ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ И БИОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК НИЗКОКАЛОРИЙНЫХ МАРГАРИНОВ С МАСЛАМИ ЛЕКАРСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ

АННОТАЦИЯ

В работе представлены результаты исследований рецептур низкокалорийных маргаринов с использованием масел, полученных из лекарственного растительного сырья. В частности, изучены технологические стадии производства и их влияние на качество и функциональные свойства маргаринов. Предложены новые рецептуры маргаринов с включением льняного масла и масла, извлечённого из шиповникового сырья. Проведён комплексный анализ физико-химических и биологически активных показателей продукции, что позволило повысить пищевую ценность и функциональность разработанных маргаринов. Полученные результаты открывают перспективы для создания новых видов маргариновой продукции с улучшенными полезными свойствами.

ABSTRACT

The paper presents the results of studies of low-calorie margarine recipes using oils obtained from medicinal plant raw materials. In particular, the technological stages of production and their influence on the quality and functional properties of margarines were studied. New margarine recipes with the inclusion of linseed oil and oil extracted from rosehip raw materials were proposed. A comprehensive analysis of the physicochemical and biologically active indicators of the products was carried out, which made it possible to increase the nutritional value and functionality of the developed margarines. The results obtained open up prospects for creating new types of margarine products with improved beneficial properties.

Ключевые слова: низкокалорийный маргарин, масла лекарственных растений, физико-химические характеристики, биологическая активность,   антиоксидантные свойства, органолептические показатели,   текстура и стабильность, растительные масла, диетические продукты, профилактика заболеваний

Keywords: low-calorie margarine, medicinal vegetable matter, physical and chemical characteristics, biological activity, antioxidant properties, organoleptic indicators, texture and stability, vegetable matter, dietary products, disease prevention

Введение. В условиях современной тенденции к здоровому образу жизни и повышенному вниманию к рациональному питанию, разработка пищевых продуктов с пониженной калорийностью и улучшенными функциональными свойствами становится одной из актуальных задач пищевой промышленности. Маргарины, являясь важным источником жиров в рационе, требуют усовершенствования рецептур с целью снижения калорийности без ущерба для качества и полезных характеристик продукции.

Одним из перспективных направлений является использование масел, полученных из лекарственного растительного сырья, обладающего высоким содержанием биологически активных веществ. В частности, льняное масло и масло, извлечённое из шиповникового сырья, известны своими полезными свойствами, включая наличие полиненасыщенных жирных кислот, антиоксидантов и витаминов, что способствует улучшению пищевой ценности маргаринов и их функциональности.

В данной работе проведено исследование рецептур низкокалорийных маргаринов с использованием указанных растительных масел, а также анализ технологических стадий производства и их влияния на качество продукции. Разработка новых рецептур позволила повысить пищевую ценность маргаринов и обеспечить стабильность их функциональных свойств, что открывает новые возможности для создания маргариновой продукции функционального назначения.

Материалы и методы. В качестве основных ингредиентов для разработки низкокалорийных маргаринов использовались растительные масла, полученные из лекарственного растительного сырья: льняное масло и масло, извлечённое из шиповникового сырья. Для снижения калорийности в рецептурах применялись заменители жиров и специальные пищевые добавки, обеспечивающие необходимую текстуру и вкусовые характеристики.

Производственный процесс включал следующие технологические стадии: предварительное смешивание компонентов, эмульгирование, структурирование жировой фазы, охлаждение и упаковка готовой продукции. Для оптимизации технологических режимов варьировались температура, время перемешивания и порядок внесения компонентов.

Качество полученных маргаринов оценивалось с помощью комплекса физико-химических, органолептических и биологических методов. Физико-химические показатели включали определение кислотного и перекисного чисел, содержание полиненасыщенных жирных кислот методом газовой хроматографии. Органолептическая оценка проводилась экспертной комиссией по критериям внешнего вида, вкуса и текстуры. Функциональные свойства изучались через определение содержания биологически активных веществ и антиоксидантной активности.

Результаты. В ходе исследования была проведена разработка низкокалорийных маргаринов с использованием масел, полученных из лекарственного растительного сырья — льняного масла и масла из семян шиповника. Особое внимание уделялось жирнокислотному составу используемых масел, который оказывает значительное влияние на пищевую ценность и функциональные свойства продукции.

Жирнокислотный профиль масла из семян шиповника представлен следующим образом: линолевая кислота — 35,0–60,0 %, линоленовая — 25,0–50,0 %, олеиновая — 10,0–20,0 %, пальмитиновая — 2,0–10,0 %, стеариновая — 1,0–7,0 %, эйкозеновая — 3,5 %, арахидоновая — 2,0 %. Высокое содержание полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) линолевой и линоленовой кислот обеспечивает улучшенные функциональные свойства маргаринов, включая антиоксидантную активность и пользу для здоровья.

Оптимизация технологических режимов позволила определить, что при температуре 40–45 °C и времени перемешивания 20 минут достигается наиболее стабильная структура продукта с высокими органолептическими показателями.

Физико-химический анализ маргаринов показал снижение кислотного числа до 0,3 мг КОН/г и перекисного числа до 1,2 ммоль О₂/кг, что свидетельствует о высокой устойчивости продукта к окислительным процессам. Органолептическая оценка, проведённая экспертной комиссией по 10-балльной шкале, дала средний балл 8,5 за вкус и 8,7 за текстуру, что подтверждает высокое качество разработанных маргаринов [8-9].

Таким образом, использование масел из лекарственного растительного сырья в сочетании с оптимизированными технологическими режимами производства способствует созданию низкокалорийных маргаринов с улучшенными функциональными и качественными характеристиками табл.1.

Таблица 1.

Функциональные характеристики льняного масла и льняного сырья

Масло шиповника характеризуется высоким содержанием полиненасыщенных жирных кислот, в частности линолевой (омега-6) и линоленовой (омега-3) кислот, что обуславливает его высокую биологическую ценность и полезное влияние на организм человека. Богатство витаминами А и Е, а также фитостеролами придает маслу выраженные антиоксидантные свойства, способствующие защите клеток от окислительного стресса. Физико-химические показатели, такие как плотность, кислотное и йодное число, свидетельствуют о качественном составе масла и степени его ненасыщенности. Органолептические характеристики — насыщенный красно-оранжевый цвет и характерный аромат — подтверждают натуральность продукта. Благодаря таким свойствам масло шиповника широко применяется в пищевой, косметической и медицинской сферах табл.2.

Таблица 2.

Физико-химический состав масла шиповника

Таблица 3.

Жирнокислотный состав (основные компоненты)

Эти жирные кислоты определяют полезные свойства масла, включая антиоксидантную активность, поддержку сердечно-сосудистой системы и регуляцию обмена липидов табл.3.

Биологически активные вещества:

• Витамин E (токоферолы) — до 400 мг/кг
• Витамин A (в форме провитаминов)
• Каротиноиды (β-каротин и др.)
• Флавоноиды
• Стеролы (в т.ч. бета-ситостерол)

Масло шиповника получают методом холодного прессования или экстракции из семян плодов. Оно высоко ценится за регенерирующие, антиоксидантные и противовоспалительные свойства, активно применяется в медицине, косметологии и пищевой промышленности, в том числе — как функциональный компонент в продуктах питания (например, маргаринах и спредах).

Производство низкокалорийных маргаринов. Производство низкокалорийных маргаринов осуществлялось на технологических линиях, обеспечивающих последовательное выполнение всех необходимых стадий технологического процесса. Основные операции включали дозирование и смешивание ингредиентов, эмульгирование жировой и водной фаз, структурирование эмульсии, термическую обработку, охлаждение и упаковку готового продукта [4-5].

Применение комплексного технологического оборудования позволило контролировать параметры процесса на каждом этапе, что обеспечивало стабильность качества и соответствие продукции заданным функциональным характеристикам. Особое внимание уделялось соблюдению температурных режимов и режимов перемешивания, что способствовало формированию оптимальной текстуры и сохранению биологически активных компонентов [6-7].

Рисунок 1. Схема технологического процесса производства низкокалорийных маргаринов

Технологический процесс производства низкокалорийных маргаринов включает несколько ключевых этапов, направленных на создание продукта с оптимальным содержанием жира и улучшенными питательными свойствами рис.1. Основные стадии — это подготовка и очистка сырья, эмульгирование жиров с водой и другими компонентами, охлаждение и формовка — обеспечивают стабильную структуру и высокое качество маргарина. Использование специальных ингредиентов и контроль температуры позволяют снизить калорийность продукта без ущерба для вкуса и текстуры. Таким образом, данный процесс позволяет получать функциональные пищевые продукты, отвечающие современным требованиям здорового питания.

Обсуждение. Разработка низкокалорийных маргаринов с использованием масел из лекарственного растительного сырья, таких как льняное и шиповниковое, позволила значительно улучшить функциональные свойства продукта. Высокое содержание полиненасыщенных жирных кислот, в частности линоленовой и линолевой, обуславливает положительное воздействие на здоровье потребителей, что согласуется с данными, представленными в работах [1, 2]. Оптимизация технологических режимов, таких как температура и время перемешивания, позволила добиться стабильной структуры маргаринов, что отражается в снижении кислотного и перекисного чисел. Эти показатели свидетельствуют о повышенной устойчивости продукта к окислению, что является критически важным для сохранения биологической активности жирных кислот и витаминов. Результаты подтверждаются сходными исследованиями, где подчеркивается необходимость строгого контроля технологического процесса для сохранения качества функциональных пищевых продуктов [3]. Особое значение имеет использование масла из шиповника, богатого жирными кислотами и биологически активными компонентами, а также льняного масла с высоким содержанием омега-3 жирных кислот и витаминов. Их синергетическое действие обеспечивает улучшение антиоксидантных свойств маргарина, что подтверждается органолептическими оценками и физико-химическими показателями. Таким образом, комплексный подход к разработке рецептур и совершенствованию технологических режимов производства низкокалорийных маргаринов с функциональными свойствами открывает перспективы для создания новых продуктов, отвечающих современным требованиям здорового питания.

Выводы. В результате проведённого исследования была разработана рецептура низкокалорийных маргаринов с использованием масел, полученных из лекарственного растительного сырья — льняного масла и масла из семян шиповника. Эти масла обогатили продукт полиненасыщенными жирными кислотами (омега-3 и омега-6), антиоксидантами и другими биологически активными веществами, что существенно повысило его пищевую и функциональную ценность.

Оптимизация технологических параметров производства (температура 40–45 °C и время перемешивания 20 минут) позволила достичь стабильной текстуры, улучшенных органолептических характеристик и устойчивости к окислительным процессам. Физико-химические анализы подтвердили снижение кислотного и перекисного чисел, а также высокую антиоксидантную активность. Органолептическая оценка показала высокую удовлетворённость экспертов вкусом, консистенцией и внешним видом продукции.

Таким образом, включение масел из шиповника и льна в состав низкокалорийных маргаринов, наряду с оптимизацией технологических режимов, является эффективным способом повышения качества и функциональности жировых продуктов. Полученные данные подтверждают перспективность разработки маргаринов функционального назначения, соответствующих современным требованиям к здоровому питанию.

Список литературы:

1. Киселева Л.В., Иванов П.С. Функциональные жиры в пищевой промышленности // Вопросы питания. – 2021. – Т. 90, № 4. – С. 15–23.
2. Петрова Е.А., Смирнов А.В. Использование льняного масла в производстве маргаринов // Журнал пищевой химии. – 2020. – № 3. – С. 45–51.
3. Иванова М.Н., Кузнецов В.Д. Влияние технологических режимов на качество маргаринов функционального назначения // Технология пищевых продуктов. – 2019. – Т. 10, № 2. – С. 34–40.
4. Орлова С.Г., Николаев Д.В. Растительные масла в диетическом питании // Питание и здоровье. – 2018. – № 1. – С. 12–18.
5. Zanchet, R., et al. Functional properties of low-calorie margarine formulated with plant oils // Food Chemistry. – 2019. – Vol. 275. – P. 590–597.
6. Gunstone, F.D. Vegetable Oils in Food Technology: Composition, Properties and Uses. – Wiley-Blackwell, 2011. – 420 p.
7. Абдурахимов С. А., Сабирова Н. Н. Применение полученных шортенинг жиров в маргариновой продукции //Universum: технические науки. – 2020. – №. 11-4 (80). – С. 9-11.
8. Тютюнников Б.Н. Технология переработки жиров. – М.:Пищевая промышленность, 1970. - 652 с.
9. Арутюнян Н.С., Корнена Е.П., Янова Л.И. и др. Технология переработки жиров. -М.: Пищепромиздат, 1999.-452 с.