CC BY
109
УДК 637.146.3
Влияние технологических факторов на показатели качества кисломолочного
продукта
Кузина Дарья Андреевна, старший преподаватель кафедры эпизоотологии и микробиологии
e-mail: DashaDeva@mail.ru,
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Вологодская государственная молочнохозяйственная академия имени Н.В. Верещагина»
Грунская Вера Анатольевна, кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой технологии молока и молочных продуктов e-mail: grunskaya.vera@yandex.ru
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Вологодская государственная молочнохозяйственная академия имени Н.В. Верещагина»
Парфенова Евгения Владимировна, магистрант кафедры технологии молока и молочных продуктов
e-mail: evgenia.parfenova 2015@yandex.ru
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Вологодская государственная молочнохозяйственная академия имени Н.В. Верещагина»
Аннотация: В статье исследовано влияние нанофильтрационного концентрата творожной сыворотки на органолептические и структурно-механические свойства взбитого кисломолочного продукта, обогащенного пробиотической микрофлорой.
Ключевые слова: нанофильтрационный концентрат творожной сыворотки, взбитый кисломолочный продукт, пробиотическая микрофлора.
В последние годы в России в связи с ухудшением экономической ситуации отмечается тенденция к ухудшению состояния здоровья населения. Ведущее место среди причин потери здоровья занимают сердечно-сосудистые, онкологические и гастроэнтерологические заболевания, развитие которых в значительной степени обусловлено нарушением структуры питания, и, в частности, недостаточной обеспеченностью населения жизненно важными нутриентами. В связи с этим актуальна разработка молочных продуктов, характеризующихся повышенной пищевой и биологической ценностью, легкой усвояемостью, а так же умеренной калорийностью. Этим требованиям отвечают взбитые кисломолочные продукты. Использование для их производства вторичного молочного сырья (обезжиренного молока, молочной сыворотки) будет способствовать внедрению ресурсосберегающих технологий при производстве молочных продуктов [1, 2, 3, 4].
Проведены исследования в направлении разработки технологии взбитого кисломолочного продукта десертного назначения с пробиотическими свойствами и повышенной биологической ценностью. В качестве молочной основы для продукта предлагается использование обезжиренного молока, отличающегося от цельного
V V V/ ^ V/ |—*
пониженной калорийностью при почти одинаковой биологической ценности. Для повышения биологической ценности продукта предусматривается его обогащение концентратом творожной сыворотки, полученным методом нанофильтрации (нано-концентратом) и содержащим полноценные сывороточные белки [5]. Известно, что сывороточные белки, включающие оптимальный набор жизненно необходимых аминокислот и, с точки зрения физиологии питания, приближающиеся к «идеальному белку», используются организмом для структурного обмена, в основном, для синтеза белков печени, образования гемоглобина и плазмы крови.
Технология получения взбитых продуктов, характеризующихся нежной консистенцией, стабильной в процессе хранения, предполагает использование специальных стабилизирующих добавок. С этой целью использовали пектинол, обладающий, как показали предварительно проведенные опыты, устойчивыми стабилизирующими и связывающими свойствами, не изменяющими вкус исходного сырья.
Для установления рациональной дозы наноконцентрата творожной сыворотки и пектинола в составе рецептуры продукта изучено их влияние на органолептиче-ские показатели и степень взбитости продукта.
Белковую кисломолочную основу для продукта получали по технологии творога. Для этого молочную смесь сквашивали закваской, содержащей бифидобактерии, ацидофильную палочку и ароматообразующие лактококки, до образования достаточно прочного сгустка. С целью активизации развития заквасочной микрофлоры, прежде всего, бифидобактерий, в процессе сквашивания использовали специально подобранный микроэлементный премикс [6, 7]. Кислотный сгусток подвергали обработке для частичного удаления сыворотки, в белковую кисломолочную основу вносили предварительно пропастеризованный наноконцентрат (массовая доля сухих веществ в концентрате - 24 %, массовая доля белка - 2 %) и пектинол, затем полученную смесь подвергали взбиванию и охлаждению.
Диапазон варьирования исследуемых факторов выбран с учетом предварительно проведенных опытов (таблица 1). В качестве контроля использовали белковую кисломолочную основу без внесения наноконцентрата.
Таблица 1. Диапазон варьирования технологических факторов
Фактор Диапазон варьирования
Массовая доля нанофильтрационного концентрата творожной сыворотки, % 10-50
Массовая доля пектинола, % 0,1-2,0
Результаты органолептической оценки (рис. 1) показали, что внесение нано-концентрата творожной сыворотки в белковую кисломолочную основу оказывает существенное влияние на вкус и запах, консистенцию продукта. Добавление концентрата в количестве (10-30) % придает продукту выраженный кисломолочный вкус и аромат в отличие от продукта, полученного только на основе обезжиренного молока. При этом консистенция продукта становилась более нежной, «воздушной», что, по-видимому, обусловлено функциональными свойствами сывороточных белков. При повышенных дозах наноконцентрата (более 30 %) органолептические показатели продукта ухудшались (появлялись излишне кислый вкус и мучнистость).
вкус
цвет
Массовая доля нанофильтрационного концентрата творожной сыворотки, %
—♦—О -И-10 —*-20 Н^ЗО -Ж-40 -»-50
Рис. 1 Влияние массовой доли нанофильтрационного концентрата на органолептические показатели продукта
Установлено, что добавление стабилизатора в исследуемых концентрациях не изменяло выраженности вкуса и запаха продукта, однако, оказывало заметное влияние на формирование его структуры и консистенции, которые улучшались с увеличением дозы пектинола до 1 % (рис. 2). Повышение дозы стабилизатора более 1,5 % приводило к образованию излишне плотной консистенции продукта.
цвет
Массовая доля пектинола, % -ОД -И-0,5 -*-1 -л-2 Рис. 2 Влияние массовой доли пектинола на органолептические показатели готового продукта
Для установления рациональной дозы внесения наноконцентрата и пектинола при производстве взбитого продукта использовали метод ортогонального композиционного планирования эксперимента [8]. Для этого исследовали их влияние на органолептические показатели и степень взбитости продукта. Матрица планирования ортогонального центрально-композиционного плана 2-го порядка для двух-факторного эксперимента (а = 1,000, d=0,667) и средние значения результатов по трем повторностям опыта представлены в таблице 2.
Таблица 2. Матрица планирования и результаты опытов
Факторы в натурально масштабе Выходные параметры
№ опыта м.д. наноконцентрата, % м.д. пектинола, % вкус и запах, балл консистенция, балл взбитость продукта, %
Х1 Х2 У1 У2 У3
1 10 0,5 4,0 3,4 25
2 20 0,5 4,6 4,0 35
3 30 0,5 3,2 4,0 34
4 10 1,0 4,0 4,2 26
5 20 1,0 5,0 5,0 34
6 30 1,0 3,3 4,5 32
7 10 2,0 4,0 3,0 25
8 20 2,0 4,5 3,6 34
9 30 2,0 3,0 3,4 32
С использованием программы Statistica 64 получены математические модели, отражающие зависимости изменения органолептических показателей и степени
взбитости продукта от исследуемых факторов:
У1=0,4944+0,4142х1+1,0905х2-0,0112х1-0,0079х1х2-0,4х2; У2=0,0611 + 0,2075х1+4,4х2-0,0045х1-0,005х1х2-1,8444х2; У3 = 6,0556+2,5583х1+1,3333х2-0,0533х1-0,05х1х2+0,6667х2.
I I < 3,8 I I < 3,3 М <2.8 < 2.3
> 4,5 <4.1
< 3,6 <3.1
< 2,6 < 2.1
б
■ =■ 34
■ < 34 I I < 32 I I < 30 I I < га I I < 26 I I < 24 ■■ < 22
Рис. 3 Поверхности отклика зависимости органолептических свойств и взбитости продукта от исследуемых
факторов
в
Анализ поверхностей отклика (рисунок 3 а, б, в) и контурных графиков позволил установить рациональные дозы внесения наноконцентрата (17-23 %) и пектинола (0,8-1,2 %), которые обуславливают получение продукта, характеризующегося выраженным кисломолочным вкусом и однородной, воздушной консистенцией.
Исследовано изменение органолептических показателей, в том числе, стабильности консистенции в течение предполагаемого срока годности продукта 5 суток (с учетом коэффициента запаса 1,5). При хранении в течение 8 дней органолептические показатели продукта практически не изменялись. Ухудшения структуры продукта, а так же выделения сыворотки на поверхности продукта при хранении выявлено не было. Исследование содержания жизнеспособных клеток бифидобак-терий и молочнокислых бактерий (табл. 3) показало их незначительное уменьшение в конце хранения. Это свидетельствует о том, что продукт на протяжении всего срока годности обладает пробиотическими свойствами.
Таблица 3. Изменение заквасочных микроорганизмов в процессе хранения продукта
Вид микроорганизмов Содержание бактерий, lg КОЕ/г
в начале хранения в конце хранения
Бифидобактерии 8,5±0,2 8,2±0,2
Ацидофильная палочка 8,3±0,3 7,9±0,2
Ароматообразующий лактококк 8,6±0,2 8,3±0,3
Таким образом, результаты исследований показали целесообразность использования нанофильтрационного концентрата творожной сыворотки в технологии взбитого кисломолочного продукта с пробиотическими свойствами. Включение наноконцентрата в рецептуру продукта будет способствовать повышению его биологической ценности за счет обогащения продукта полноценными сывороточными белками, а также повышению эффективности использования вторичного молочного сырья.
Список литературных источников:
1. Асафов, В. А. Технологические аспекты получения функциональных продуктов молочного типа / В. А. Асафов, Н. Л. Танькова, Е. Л. Исхакова // Материалы международной научно-практической конференции «Молочная индустрия мира и Российской Федерации». - М., 2013. - С. 88-90.
2. Габриелян, Д. С. Ресурсосберегающая технология обогащенных кисломолочных напитков / Д. С. Габриелян, В. А. Грунская // Пищевая промышленность. - 2014. - №8 - С. 12-14.
3. Доронин, А. Ф. Функциональное питание / А. Ф. Доронин, Б. А. Шендеров. - М., 2002. - 296 с.
4. Храмцов, А. Г. Промышленная переработка вторичного молочного сырья: научно-технические рекомендации / А. Г. Храмцов, С. В. Василисин. - М. : Де Ли Принт, 2005. - 100 с.
5. Шохалова, В. Н. Состав НФ-концентратов творожной сыворотки / В. Н. Шо-халова, А. А. Кузин, Н. Я. Дыкало, В. А. Шохалов // Молочная промышленность. - 2014. - №12 - С. 56-57.
6. Кузина, Д. А. Влияние микроэлементов на развитие молочнокислых бактерий в молоке / Д. А. Кузина, В. А. Грунская // Научный вклад молодых ученых в развитие пищевой и перерабатывающей промышленности АПК: сб. научн. трудов. - М. : 2013. - С. 213-216.
7. Кузина, Д. А. Влияние Гемобина-60 на развитие бифидобактерий в молоке / Д. А. Кузина, В. А. Грунская, А. А. Кузин, М. С. Иглина // Молочнохозяй-ственный вестник. - 2014. - №2 - С. 49-56.
8. Боровиков, В. STATISTICA. Искусство анализа данных на компьютере: Для профессионалов / В. Боровиков. - 2-е изд. - СПб. : Питер, 2003. - 688 с.
Influence of technological factors on fermented milk
product quality indices
Kuzina Dar'ya Andreevna, senior lecturer of the Epizootology and Microbiology Chair
e-mail: DashaDeva@mail.ru
Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education the Vereshchagin State Dairy Farming Academy of Vologda
Grunskaya Vera Anatolyevna, Can. of Science (Technics), Associate Professor of the Milk and Dairy Product Technology Chair
e-mail: grunskaya.vera@yandex.ru
Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education the Vereshchagin State Dairy Farming Academy of Vologda
Parfyonova Evgenia Vladimirovna, undergraduate student of the Milk and Dairy Product Technology Chair
e-mail: evgenia.parfenova 2015@yandex.ru
Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education the Vereshchagin State Dairy Farming Academy of Vologda
Abstract: The article deals with the influence of nanofiltration concentrate of curd whey on the organoleptic as well as the structural and mechanical properties of whipped dairy products enriched with probiotic microflora.
Keywords: whey nanofiltration concentrate, whipped fermented milk product, probiotic microflora.
