CC BY
16
HayKOBMM BiCHMK AbBiBCbKoro Ha^OHa^bHoro yHiBepCMTeTy
BeTepMHapHoi мegмцмнм Ta öioTexHO^orrn iMem C.3. I^M^Koro.
Cepm: XapHOBi TexHO^orii
Scientific Messenger of Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies. Series: Food Technologies
ISSN 2519-268X print
https://nvlvet.com.ua/index.php/food doi: 10.32718/nvlvet-f9127
Research of changes in individual physico-chemical parameters of yoghurts using whey protein concentrates
N.B. Slyvka, O.Ya. Bilyk, O.R. Mikhailytska, Yu.R. Hachak
Stepan Gzhytskyi National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies Lviv, Ukraine
Article info
Received 13.02.2019 Received in revised form
13.03.2019 Accepted 14.03.2019
Stepan Gzhytskyi National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies Lviv, Pekarska Str., 50, Lviv, 79010, Ukraine. Tel.: + 38-067-275-37-25 E-mail: slyvkanat@ukr.net
Slyvka, N.B., Bilyk, O.Ya., Mikhailytska, O.R., & Hachak, Yu.R. (2019). Research of changes in individual physico-chemical parameters of yoghurts using whey protein concentrates. Scientific Messenger of Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies. Series: Food Technologies, 21(91), 162-166. doi: 10.32718/nvlvet-f9127
The purpose of the work was to investigate the effect of whey proteins and dry whey concentrates on the change of titrated and active acidity during digestion. In order to stabilize the consistency in the production of low-fat yogurts, dry whey was selected that met the requirements of State Standard 4552:2006. It is used to improve the taste of finished products, to add flavor, to improve the texture, as well as to improve overall quality. In addition, dry whey protein concentrate WPC 80 Milkiland was used. The addition of whey protein concentrate does not detract from the organoleptic characteristics of a normalized mixture, which allows it to be used in yogurt technology. The addition of whey proteins has a significant effect on the duration of gel formation. Whey protein concentrate and dry whey reduce the duration of latent fermentation and flocculation stages. The data obtained allows us to predict that they accelerate the coagulation process. This effect is enhanced by increasing the dose of protein concentrates. Conducted coagulation of milk with a different dose and observed changes in titrated and active acidity during the fermentation. Yogurt culture YF-L903, which includes Streptococcus salivarius subsp., Thermophilus, Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus were used for fermentation. The highest growth rate of titrated acidity is recorded for option 1 (0.5% dry sucrose) and controls that for 4 hours. the fermentation reached 80 °T. The highest rate of decline in active acidity is recorded in option 1 (0.5% dry sucrose serum). All samples for 4 hours of fermentation reached 4.65-4.72 units. pH. Thus, the acidity slightly increases with increasing the dose of serum protein concentrate and does not increase with the use of dry whey.
Key words: yoghurts, whey protein concentrate, dry whey, titrated acidity, active acidity.
Дослвдження змш окремих фiзико-хiмiчних показниюв йогур^в при використанш концентра™ сироваткових бшюв
Н.Б. Сливка, О.Я. Бшик, О.Р. Михайлицька, Ю.Р. Гачак
Лъв1всъкий нащоналъний утверситет ветеринарног медицини та бютехнологт iMeni С.З. fжицъкого, м. Лъвiв, Украгна
Метою роботи було вивчити вплив концeнтратiв сироваткових бымв та сухог сироватки на змту титрованог та активног кислотной при сквашувант. Для стабшзацп консистенци при виробництвi низъкожирних йогуртiв було обрано суху сироватку, яка вiдповiдала вимогам ДСТУ 4552:2006. 1г використовуютъ для покращення смаку юнцевих продуктiв, придання аромату, пок-ращення текстури, а також для покращення яко^i в цыому. Також використовували сухий концентрат сироваткових быюв WPC 80 Milkiland. Додавання концентрату сироваткових быюв не погiршуe органолептичних показниюв нормалiзованог сумimi, що дозволяе використовувати його в технологи йогуртiв. Додавання сироваткових быюв робитъ значний вплив на тривалктъ гелеут-ворення. Концентрат сироваткових быюв та суха сироватка скорочуютъ тривалктъ стадт прихованог ферментацп та флоку-ляцп. Отримат дат дозволяютъ передбачити, що вони прискорюютъ процес згортання молока. Цей вплив посилюетъся при збi-лъшення дози быкових концeнтратiв. Проводили коагуляцт молока з рiзною дозою i спостерйали за змтою титрованог та активног кислотностi тд час сквашування. Для заквашування використовували йогуртову кулътуру YF-L903, до складу яког входитъ Streptococcus salivarius subsp. Thermophilus, Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus. Найвищий темп наростання титрованог кислотностi зареестровано для варiанту 1 (0,5% сухог тдсирног сироватки) та контролю, ям на 4 год. сквашування досягли 80 °Т.
Найвищий темп спадання активног кислотностi зареестровано у варiантi 1 (0,5% сухог тдсирног сироватки). Уа зразки на 4 год сквашування досягнули 4,65-4,72 од. рН. Таким чином кислоттсть незначно тдвищуеться при збтьшент дози концентрату сиро-ваткових бттв i не тдвищуеться при використант сухог сироватки.
Ключовi слова: йогурти, концентрат сироваткових бттв, суха сироватка, титрована кислоттсть, активна кислоттсть
Вступ
Одним 1з основних напрямшв державно! поливки в сфер1 здорового харчування е розроблення технологи продукпв функцюнального призначення (Mazaraky et а1., 2012; Gutyj et а1., 2017). Ц продукти використовують для профшактики захворювань 1 змщнення захисних функцш оргашзму. Використовують !х для зниження дп шшдливих речовин, зокрема для населення еколопчно неблагополучних зон.
Серед велико! шлькосп груп функцюнальних продукпв харчування заслуженою популяршстю корис-туються кисломолочш напо!, тобто коров'яче молоко, молоко овець, юз, кобил та шших тварин, сквашене р1зними видами молочнокислих бактерш (Ишко. 2016; Musiy et а1., 2017; ВПук et а1., 2017; Nagovska et а1., 2018). Традицшними для нашого регюну кисломо-лочними продуктами е кеф1р, йогурт, ряжанка тощо (Nagovska et а1., 2018).
Йогурт - один з найстарших продукпв, який одержують за допомогою ферментаци. Це кисломолочний напш з пвдвищеним вм1стом сухих знежирених речовин молока, який виробляеться з молока або молочно! сумш1 з додаванням сухого молока, цукру та шших компоненпв, сквашуванням чистими культурами молочнокислих стрептокок1в та болгарсько! палички (Nagovska et а1., 2018).
Йогурт сприяе кращому засвоенню мшерал1в 1 вь тамшв, а також змщнюе 1муштет: дослщження показали, що 100-200 г йогурту щодня дозволяють оргаш-зму актившше виробляти штерферон; бактерп, що утримуються в ньому, шдтримують д1яльшсть лейко-ципв, допомагаючи !м краще захищати оргашзм ввд шфекцш (Soko1inska et а1., 2008). Корисш бактерп, як мютяться в йогурп, полшшують кислоттсть оргашв травлення, що допомагае запоб1гти багатьом проблемам задовго до !х появи. Виходячи з цього, корисш властивосп кисломолочного продукту залежать вш видового та к1льк1сного складу м1крооргашзм1в, що мютяться у ньому (S1yvka et а1., 2018).
Завдання зниження калоршносп харчових рацюшв, зокрема, завдяки зменшення споживаних жир1в, е дуже своечасним. Особливе значення при цьому набувае пошук ефективних 1мггатор1в жиру -штучних або натуральних компоненпв !ж1, що дозволяють максимально зберегти сенсорш властивосп нежирних продукпв. Особливо актуальна замша молочного жиру, яка обумовлена не лише високою калоршшстю жировм1сних молочних продукпв, але й дефщитом молока-сировини. Найбшьшого поширення як 1мггатор1в молочного жиру набули рослинш (Gudyma & Kige1', 2014; S1yvka et а1., 2018). Використання !х дозволяе збшьшити к1льк1сть дефщитних полшенасичених жирних кислот, полшшити показник бюлопчно!
ефективносп. Проте калоршшсть продукпв на !х основ1 не зм1нюеться. В1дом1 технологи замшнишв молочного жиру, що засноваш на використанш як основних шгредаенттв вуглевод1в
(низькомолекулярних крохмал1в, декстрину, мальтодекстришв, пектишв), а також синтетичних речовин. Особливу защкавлешсть при виробнищга кисломолочних напо!в представляють бшков1 препарати тваринного походження - сироватков1 бшки. Вони мають високу розчиншсть, тому пвд час нагр1вання необхвдно дотримуватися певно! обережносп, щоб уникнути денатураци бшшв, що знижуе !х розчиншсть. Теплова обробка в штервал1 температур +60...+140 °С викликае значну зм1ну структури та розчинносп сироваткових бшшв, у тому числ 1 таких термостабшьних, як а-лактальбумш 1 р-лактоглобулш.
Йогурти низькожирш 1з додаванням в рецептуру сироваткових бшшв — прекрасний виб1р для ос1б р1з-ного вшу, як1 щнують свое здоров'я 1 прагнуть зберегти та укршити його. Вживання йогурпв, що м1стять у своему склад1 сироватков1 бшки, дозволяе легко 1 досить швидко, завдяки !х високо! засвоюваносп, компенсувати дефщит ессенщальних амшокислот, втамувати почуття голоду 1 контролювати масу тша (Nahovska et а1., 2017).
Тому при обгрунтуванш шгредаенттв рецептур ни-зькожирних йогурпв та вибору !х шлькосп врахову-вали не тшьки вплив концентрапв сироваткових бш-к1в на формування структурно-мехашчш властивосп готових продукпв, але 1 !х оздоровч1 властивосп.
Вщомо, що для отримання нормально! консистенци йогурпв в нормал1зованш сум1ш1 повинна бути певна шльшсть сухих речовин 1 жиру. За лггературними джерелами встановлено, що КСБ покращуе консистенцш нежирних продукпв.
Метою роботи було вивчити вплив концентрапв сироваткових бшшв та сухо! сироватки на змшу титровано! та активно! кислотносп при сквашуванш
Матерiал i методи дослвджень
Для стабшзаци консистенцп при виробнищга низькожирних йогурпв було обрано суху сироватку, яка вадповщала вимогам ДСТУ 4552:2006. I! використовують для покращення смаку к1нцевих продукпв, придання аромату, покращення текстури, а також для покращення якосп в ц1лому. Також використовували сухий концентрат сироваткових б1лшв (КСБ) WPC 80 МШ1аМ. Це 100% безпечний продукт вш виробництва пров1дно! польсько! компанИ з виробництва молочних продукпв. У 100 г цього продукту метиться 80 г бшшв, 8 г жир1в, 9 г вуглевод1в. Енергетична цшшсть - 376 ккал . Смак: концентрату сироваткових бшшв нейтральний, молочний, без смакових та ароматичних добавок, що
дае широш можливосп самостшно змшювати склад i смаков1 якостi напо1в, використовуючи рiзноманiтнi натуральнi фрукти i ягоди як додатковi iнгредiенти.
Концентрат сироваткових бшшв (зразок 1, 2 i 3) та суху сироватку (зразок 4, 5 i 6) вносили в шлькосп 0,5; 1,0 та 1,5% вщ маси сумшг
Для заквашування використовували йогуртову культуру YF-L903, до складу яко! входить Streptococcus salivarius subsp. Thermophilus, Lactobacillus delbrüeckii subsp. Bulgaricus. Юльшсть КУО 5 х 1012. Рекомендована температура iнкубацiï становить 35-45 °С.
Титровану кислотнiсть визначали згiдно ГОСТ 3624-92.
Результата та ïx обговорення
Враховуючи властивостi сироваткових бшшв використання 1х в молочнiй промисловосп е доцiльним. Використання препаратiв сироваткових бшшв дозволяе досягти потрiбного технолопчного ефекту i отримати продукт з заданими органолептичними властивостями та функцюнальною спрямованiстю.
У табл. 1 наведено органолептичш показники нормалiзованоï сумiшi з м.ч.ж. 1%.
Отже, додавання КСБ не попршуе органолептичних показник1в нормалiзованоï сумiшi, що дозволяе використовувати його в технологи йогурпв.
Таблиця 1
Органолептичш показники нормалiзованоï сумiшi при додаванш рiзноï кiлькостi КСБ
I Доза КСБ, % Показники -—---
_0_05_10_1,5
Смак та запах Чистий, без стороншх запахш та присмаюв, не властивих свiжому незбираному молоку
Злегка солодкуватий та вершковий смак
Консистенщя Однорiдна, без осаду та пластшщв
Колiр_Бший_
Додавання сироваткових бiлкiв робить значний вплив на тривалють гелеутворення. КСБ та суха сироватка скорочують тривалiсть стадiй приховано1 ферментацй' та флокуляци. Отриманi данi дозволяють передбачити, що вони прискорюють процес згортання молока. Цей вплив посилюеться при збшьшення дози бiлкових концентратiв. Для шдтвердження нашого припущення проводили коагуляцiю молока з рiзною дозою i спостерпали за змiною титровано1 та активно1 кислотностi пiд час сквашування.
На рис. 1. представлено змши титровано1 кислотностi молочно1 основи iз сухою тдсирною сироваткою пщ час сквашування. Проби вщбирали в динамiцi через 1, 2, 3 i 4 години.
90
Вариант 1 Вариант 2 Вар1ант 3 Контроль
Рис. 1. Змiна титровано1 кислотностi молочно1 основи iз сухою пiдсирною сироваткою
Найвищий темп наростання титровано1 кислотносп зареестровано для варiанту 1 (0,5% сухо1 п1дсирно1 сироватки) та контролю, яш на 4 год. сквашування досягли 80 °Т у порiвняннi з iншими досл1дними варiантами.
На рис. 2. представлено змши титровано1 кислотносп молочно1 основи iз КСБ шд час
сквашування.
1 год. 2 год. 3 год. 4 год. 4.5 год.
■ BapiaHi 4 1 Bapiarn 5 с Bapiam б Контроль
Рис. 2. Змша титровано1 кислотностi молочно1 основи iз концентратом сироваткового бiлка
Найвищий темп наростання титровано1 кислотностi зареестровано для контролю та вах дослшних варiантiв крiм варiанту 6 (1,5% концентрату сироваткового бшка), якi на 4 год. сквашування досягнули 80 °Т.
Активну кислотнiсть визначали за допомогою приладу рН-метра. На рис. 3. представлено змши активно1 кислотносп молочно1 основи iз сухою пщси-рною сироваткою пiд час сквашування.
Найвищий темп спадання активно1 кислотностi зареестровано у варiантi 1 (0,5% сухо1 пiдсирноï сироватки ). Уа зразки на 4 год. сквашування досягнули 4,65-4,72 од. рН.
1 год. 2 год. 3 год. 4 год.
■ Вариант 1 BapiaHT 2 Bapiam 3 БЬнтрож.
Рис. 3. Змша активно'' кислотносп молочноï' основи з сухою шдсирною сироваткою
На рис. 4. представлено змши активно'' кислотнос-ri молочноï основи i3 КСБ тд час сквашування. У вар1ант1 6 активна кислотшсть мала вищий темп спа-дання у порiвняннi i3 контролем. В кiнцi сквашування активна кислотшсть варiанту 6 (1,5% концентрату сироваткового бiлка) становила 4,64 од. рН, контролю - 4,72 од. pH.
6
4 3 2
0
1 год. 2 год. 3 год. 4 год. 4.5 год.
BapiaHT 4 ■ BapiaHT 5 ■ BapiaHT б Kol проп
Рис. 4. Змша активно'' кислотностi молочноï' основи з концентратом сироваткового бiлка
З отриманих результатiв видно, що кислотнiсть незначно пвдвищуеться при збiльшеннi дози КСБ i не пвдвищуеться при використання сухо'' сироватки. Це пов'язано з кшьшстю лактози, яка складае у КСБ 36%. Крiм молочного цукру, препарат КСБ мiстить велику кшьшсть карбоксильних груп, що збiльшуе кислотшсть згустку i готового продукту.
Висновки
Додавання концентрату сироваткових бшшв до нормалiзованоï' сумiшi не попршуе ïï органолептич-них показник1в.
Найвищий темп наростання титровано'' кислотнос-ri зареестровано для варiанту 1 (0,5% сухоï' пiдсирноï' сироватки) та контролю, яш на 4 год. сквашування досягли 80 °Т. Найвищий темп спадання активно'' кислотностi зареестровано у варiантi 1 (0,5% сухо'' пщсирно'' сироватки). Усi зразки на 4 год сквашування досягнули 4,65-4,72 од. рН.
Таким чином кислотшсть незначно шдвищуеться
при збшьшенш дози концентрату сироваткових бшшв
i не шдвищуеться при використанш сухо'' сироватки.
References
Bilyk, O.Ya., Dronyk, G.V., Slyvka, N.B., & Gutyj, B.V. (2017). Calculation of recipes and development of technological production schemes of albumin cheese "Urda" for industry. Scientific Messenger LNUVMBT named after S.Z. Gzhytskyj, 19(75), 65-71. doi:10.15421/nvlvet7513.
Cais-Sokolinska, D. Dankow, R., & Pikul, J. (2008). Physicochemical and sensory characteristics of sheep kefir during storage. Acta Science Polonium, Technol. Aliment, 7, 2, 63-73. https://www.food.actapol.net/ pub/6_2_2008.pdf.
Gudyma, V.V., & Kigel', N.F. (2014). Vydilennja, identyfikacija ta vyvchennja vlastyvostej molochnokyslyh bakterij iz kefirnyh grybkiv ta kefiru [Selection, identification and study of the properties of lactic acid bacteria from kefir fungi and kefir]. Prodovol'chi resursy. Zbirnyk naukovyh prac'. K., NNC, IAE, 2, 64-70 (in Ukrainian).
Gutyj, B., Hachak, Y., Vavrysevych, J., & Nagovska, V. (2017). The influence of cryopowder "Garbuz" on the technology of curds of different fat content. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(10(86)), 20-24. doi: 10.15587/17294061.2017.98194.
Hoiko, I.Yu. (2016). Rozroblennia fitokompozytsii dlia vyrobnytstva funktsionalnykh kyslomolochnykh syriv. Problemy starenija i dolgoletija, 25(2), 273-279. http://nbuv.gov.ua/UJRN/PSD_2016_25_2_12 (in Ukrainian).
Mazaraky, A.A., Peresichnyi, M.I., & Kravchenko, M.F. (2012). Tekhnolohiia produktiv funktsionalnoho pryznachennia. K., Kyiv. nats. torh.-ekon. universtet (in Ukrainian).
Musiy, L., Tsisaryk, O., Slyvka, I., Mykhaylytska, O., & Gutyj, B. (2017). Research into probiotic properties of cultured butter during storing. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3, 11(87), 31-36. doi: 10.15587/1729-4061.2017.103539.
Nagovska, V., Hachak, Y., Gutyj, B., Bilyk, О., Slyvka, N. (2018). Influence of wheat bran on quality indicators of a sour milk beverage. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4, 11(94), 28-35. doi: 10.15587/1729-4061.2018.140093.
Nagovska, V.O., Hachak, Yu.R., Bilyk, O.Ya., Gutyj, B.V., Slyvka, N.B., & Mikhailytska, O R. (2018). Influence of thistle grist on organoleptic, physico-chemical and microbiological parameters of kefir. Scientific Messenger of Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies, 20(85), 166170. doi: 10.15421/nvlvet8530.
Nahovska, V., Hachak, Y., Myhaylytska, О., & Slyvka, N. (2017). Application of wheat brans as a functional ingredient in the technology of kefir. Scientific Messenger of Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies, 19(80), 52-56. doi: 10.15421/nvlvet8011.
Slyvka, N.B., Myhaylytska, O.R., Nahovska, V.O., & Bilyk, O.Ya. (2018). The use of pear fillers in kefir technology. Scientific Messenger of Lviv National
University of Veterinary Medicine and Biotechnologies. 20(90), 63-68. doi: 10.32718/nvlvet9013.
