Использование японского чая матча в производстве йогуртов Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НЕТРАДИЦИОННЫХ ИСТОЧНИКОВ СЫРЬЯ

11 ТЕМА НОМЕРА Ш

УДК 637.146.344

Использование японского чая матча в производстве йогуртов

Ву Тхи Тинь, магистрант; И.В. Мгебришвили, аспирант; В.Н. Храмова, д-р биол. наук, профессор; А. А. Короткова, канд. биол. наук Волгоградский государственный технический университет И. Ф. Горлов, д-р с.-х. наук, профессор, академик РАН

Поволжский научно-исследовательский институт производства и переработки мясомолочной продукции, г. Волгоград

В России традиционно выпускают широкий ассортимент кисломолочных продуктов, клинические испытания которых подтверждают их лечебно-профилактическое действие при заболеваниях желудочно-кишечного тракта [1]. Интерес к продуктам, способствующим оптимизации состава или повышению активности нормальной микрофлоры кишечника, увеличивается с каждым годом. Эксперты Международной молочной федерации называют их «продуктами здоровья» и считают, что в XXI в. они займут наибольший объем в производстве молочных продуктов [2]. В связи с этим особую актуальность приобретает расширение ассортимента йогуртов за счет применения нетрадиционных сырьевых ингредиентов, обладающих функционально-технологическими свойствами.

Комплексные исследования проводили в условиях лаборатории кафедры технологии пищевых производств Волгоградского государственного технического университета. Объектом исследования служили сырьевые ингредиенты, входящие в рецептурную композицию разрабатываемого йогурта: молоко коровье; японский чай матча; закваска прямого внесения марки УО-М1Х серии 401 ^агнБсо, Франция), состоящая из смеси чистых культур болгарской палочки 1.асС:оЬаС:епит

Таблица 1

Химический состав листьев чая матча

Компонент Содержание, %

Белки 20 - 22

Сахара 3 - 15

Гемицеллюлоза 6 - 18

Пектиновые вещества 10 - 12

bulgaricum и термофильного стрептококка Streptococcus thermophilus; кукурузный модифицированный крахмал марки GLETEL BAW (ООО НД «Техник», г. Светлоград) и экспериментально выработанные образцы йогурта.

Чай матча (в переводе с японского означает «растертый чай») представляет собой японский порошковый зеленый чай, получаемый путем тонкого помола чайного листа. Выбор чая матча в качестве физиологически активного компонента рецептурной композиции обусловлен комплексом его функционально-технологических свойств. Благодаря уникальной обработке и технологии изготовления чай матча признан одним из самых полезных напитков в мире [3, 4]. Он содержит в 137 раз больше анти-оксидантов и в 10 раз больше питательных веществ по сравнению с обычным листовым чаем. Помимо доминирующих компонентов (белки, сахара, гемицеллюлоза, пектиновые вещества) в составе чая обнаружены органические кислоты и смолы, эфирные масла и другие соединения, участвующие в формировании неповторимого чайного аромата (табл. 1).

Экстракт чая матча воздействует на организм человека как продукт, обладающий не только пищевыми свойствами, но и тонизирующим действием, обусловленным наличием в его составе разнообразных веществ в легкоусвояемой форме. В частности, тонизирующие свойства чаю придают присутствующие в чайном листе алкалоиды - кофеин и сопутствующие ему теофилин и теобромин. Установлено также, что чайное растение синтезирует в больших количествах катехины и другие поли-фенольные соединения, обладающие свойствами витамина Р, известного укрепляющим действием на сосуды.

Помимо этого в чае накапливаются и другие витамины - аскорбиновая кислота, тиамин, рибофлавин, никотиновая, пантотеновая и фолиевая кислоты, а также каротиноиды [5]. Чай матча служит богатым источником минеральных веществ.

Каждый из компонентов разработанной рецептуры йогурта в отдельности обладает качествами, ценными в функциональном и технологическом отношении, что позволяет предположить синергетический эффект от их совместного присутствия в пищевой системе и не дает усомниться в положительном результате от употребления продукта. В ходе исследований оптимизированы технология и рецептура инновационного кисломолочного продукта с японским чаем матча. Поскольку вязкость молока на стадии сквашивания нарастает по мере развития молочнокислого процесса, то за время, предшествующее достижению гель-точки, происходит оседание частиц наполнителя. В целях уменьшения степени седиментации тонкодисперсных частиц чайного порошка и ликвидации осадка, образующегося при длительной выдержке пищевой системы на стадии сквашивания, необходимо применять резервуарный способ. Кроме того, популярные тонизирующие и освежающие свойства чая, как напитка, более привычны для потребительского восприятия в составе питьевого йогурта с нарушенным сгустком.

Для производства нового йогурта отобранное по качеству и очищенное молоко нормализуют по массовой доле жира и сухих веществ. Нормализованное молоко подогревают до 80 °С и вносят сухие ингредиенты: японский чай матча и сахар. Смесь настаивают в течение 1 5 мин при постоянном перемешивании, фильтруют, гомогенизируют при давлении (15±2,5) МПа и температуре 65...70 °С, после чего подвергают пастеризации при (92±2) °С с выдержкой 2 - 8 мин или при (87±2) °С с выдержкой 10 - 15 мин и охлаждают до температуры заквашивания (40±2) °С. В пастеризованную и охлажденную смесь вносят DVS-закваску Danisco марки УО-М1Х серии 401 и перемешивают в течение 15 мин. Сквашивание проводят в резервуарах для кисломолочных напитков с рубашкой охлаждения, снабженных специальными мешалками, в течение 3 - 4 ч до титруемой кислотности 75 - 80 °Т и образования сгустка. Полученный сгусток перемешивают, охлаждают до 6.8 °С и направляют на розлив.

Важно отметить, что использование чая матча в оригинальном спосо-

Органолептические показатели образцов йогурта

Таблица 2

Показатель

Образцы

Контрольный

№ 1

№ 2

№ 3

Внешний вид и консистенция

Вкус и запах

Цвет

Однородная, с нарушенным сгустком, в меру вязкая

Чистый, кисломолочный, без посторонних привкусов и запахов

Молочно-белый, однородный

Однородная, с нарушенным сгустком, в меру вязкая, с включениями нерастворимых частиц чая

Зеленого чая, кисломолочный, сладко-горький с сильно выраженным привкусом чая

Зеленого чая, кисломолочный, сладкий с привкусом чая

Зеленоватый, с вкраплениями нерастворимых частиц

Зеленого чая, кисломолочный, сладкий, со слабо выраженным привкусом чая

Слабый, молоч-

но-зеленый, с вкраплениями нерастворимых частиц

Физико-химические показатели образцов йогурта

Таблица 3

Показатель Образцы

Контрольный № 1 № 2 № 3

Массовая доля сухих веществ, % 11,2+0,2 18,3+0,2 16,7+0,2 15+0,2

Кислотность титруемая, °Т 102+0,4 87+0,4 94+0,4 97+0,4

Показатели пищевой ценности йогуртов

Таблица 4

Показатель Образец

Контрольный № 2

Массовая доля жира, % 3,4 3,4

Массовая доля белка, % 2,9 2,9

Массовая доля сухих веществ, % 11,2 16,7

Массовая доля сахарозы, % - 4,3

Кислотность титруемая, °Т 101 93

Количество молочнокислых микроорганизмов, КОЕ /г, не менее М07 1,6Ч07

Энергетическая ценность, ккал/100 г 60 70

бе производства нового йогурта обеспечивает присутствие чайного листа в конечном продукте в тонкоизмель-ченном виде, что расширяет спектр полезных свойств инновационного кисломолочного продукта по сравнению с более традиционным способом использования чайного экстракта.

Для оптимизации рецептурного состава нового кисломолочного продукта по разработанной технологии была проведена экспериментальная выработка нескольких образцов йогурта: контрольного - без добавления чая матча и сахара, образца № 1 -с добавлением чая матча и сахара в соотношении 2:10, образца № 2 -с добавлением чая матча и сахара в соотношении 1,5:7 и образца № 3 -с добавлением чая матча и сахара в соотношении 1:5.

Оценку качества экспериментальных образцов йогурта проводили по следующим общепринятым методикам: органолептические показатели - путем дегустационной оценки, титруемую кислотность - титриметри-ческим методом по ГОСТ 3624 - 92; массовую долю сухих веществ - методом высушивания по ГОСТ 3626 - 73; массовую долю белка - методом Кьельдаля по ГОСТ 23327 - 98; массовую доля жира - кислотным методом по ГОСТ 5867 - 90; массовую долю сахарозы - по ГОСТ Р 51258 - 99; количество жизнеспособных клеток молочнокислых микроорганизмов -по ГОСТ 10444.11 - 89, энергетическую ценность - расчетным методом. Необходимость использования загустителя и наиболее рациональную стадию его введения устанавливали на основании анализа кривых вязкости, полученных при исследовании образцов на вискозиметре типа ВЗ-246 методом капиллярной вискозиметрии согласно ГОСТ 9070 - 75.

Использование чая матча и сахара в соотношении 2:10 обеспечивает хорошие цвет, внешний вид и консистенцию йогурта, но придает сладко-горький вкус с сильно выраженным привкусом зеленого чая, что значительно ухудшает потребительские свойства продукта (табл. 2). Добавление сухих ингредиентов в соотношении 1,5:7 позволяет получить йогурт, сходный с образцом № 1 по внешнему виду, консистенции и цвету, но отличающийся от него сладким вкусом, приятным привкусом и запахом чая. Внесение же в молочную основу чая матча и сахара в соотношении 1:5 не раскрывает всю полноту вкуса и аромата полученного йогурта.

Исследования физико-химических свойств образцов подтверждают очевидный факт повышения массовой

доли сухих веществ йогурта пропорционально количеству сухих ингредиентов в рецептуре смеси (табл. 3).

Сравнительный анализ значений титруемой кислотности выработанных образцов позволяет установить эмпирический факт о способности японского чая матча понижать кислотность йогурта. В частности, при увеличении доли чая матча в рецептуре в 2 раза титруемая кислотность йогурта снижается на 10 °Т.

Сопоставляя органолептические и физико-химические показатели экспериментальных образцов можно сделать вывод о том, что наилучшими потребительскими свойствами обладает йогурт с использованием чая матча и сахара в соотношении 1,5:7.

Сравнительный анализ пищевой, энергетической ценности и микробиологических показателей выявил превосходство образца йогурта, выработанного по оптимальной рецептуре, перед контрольным аналогом

(табл. 4). Так, содержание сухих веществ в нем выше на 5%, а кислотность ниже на 8 °Т. Увеличение количества молочнокислых микроорганизмов в образце № 2 по сравнению с контрольным можно объяснить присутствием в составе листа зеленого чая матча биологически активных веществ, выступающих факторами роста заквасочной микрофлоры. В то же время лист чая матча содержит соединения, нейтрализующие вещества с кислотными свойствами в составе сквашиваемой пищевой системы, что снижает концентрацию молочной кислоты и несколько замедляет наступление фазы отмирания заквасочных микроорганизмов.

В процессе хранения образцов йогурта при температуре 4...6 °С их кислотность равномерно нарастала (рис. 1). При этом на протяжении исследуемого периода кислотность обоих образцов не превышала нормативное значение 140 °Т, что соответствует требованиям ГОСТ 31981 - 2013.

ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НЕТРАДИЦИОННЫХ ИСТОЧНИКОВ СЫРЬЯ

11 ТЕМА НОМЕРА

Следует отметить, что опытный образец № 2 отличался более низкими значениями кислотности. На конец периода наблюдений кислотность йогурта, выработанного с чаем матча, была на 10 °Т ниже по сравнению с контрольным аналогом. В то же время за 5 сут прирост кислотности контрольного образца составил 8 °Т, опытного № 2 - 6 °Т. Таким образом, ввиду особенностей химического состава, листья чая матча замедляют нарастание кислотности йогурта в процессе хранения, что улучшает его потребительские свойства. При этом снижается раздражающее воздействие кислого продукта на слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта, что имеет значение для людей, страдающих изжогой, хроническим гастритом и другими подобными заболеваниями.

Учитывая малую растворимость частиц наполнителя и образование

осадка в продукте, на заключительном этапе исследования были изучены реологические свойства йогурта с чаем матча в присутствии стабилизатора в целях определения наиболее рациональной стадии его введения. В качестве стабилизатора использовали модифицированный кукурузный крахмал марки GLETEL BAW (Е 1422), который представляет собой ацетилированный дикрахма-ладипат, способный к холодному набуханию. Для проведения исследования было выработано четыре экспериментальных образца йогурта с чаем матча: контрольный - без добавления крахмала, образец № 1 -с добавлением крахмала на стадии заквашивания, образца № 2 - с добавлением крахмала во время сквашивания по истечении 3 ч, образца № 3 - с добавлением крахмала после сквашивания. Вязкость образцов определяли в интервале темпера-

тур, наиболее вероятных в условиях хранения, транспортирования и потребления продукта, а именно начиная от температуры хранения (4±2) °С и заканчивая комнатной температурой 25 °С.

Анализ кривых вязкости показывает, что образец йогурта, выработанный без стабилизатора, характеризуется наименьшими значениями вязкости, а значит имеет более жидкую консистенцию (рис. 2).

Следует отметить, что в условиях холодильного хранения наибольшие значения вязкости имеют образцы № 2 и № 3 с некоторым превосходством образца № 2. Однако, в интервале температур от 10 до 20 °С лучше сохраняет консистенцию образец № 1, о чем свидетельствует значительное его превосходство по вязкости над остальными образцами. С повышением температуры до 25 °С значения динамической вязкости всех образцов устанавливаются примерно на одном уровне, с некоторыми отличиями в пользу образца № 1. В то же время контрольный образец демонстрирует наибольшую стабильность консистенции к повышению температуры, так как снижение его вязкости составило 73,8%, что заметно меньше по сравнению с остальными образцами. Так, вязкость образца № 1 снизилась на 85,5%, образца № 2 - на 87,8%, образца № 3 - на 91,5%. Таким образом, можно сделать вывод, что внесение крахмала марки GLETEL BAW придает более густую консистенцию охлажденному продукту, но при комнатной температуре этот эффект не сохраняется.

Таким образом, сделано научное обоснование эффективности использования японского чая матча в производстве йогуртов. Экспериментально доказано, что введение чая матча в рецептуру йогурта повышает его пищевую ценность и положительно влияет на реологические свойства. Применение зеленого чая матча в порошковом виде исключает потерю ценных веществ с заваркой и позволяет получить инновационный кисломолочный продукт, содержащий чайный лист в полном объеме, что обеспечивает отличные органолептические показатели, высокую пищевую, биологическую, физиологическую ценности и широкий спектр полезных свойств. Технология изготовления инновационного йогурта не требует специального оборудования, а значит, пригодна для реализации в производственных условиях действующих молокопе-рерабатывающих предприятий. Результаты исследования имеют практическую и социальную значимость,

так как позволяют расширить ассортимент кисломолочных продуктов функциональной направленности.

Работа выполнена в рамках гранта РНФ № 15-16-10000, ГНУ НИИММП

ЛИТЕРАТУРА

1. Бессонова, Л.П. Качество молочных продуктов как гарантия повышения конкурентоспособности / Л. П. Бессонова,

А.В. Черкасова // Молочная промышленность. - 2015. - № 4. - С. 22 - 25.

2. Развитие производства функциональных пищевых продуктов [Электронный ресурс]. - [2016]. - Режим доступа: http://www.mi1kbranch.ru / publ/view/270.html.

3. Belza, A. The effect of caffeine, green tea and tyrosine on thermogenesis and energy intake/ A. Belza, S. Toubro, A. Astrup // European Journal of Clinical Nutrition. - 2009. - 63 (1). - P. 57 - 64.

4. New TNF-alpha releasing inhibitors as cancer preventive agents from traditional herbal medicine and combination cancer prevention study with EGCG and sulindac or tamoxifen/ H Fujiki, M Suganuma, M Kurusu, S Okabe, Y Imayoshi, S Taniguchi, T Yoshida // Mutat Res. - 2003. - Feb-Mar. - P. 523 - 524.

5. Sinija, V. R. Green tea: Health benefits/V.R. Sinija, H.N. Mishra // Journal of Nutritional & Environmental Medicine. - 2008. - 17 (4). - P. 232 - 242.

Использование японского чая матча в производстве йогуртов

Ключевые слова

вязкость; кисломолочные продукты; крахмал; кислотность; производство йогуртов; сухие вещества; чай матча

Реферат

Приведены сведения, характеризующие ассортимент и состояние отечественного рынка йогуртов. Обоснована необходимость разработки продуктов питания, обогащенных незаменимыми ну-триентами в составе нетрадиционного растительного сырья. С этой целью разработана технология производства йогурта с использованием японского чая матча в качестве источника антиоксидантов, тонизирующих веществ, полифенолов, витаминов, минеральных веществ и соединений, формирующих чайный аромат. Исследования проводили в лаборатории кафедры технологии пищевых производств Волгоградского государственного технического университета. В ходе исследований оптимизированы технология и рецептура инновационного кисломолочного продукта с чаем матча, определены органолептические, физико-химические свойства, показатели пищевой и энергетической ценности, количество молочнокислых микроорганизмов и реологические параметры готового продукта. Оригинальная технология обеспечивает присутствие чайного листа в йогурте в тонкоизмельченном виде в полном объеме и исключает потерю ценных веществ с заваркой. В целях уменьшения степени осаждения тонкодисперсных частиц чайного порошка и ликвидации осадка, образующегося при сквашивании, производство нового йогурта осуществляют резерву-арным способом. Наилучшие потребительские свойства йогурта обеспечивает добавление чая матча и сахара в соотношении 1,5:7. При этом содержание сухих веществ в йогурте повышается на 5%, возрастают пищевая и энергетическая ценности. Установлено свойство японского чая матча понижать кислотность йогурта и замедлять ее рост в процессе хранения. Выявлено увеличение количества жизнеспособных молочнокислых микроорганизмов в йогурте, выработанном по новой рецептуре. Анализ кривых вязкости показал, что в присутствии модифицированного крахмала марки GLETEL BAW йогурт в охлажденном состоянии имеет более густую консистенцию, но при комнатной температуре полученный эффект исчезает. Научно обоснована и экспериментально доказана возможность применения чая матча в производстве кисломолочных продуктов функционального действия.

Авторы

Ву Тхи Тинь, магистрант,

Мгебришвили Ирина Важаевна, аспирант,

Храмова Валентина Николаевна, д-р биол. наук, профессор,

Короткова Алина Анатольевна, канд. биол. наук

Волгоградский государственный технический университет,

400005, г. Волгоград, пр-кт имени В.И. Ленина, д.

28, vutinh.moscow.vn@gmail.com; ira-06@inbox.ru;

hramova_vn@mail.ru; alina.cor@yandex.ru

Горлов Иван Федорович, д-р с.-х. наук, профессор,

академик РАН

Поволжский научно-исследовательский институт производства и переработки мясомолочной продукции, 400131, г. Волгоград, ул. Маршала Р окосовского, д. 6, niimmp@mail.ru

The rationale for using Japanese matcha in the production of yogurt

Key words

viscosity; fermented milk product; starch; acidity; solids; matcha tea Abstracts

The article presents materials on the problem of expanding the range of fermented milk product functional orientation. It analyses the state of the domestic market of yogurts. It necessary to elaborate on food products enriched with irreplaceable nutrients in the composition of non-traditional vegetable raw materials. For this purpose, the production technology of yogurt has been elaborated using the Japanese tea Matcha source of antioxidants, tonic substances, polyphenols, vitamins, minerals and compounds that form a tea flavor. The study was carried out in the laboratory of the Department of Food Production Technology, Volgograd state technical University. In the course of research, the technology and formulation of the innovative sour-milk product with Matcha tea is optimized, it has been determined organoleptic, physical and chemical properties, indicators of nutritional and energy values, the number of lactic acid microorganisms and the rheological properties of the finished product. Original technology ensures the presence of tea leaves in yogurt in full volume of finely particles and eliminates the loss of valuable substances with brewing. For the purpose of reducing the degree of deposition of fine particles in the tea powder and the elimination of sludge generated in the fermentation, the production of the new yoghurt is carried out using the reservoir method. The best consumer properties of yogurt provides additional matcha tea in ratio with sugar, equal to 1.5: 7. In this case, the solids content in yogurt increased by 5%, increasing food and energy value. Japanese matcha tea has the capicity to reduce the acidity of the yoghurt and slow its growth during storage. There was an increased number of viable lactic acid microorganisms in yogurt produced under the new recipe. Analysis of the viscosity curves showed that in the presence of the modified starch «GLETEL BAW», the yogurt in the cooled state has a thicker consistency, but at room temperatures the effect disappears. Scientifically substantiated and experimentally proven is the possibility of using matcha in the production of fermented milk products functional actions.

Authors

Wu Thi Tin, Master Student,

Mgebrishvili Irina Vazhaevna, Graduate Student,

Khramova Valentina Nikolaevna, Doctor of Biological Science,

Professor, Korotkova Alina Anatolievna, Candidate of Biological

Science,

Volgograd State Technical University, 28, Prospekt Imeni V.I. Lenina, Volgograd, 400005, vutinh.moscow.vn@gmail.com; ira-06@inbox.ru; hramova_vn@mail.ru; alina.cor@yandex.ru

Gorlov Ivan Fyodorovich, Doctor of Agricultural Science, Professor, Academician of RAS

Povolzhsky Research Institute of Production and Processing of Meat and Dairy Products, 6, Marshala Rokosovskogo St., Volgograd, 400131, niimmp@mail.ru