DEVELOPMENT AND COMPARATIVE EVALUATION OF HYPOALLERGENIC SUGAR COOKIE RECIPES

УДК 664.681.1:641.56:613.2

Аннотация

Цель исследования заключается в разработке и сравнительной оценке рецептур сахарного печенья с пониженным аллергенным потенциалом и функциональной направленностью. Рассмотрены три модели: традиционный контрольный образец, модифицированный экономичный вариант и безглютеновая композиция на основе рисовой и кукурузной муки. Методология включала анализ сырьевого состава, лабораторные выпечки, органолептическую оценку, определение физико-химических и структурно-механических показателей, а также расчет индексов функциональности и конкурентоспособности. Установлено, что замена сливочного масла, меланжа, части пшеничной муки и аллергенных наполнителей растительными аналогами, аквафабой, отрубями и побочными продуктами переработки снижает энергетическую ценность, повышает содержание пищевых волокон и уменьшает аллергенную нагрузку. Опытный образец 1 признан наиболее сбалансированным для массового функционального сегмента, а опытный образец 2 перспективен для специализированного безглютенового питания. Полученные результаты подтверждают технологическую реализуемость предложенных рецептур, их пищевую целесообразность и возможность дальнейшей промышленной адаптации с учетом требований безопасности, органолептической приемлемости и доступности сырья. Практическая значимость работы связана с использованием местного растительного сырья и вторичных ресурсов в производстве безопасных кондитерских изделий и стандартизации.

Abstract

The aim of the study is to develop and comparatively evaluate sugar cookie formulations with reduced allergenic potential and functional orientation. Three models were considered: a traditional control sample, a modified cost-effective variant, and a gluten-free composition based on rice and corn flour. The methodology included analysis of raw material composition, laboratory baking trials, sensory evaluation, determination of physicochemical and structural-mechanical indicators, and calculation of functionality and competitiveness indices. It was established that replacing butter, melange, part of wheat flour, and allergenic fillers with plant-based alternatives, aquafaba, bran, and processing by-products reduces energy value, increases dietary fiber content, and lowers allergenic load. Experimental sample 1 was recognized as the most balanced product for the mass functional segment, while experimental sample 2 is promising for specialized gluten-free nutrition. The results confirm the technological feasibility, nutritional relevance, and industrial adaptation of the proposed formulations, considering safety, acceptability, raw material availability, and standardization.

Ключевые слова: сахарное печенье, гипоаллергенные продукты, аквафаба, безглютеновая продукция, функциональные ингредиенты, вторичное сырьё, растительные заменители.

Keywords: sugar cookies, hypoallergenic products, aquafaba, gluten-free products, functional ingredients, secondary raw materials, plant-based substitutes.

Введение

Пищевая аллергия и непереносимость отдельных ингредиентов относятся к актуальным задачам современной нутрициологии и пищевой инженерии. Для мучных кондитерских изделий эта проблема особенно значима, поскольку традиционные рецептуры сахарного печенья включают пшеничную муку, молочные жиры, яйцепродукты, орехи и сухофрукты, обработанные серосодержащими консервантами [1-4].

Перспективным технологическим направлением является замена аллергенных компонентов растительным сырьём и вторичными продуктами переработки. Аквафаба, отруби, яблочный и нутовый жмых, растительные масла, рисовая и кукурузная мука способны одновременно выполнять структурообразующие, эмульгирующие, вкусовые и физиологические функции [5-8].

Цель работы заключалась в создании рецептур сахарного печенья с пониженным аллергенным потенциалом и оценке их функционально-технологических свойств. Научная новизна состоит в сопоставлении двух направлений модификации: экономичного функционального варианта с частичным снижением аллергенной нагрузки и специализированной безглютеновой рецептуры. Практическая значимость связана с использованием доступного растительного сырья для расширения ассортимента безопасных кондитерских изделий.

Материалы и методы

Объектами исследования служили три рецептурные модели: контрольный образец - печенье «Южное» по традиционной рецептуре N 137; опытный образец 1 - экономичная функциональная рецептура с частичным замещением аллергенных компонентов; опытный образец 2 - безглютеновая рецептура на основе рисовой и кукурузной муки.

Оценка проводилась по сырьевому составу, степени исключения глютенсодержащих, молочных и яичных компонентов, результатам лабораторных выпечек, органолептическим признакам, физико-химическим и структурно-механическим показателям. Нормативная интерпретация качества выполнена с учетом ГОСТ 24901-2023 «Печенье. Общие технические условия» [9].

Органолептическую оценку выполняли по пятибалльной шкале, включающей внешний вид, цвет, запах, вкус, текстуру, сочность/влажность и общую оценку. Для обобщения результатов использованы индекс функциональности IF = (B + F + M + H) / 4 и показатель конкурентоспособности K = 0,4S + 0,3Fc + 0,3Mr, где B - биологическая ценность, F - пищевые волокна, M - минеральная насыщенность, H - гипоаллергенность, S - сенсорная привлекательность, Fc - функциональная ценность, Mr - рыночная адаптивность.

Результаты и обсуждение

Традиционная рецептура содержит несколько ингредиентов с высоким аллергенным потенциалом. Поэтому корректировка была направлена не только на механическую замену сырья, но и на сохранение технологической функции каждого компонента: жировой фазы, эмульгирования, структурообразования, вкуса и пищевой ценности.

Таблица 1. Альтернативные виды сырья для замены аллергенных ингредиентов в рецептурах печенья

В опытном образце 1 частичная замена пшеничной муки на муку второго сорта с отрубями, а также применение кунжутного масла, аквафабы и яблочного жмыха позволили снизить аллергенную нагрузку, повысить содержание пищевых волокон и уменьшить себестоимость. Вместе с тем наличие пшеничной муки сохраняет ограничение для лиц с целиакией.

Опытный образец 2 разработан как гипоаллергенный безглютеновый продукт. Рисовая и кукурузная мука формируют крахмальный каркас изделия, соевый лецитин стабилизирует эмульсионную систему, а нутовый жмых повышает пищевую ценность. Основной технологический риск данного варианта связан с крошливостью и необходимостью строгого контроля влажности теста.

Рисунок 1. Внешний вид контрольного и опытных образцов печенья

Рисунок 2. Профилограмма дегустационной оценки качества печенья

Дегустационная оценка показала, что контрольный образец получил наивысшую общую оценку - 4,8 балла за счет традиционного вкуса, выраженного аромата и хрупкой текстуры. Опытный образец 1 имел 4,2 балла: снижение связано с присутствием отрубей и жмыха, влияющих на однородность структуры. Опытный образец 2 получил 4,4 балла, что подтверждает приемлемость безглютеновой рецептуры при корректном подборе ингредиентов.

Таблица 2. Физико-химические и структурно-механические показатели качества печенья

Влажность всех образцов находилась в пределах нормативных значений (5,8-6,1 %), что свидетельствует о соблюдении режима выпечки. В опытных образцах содержание жира снизилось до 14,0-14,5 % по сравнению с контролем (18,2 %) благодаря исключению сливочного масла и меланжа. Снижение сахара в опыте 1 до 22,1 % связано с заменой изюма на яблочный жмых.

Повышение намокаемости до 185 % объясняется водоудерживающей способностью пищевых волокон. Уменьшение пористости и прочности на разлом отражает ослабление структуры вследствие сокращения доли клейковинных белков. При внедрении рецептур эти показатели целесообразно корректировать дисперсностью жмыха, дозировкой лецитина и влажностью теста.

Таблица 3. Комплексная характеристика исследуемых образцов печенья

Комплексный анализ показал, что контрольный вариант сохраняет наилучшую сенсорную привлекательность, но характеризуется повышенной калорийностью, высоким гликемическим индексом и выраженной аллергенной нагрузкой. Опыт 1 рационально позиционировать как продукт для здорового питания и массового функционального сегмента, а опыт 2 - как специализированное изделие для лиц с непереносимостью глютена, ограничениями по молочным и яичным компонентам, а также для веганов.

Таблица 4. Оценка функциональности и конкурентоспособности рецептур печенья

Максимальное значение IF установлено для образца 2 (0,85), что связано с безглютеновой зерновой базой и снижением аллергенной нагрузки. Однако наибольшая конкурентоспособность выявлена у образца 1 (K = 0,82), поскольку он сочетает доступность сырья, приемлемые органолептические показатели и функциональную направленность.

С практической позиции наиболее быстрый путь коммерциализации связан с опытом 1, так как он использует доступное растительное сырьё и побочные продукты переработки. Опыт 2 требует более высокой культуры производства, контроля перекрёстного загрязнения глютеном и дополнительной стабилизации структуры, но имеет большую социальную значимость для специализированного ассортимента.

Заключение

Проведенная сравнительная оценка показала, что замена традиционных аллергенных компонентов растительным сырьём позволяет сформировать сахарное печенье с пониженной аллергенной нагрузкой и повышенной функциональной ценностью. Опытный образец 1 является наиболее рациональным для массового функционального сегмента, поскольку обеспечивает оптимальное соотношение стоимости, технологической стабильности и улучшенного состава.

Опытный образец 2 представляет перспективную платформу для разработки безглютеновых и гипоаллергенных мучных кондитерских изделий, ориентированных на потребителей с целиакией, пищевой непереносимостью и метаболическими ограничениями. Его внедрение требует коррекции структуры теста за счет эмульгаторов, гидроколлоидов, тонкодисперсных растительных белков и контроля влажности. Полученные результаты могут быть использованы при разработке технологических карт и опытно-промышленных партий функционального печенья.

Список литературы:

1. Клиническая аллергология и иммунология / под ред. Р. М. Хаитова, Н. И. Ильиной. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2018. - 640 с.
2. Баранов А. А., Намазова-Баранова Л. С. Пищевая аллергия: диагностика и лечение. - М.: Педиатр, 2019. - 212 с.
3. ГОСТ 32161-2013. Продукты пищевые функциональные. Общие технические условия.
4. ГОСТ 33993-2016. Продукты пищевые. Маркировка аллергенов.
5. Емельянова И. Т. Растительные белки в пищевых технологиях. - СПб.: Профессия, 2020. - 280 с.
6. Нечаев А. П., Тихомирова С. Е. Функциональные ингредиенты в производстве кондитерских изделий. - М.: ДеЛи плюс, 2019. - 312 с.
7. Тутельян В. А., Костоногов А. А. Пребиотики и пробиотики в регуляции иммунитета. - М.: Медицина, 2021. - 180 с.
8. Азизов Р. Р. Антиоксиданты в пищевых системах. - Казань: КГТУ, 2018. - 156 с.
9. ГОСТ 24901-2023. Печенье. Общие технические условия.
10. Food Allergen Labeling and Consumer Protection Act of 2004 (FALCPA). Public Law 108-282. - Washington: U.S. Food and Drug Administration, 2004. - 23 p.
11. Regulation (EU) No 1169/2011 of the European Parliament and of the Council of 25 October 2011 on the provision of food information to consumers // Official Journal of the European Union. - 2011. - L 304. - P. 18-63.
12. Sicherer S. H., Sampson H. A. Food allergy: epidemiology, pathogenesis, diagnosis, and treatment // Journal of Allergy and Clinical Immunology. - 2014. - Vol. 133, № 2. - P. 291-307.e5. DOI: 10.1016/j.jaci.2013.11.020.
13. Nowak-Wegrzyn A., Fiocchi A. Rare, medium, or well done? The effect of heating and food matrix on food protein allergenicity // Current Opinion in Allergy and Clinical Immunology. - 2009. - Vol. 9, № 3. - P. 234-237. DOI: 10.1097/ACI.0b013e32832b88e7.
14. Vally H., Misso N. L. A., Madan V. Clinical effects of sulphite additives // Clinical and Experimental Allergy. - 2009. - Vol. 39, № 11. - P. 1643-1651. DOI: 10.1111/j.1365-2222.2009.03362.x.

References:

1. Khaitov R.M., Ilyina N.I., eds. [Clinical allergology and immunology]. Moscow, GEOTAR-Media Publ., 2018. 640 p. (In Russ.)
2. Baranov A.A., Namazova-Baranova L.S. [Food allergy: diagnosis and treatment]. Moscow, Pediatr Publ., 2019. 212 p. (In Russ.)
3. GOST 32161-2013. [Functional food products. General specifications]. Moscow, Standartinform Publ. (In Russ.)
4. GOST 33993-2016. [Food products. Allergen labelling]. Moscow, Standartinform Publ. (In Russ.)
5. Emelyanova I.T. [Plant proteins in food technologies]. Saint Petersburg, Professiya Publ., 2020. 280 p. (In Russ.)
6. Nechaev A.P., Tikhomirova S.E. [Functional ingredients in confectionery production]. Moscow, DeLi plyus Publ., 2019. 312 p. (In Russ.)
7. Tutelyan V.A., Kostonogov A.A. [Prebiotics and probiotics in immunity regulation]. Moscow, Meditsina Publ., 2021. 180 p. (In Russ.)
8. Azizov R.R. [Antioxidants in food systems]. Kazan, KGTU Publ., 2018. 156 p. (In Russ.)
9. GOST 24901-2023. [Cookies. General specifications]. Moscow, Standartinform Publ. (In Russ.)
10. Food Allergen Labeling and Consumer Protection Act of 2004 (FALCPA). Public Law 108-282. Washington, U.S. Food and Drug Administration, 2004. 23 p.
11. Regulation (EU) No 1169/2011 of the European Parliament and of the Council of 25 October 2011 on the provision of food information to consumers. Official Journal of the European Union, 2011, L 304, pp. 18-63.
12. Sicherer S.H., Sampson H.A. Food allergy: epidemiology, pathogenesis, diagnosis, and treatment. Journal of Allergy and Clinical Immunology, 2014, vol. 133, no. 2, pp. 291-307.e5. DOI: 10.1016/j.jaci.2013.11.020.
13. Nowak-Wegrzyn A., Fiocchi A. Rare, medium, or well done? The effect of heating and food matrix on food protein allergenicity. Current Opinion in Allergy and Clinical Immunology, 2009, vol. 9, no. 3, pp. 234-237. DOI: 10.1097/ACI.0b013e32832b88e7.
14. Vally H., Misso N.L.A., Madan V. Clinical effects of sulphite additives. Clinical and Experimental Allergy, 2009, vol. 39, no. 11, pp. 1643-1651. DOI: 10.1111/j.1365-2222.2009.03362.x.