша пшеницы считаются одним из лучших источников растительного протеина, который по эффективности сравним с животными белками (в частности, яичным порошком). Белок исследумых проб МКЖ по фракционному составу не уступает ЯП, в нём также преобладают альбумины и глобулины, в незначительном количестве содержатся глютелины и проламины. Данное обстоятельство также является убедительным аргументом в пользу комбинирования данных видов биодобавки для производства майонезных изделий, в данном случае майонезных соусов[6;с.34-35].  

Как и следовало ожидать, в композитной смеси №1  из  ЯП., ЗПП и МКЖ в соотношении 70:21:9 соответственно за счёт высокого долевого участия яичного порошке содержание альбумины и глобулинов превышало аналогичные значения в ЗПП и МКЖ; снижалось содержание глютелинов и проламинов относительно образца сравнения, при этом их количество было выше, чем в ЯП , соответственно, в 1,3 и 10,5 раз[8;с.230-235].

Аналогичная закономерность наблюдалась и относительно фракционного состава углеводов. Так, по составу углеводных фракций показатели ЯП были относительно близки к аналогичным показателям ЗПП. Принципиальные различия установлены для МКЖ, так массовая доля моно- и дисахаридов, пищевых волокон  превышала аналогичные значения в ЯП и ЗПП, соответственно, в 5,2 и 7,1 раз, при этом содержание было меньше практически в 3,5 и 4,8 раз.

Для сырья исследуемых видов и композитной смеси №1 на их основе определяли функционально-технологические свойства: водоудерживающая, жироудерживающая и жироэмульгирующая способности, по методикам, описанным в главе II. Результаты исследования  представлены на рисунках 2 и  3.

Установлена закономерность изменения  водоудерживающей способности  в зависимости от фракционного  состава  исследуемых видов сырья. Так, наибольшее значение данного показателя закономерно  обнаружено у МКЖ (82,0%), что превышало аналогичные значения у образцов сравнения, ЯП и ЗПП  в среднем в 1,1 раза. ЗПП по данному показателю была наиболее близка к ЯП. (рис.3.).

Рисунок 2. Зависимость водоудерживающей способности от вида сырья

Рисунок 3. Зависимость жироудерживающей  способности от вида сырья

Максимальные значения жироудерживающей способности  установлены для МКЖ  (86,0%) и МС (54%), в то время, как данный показатель у ЗПП и ЯП (135-136%), и смеси  был на 18,0, 63,0 и 43,0 % (абс.) меньше.

ЯП, ЗПП и МКЖ обладает достаточно высоко водоудерживающей способностью и уникальной  эмульгирующей способностью. Жиры в данном виде сырья, в частности полиненасыщенные жирные кислоты, и присутствие белка с высоким содержанием лизина, способствуют образованию и стабилизации  эмульсий. Это свойство важно для приготовления различных майонезных продуктов, так как влияет на текстуру и структуру изделий. 

Водопоглотительная способность МКЖ  выше, чем у остальных объектов сравнения, что обусловлено высоким содержанием белка, обладающего гидрофильными свойствами.

Выводы. Повышенные значения  основных технологических показателей качества различных видов сырья и  их смесей способствует увеличению выхода готовой продукции в основном за счёт целесообразного в данном случае увеличения  влажности продукта на 1,0…2,0 % в зависимости от их вида и дозировки в смеси.  Повышенная жироудерживающая способность  исследуемых образцов сырья и смеси также способствует улучшению  структуры  пористости готовых изделий.

Полученные результаты исследования позволили разработать состав  композитной  смеси с использованием ЗПП и МКЖ для производства майонезных изделий, в частности майонезных соусов.

Список литературы:

1. ГОСТ Р 53590-2009. [Майонезы и соусы майонезные. Общие технические условия. Введен в действие 01.07.2012] - М.: Стандартинформ, 2012.
2. Патент РФ № 2232513, МПК А23 Л/14, СП В1/10. [Способ получения альбуминно- глобулинового белка «линумина» из жмыха семян льна]
3. [Пищевая химия] Под ред. А.П. Нечаева. - СПб.: ГИОРД, 2003. - 640с.(Русский язык)
4. Скурихин И.М. и др. [Все о пище с точки зрения химика] - М.: Высшая школа, 1991. - 288с. (Русский язык)
5. Бозоров Д.Х. [Совершенствование приготовления майонезов  Масложировая промышленность] – М.: 2016, №1, с.31-34.
6. Бозоров Д.Х. [Влияние пищевых добавок и вкусовых веществ на качество майонезов] Масложировая промышленность, – М.: 2016, №1, с.18-21. (Русский язык)
7. Р.А. Махмудов, К.Х. Мажидов, Ю.И. Макиенко, А.Ш. Абдуллаеа. [О зародышевых хлопьев зерна пшеницы] Пищевая промышленность, Москва, 1995 г. №3. с. 6. (Русский язык)
8. Ибрагимов А.К., Махмудов Р.А. [Анализ химического состава  и функционально-технологических свойств ингредиентов сырья для приготовления майонеза] // Девелопмент офсаиенcе анд течнологй  Сcиентифиc анд течниcал жоурнал №2/2026 с.229-235.

References:

1.  GOST R 53590-2009. [Mayonnaises and mayonnaise sauces. General specifications. Effective from 01.07.2012] - Moscow: Standartinform, 2012.
2. Patent RF № 2232513, IPC A23L/14, B01J/10. [Method for obtaining albumin-globulin protein "linumin" from flaxseed meal].
3. Pishchevaya khimiya [Food Chemistry], edited by A.P. Nechaev. St. Petersburg: GIORD, 2003. 640 p. (In Russ.)
4. Skurikhina I.M. et al. [All about food from a chemist's point of view]. Moscow: Vysshaya shkola, 1991. 288 p. (In Russ.)
5. Bozorov D.Kh. [Improvement of mayonnaise preparation // Oil and Fat Industry]. Moscow, 2016, No. 1, pp. 31-34. (In Russ.)
6. Bozorov D.Kh. [Influence of food additives and flavoring substances on mayonnaise quality // Oil and Fat Industry]. Moscow, 2016, No. 1, pp. 18-21. (In Russ.)
7. Mahmudov R.A., Majidov K.H., Makienko Y.I., Abdullayeva A.Sh. [On germ grains of wheat]. Food Industry, Moscow, 1995, No. 3, p. 6. (In Russ.)
8. Ibragimov A.K., Mahmudov R.A. [Analysis of chemical composition and functional-technological properties of raw materials for mayonnaise production]. Development of Science and Technology Journal, No. 2/2026, pp. 229-235. (In Russ.)