CC BY
0Е.И. Решетник, д-р техн. наук, проф. e-mail: S oia-28@yandex.ru
Дальневосточный государственный аграрный университет Е.А. Уточкина, канд. техн. наук, e-mail: elenautochkina@mail.ru Г.А. Куприянова, ассистент, e-mail: blagkup@mail.ru Амурская государственная медицинская академия Ю.И. Держапольская, канд. техн. наук, e-mail: Uile4ka 1982@ mail.ru Дальневосточный государственный аграрный университет
г. Благовещенск
УДК. 663.874:637.4
ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕНООБРАЗУЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ КОМПОНЕНТОВ МОЛОЧНО-РАСТИТЕЛЬНОГО МОДУЛЯ
В статье обоснована актуальность использования кислородных коктейлей в лечебно-профилактических целях и в качестве вспомогательного средства в лечении целого ряда заболеваний. Приведен аналитический обзор компонентов, традиционно используемых в рецептурах коктейлей. Исследована физико-химическая характеристика, органолептические показатели и пенообразующая способность сыворотки и основы соевой пищевой.
Ключевые слова: кислородный коктейль, композиционный модуль, основа соевая пищевая, сыворотка, пенообразующая способность.
E.I. Reshetnik, Dr. Sc. Engineering, Prof. E.A. Utochkina, Cand. Sc. Engineering G.A. Kupriyanova, Teaching Assistant Yu.I. Derzhapolskaya, Cand. Sc. Engineering
THE STUDY OF FOAMING CAPACITY OF THE MILK AND VEGETABLE MODULE COMPONENTS
The article shows the relevance of oxygen cocktails for treatment and prevention purposes and as an aid for a variety of diseases. It gives an analytical overview of the components commonly used in cocktails recipes. Physical and chemical characteristics, organoleptic properties and foaming capacity of whey and soya base are studied.
Key words: oxygen cocktail, a composite module, soya base, serum, foaming capacity.
Питание - один из важнейших факторов, оказывающих значительное влияние на здоровье, работоспособность и устойчивость организма к воздействию окружающей среды. Еще Гиппократ говорил, что «.. .пища должна быть лекарством, а лекарство - пищей» [1].
Исследование структуры потребления пищевых продуктов различными группами населения России показывает отклонения от современных принципов здорового питания. Неполноценное питание приводит к снижению иммунитета, работоспособности и различным заболеваниям населения. Наряду с микронутриентной недостаточностью актуальной проблемой становится гипоксия - кислородное голодание. Известно, что кислородная недостаточность сопровождает практически все хронические заболевания. Наиболее чувствительны к кислородной недостаточности центральная нервная система, мышцы сердца, ткани почек и печени, поэтому рекомендуется использование кислородных коктейлей при заболеваниях сердечнососудистой, нервной системы, при гипертонии и гипотонии, ишемической болезни сердца, заболеваниях печени и крови [2].
В настоящее время в практику лечебно-профилактических учреждений и оздоровительных центров внедряются методы энтеральной оксигенотерапии. Появление в последние годы
инновационных разработок стало новым возможным решением умеренного лечебно-профилактического насыщения организма кислородом. Одним из таких средств является «Кислородный коктейль», который отлично зарекомендовал себя как в профилактике, так и в комплексном лечении разных заболеваний.
Регулярный прием кислородных коктейлей полезен и для здоровых людей, так как окислительно-восстановительные процессы обусловлены тем количеством кислорода, которое поступает в организм. В результате снижается утомляемость, восстанавливаются обменные процессы, улучшается концентрация внимания и реакция, укрепляется иммунитет, повышается работоспособность. Включение в рацион питания спортсменов кислородных коктейлей широко внедряется в спортивной медицине для восстановления организма после тренировок и соревнований. Благодаря свойствам кислородного коктейля снижать чувство постоянного голода его рекомендуется употреблять людям, желающим снизить свой вес, очистить организм в сочетании с низкокалорийной диетой.
Традиционно компоненты, повышающие пищевую и биологическую ценность кислородных коктейлей, - фруктовые, ягодные соки или сиропы, водный экстракт лекарственных трав, витаминно-минеральные комплексы и витаминизированные сиропы. Внесение данных компонентов в состав рецептуры коктейля обеспечивает нормализующее физиологическое воздействие на организм и оптимизацию микронутриентного статуса. Применение широкого спектра плодово-ягодного сырья, экстрактов и настоев из лекарственных трав и растений позволяет не только значительно расширить традиционный ассортимент кислородных коктейлей, но и обогатить его витаминами, макро- и микроэлементами и другими немаловажными биологически активными компонентами [3].
В качестве пенообразующего компонента используют раствор желатина, белок куриного яйца, сироп корня солодки.
Важная физико-химическая характеристика желатина - высокая степень набухаемости и растворимости в воде. Желатин является одним из источников энергии для жизнедеятельности организма, но применение его в качестве пенообразователя достаточно проблематично и небезопасно. Отмечено, что желатин нежелательно употреблять людям при нарушении водно-солевого обмена и при мочекаменной болезни.
Белок куриного яйца сбалансирован по аминокислотному составу, содержит витамины группы В, А, D, Е, макроэлементы (кальций, фосфор, калий, магний, сера, хлор) и микроэлементы (железо, йод, медь, молибден, фтор, хром, цинк), что обусловливает высокую пищевую и биологическую ценность продукта. Однако отмечено, что яичный белок имеет существенные недостатки и побочные эффекты, такие как гипераллергенность.
Целебные свойства корня солодки обусловлены уникальным химическим составом растения, содержащим углеводы, органические кислоты, эфирное масло, смолы, Р-ситостерин, фенолкарбоновые кислоты, кумарины, дубильные вещества, флавоноиды, высшие алифатические углеводороды и спирты, высшие жирные кислоты, алкалоиды [4].
Сироп корня солодки получают из экстракта солодкового корня густого, сахарного сиропа, спирта. Значительным недостатком сиропа корня солодки является наличие неприятного горького привкуса в продукте. Также стоит заметить, что в процессе выработки сиропа применяется сложная технологическая схема получения густого экстракта, и в результате длительного термического воздействия на стадии упаривания происходит частичная потеря многих биологически активных соединений [5].
На основании вышеизложенного выдвинута гипотеза о возможности проектирования композиционного модуля для кислородного коктейля с рациональным соотношением молочного и растительного компонента, что позволит регулировать химический состав продукта в соответствии с современными требованиями науки о питании.
Объекты и методы исследования
Объектом исследования являлись: сыворотка творожная пастеризованная, соответствующая ТУ 9229-110-04610209-02; основа соевая пищевая стерилизованная, выработанная согласно ТУ 9146-014-004338015-05.
Титруемую кислотность определяли методом титрования по ГОСТ 3624-92. Массовую долю жира определяли кислотным методом Гербера по ГОСТ 5867-90, белка - рефрактометрическим методом по ГОСТ 25179-90, сухого обезжиренного молочного остатка по ГОСТ Р 54761-11. Органолептическую оценку готовых продуктов проводили по ГОСТ 28283-89. Контролировали следующие показатели: цвет, запах и вкус, внешний вид и консистенцию. Определение пенообразующей способности проводили по следующей методике: небольшое количество сыворотки творожной и основы соевой пищевой отмеряли в мерном цилиндре с точностью до 1 мл, затем содержимое цилиндра взбивали с периодичностью 1 минуты для замера объема образовавшейся пены. Пенообразующую способность вычисляли как отношение прироста объема пены к высоте первоначального объема сыворотки творожной и основы соевой пищевой.
Результаты обсуждения
Разработка коктейля на основе молочно-растительного модуля является актуальным направлением для получения продукта со сравнительно невысокой калорийностью и нормативным содержанием белка за счет его процентного показателя в используемых ингредиентах. Особый интерес представляет комбинация творожной сыворотки и основы соевой пищевой, компоненты которых позволяют регулировать содержание в готовом продукте необходимых физиологически активных веществ: белков, жиров, углеводов, минеральных веществ и других компонентов [6].
Творожная сыворотка относится к нежирному молочному сырью, обладает высокой пищевой и биологической ценностью, которая обусловлена содержащимися в ней белковыми азотистыми соединениями, углеводами, липидами, минеральными солями, витаминами, органическими кислотами, ферментами, иммунными телами, микроэлементами. Фракционный состав белков творожной сыворотки включает до 10 наименований, отличающихся содержанием, изоэлектрической точкой и температурой денатурации [7]. Творожная сыворотка обладает высокой пенообразующей способностью за счет содержания Р-лактоглобулина, а-лак-тальбумина, иммуноглобулинов, альбумина, лактоферрина и других минорных белков [8], которые являются стабилизаторами межфазных пенных пленок. Это связано с наличием на поверхности пленок заряженных функциональных групп с определенным гидрофильно-липо-фильным балансом. Сывороточные белки при насыщении сыворотки газом более интенсивно флотируют в межфазную поверхность и удерживаются пленками, что связано с их поверхностно-активными свойствами. Поверхностно-активные вещества характеризуются асимметрично-полярной структурой молекул, способных концентрироваться на межфазных пограничных слоях, уменьшая поверхностное натяжение жидкости. Образуемые при этом вязкие и прочные пленки обеспечивают достаточно высокую кратность и прочность пены [9], поэтому использование творожной сыворотки в качестве компонента модуля было выбрано не случайно.
В настоящее время продукты из сои и соевых ингредиентов рассматриваются как средство, способное помочь человеку избежать весьма распространенные заболевания, что позволяет рассматривать продукты из сои как «продукты здоровья». Сегодня именно так к ним относятся в странах Азиатско-Тихоокеанского региона (АТР). Соевый белок является высококачественным источником растительного белка, имеющего полноценный сбалансированный аминокислотный состав. Важным компонентом сои являются также жиры, содержащие гли-цериды жирных кислот, в том числе ненасыщенные и насыщенные. Растворимые углеводы сои представлены дисахаридами и олигосахаридами. В состав нерастворимых углеводов, т.е.
полисахаридов, входят арабинан, кислый пектиноподобный полисахарид, ксилан, галактоман-нан и целлюлоза [10]. В семенах сои обнаружена фитиновая кислота, способная образовывать с белками комплексы, изменяя растворимость и снижая величину рН осаждения белка, что является важным биотехнологическим фактором получения многих пищевых продуктов.
Использование продуктов переработки сои как компонента модуля обусловлено ее химическим составом и функциональными свойствами. На начальном этапе проектирования изучена характеристика сыворотки творожной и основы соевой пищевой. Результаты исследования представлены в таблице.
Таблица
Характеристика сыворотки творожной и основы соевой пищевой
Показатели Наименование продукта
сыворотка творожная основа соевая пищевая
Физико-химические показатели
Массовая доля жира, % 0,2 ± 0,02 1,86 ± 0,02
Массовая доля белка, % 0,8 ± 0,03 2,19 ± 0,03
Массовая доля СОМО, % 6,3 ± 0,01 5,27 ± 0,01
Титруемая кислотность, °Т 58,0 ± 0,5 10 ± 0,5
Плотность, кг/м3 1023,0 ± 1,0 1017,0 ± 1,0
Органолептические показатели
Вкус и запах в меру кисловатый, молочный в меру сладкий, с соевым привкусом
Цвет молочно-желтый кремовый
Консистенция однородная жидкость с содержанием белкового осадка однородная жидкость, без осадка
В целях определения оптимального временного параметра взбивания коктейля изучали пенообразующую способность сыворотки творожной и основы соевой пищевой. Взбивание проводили в течение 10 мин с периодичностью 1 мин. Сравнительная характеристика пенооб-разования исследуемых образцов представлена на рисунках 1 и 2.
X
ос s
X
П5 СП
Ю т сп
CU ü СО
10 9 8 7 6 5 4 3 2
20 40 60 80
Пенообразующая способность, %
100
120
1
0
Рис. 1. Пенообразующая способность основы соевой пищевой
По результатам исследований отмечено, что наибольшие показатели пенообразования сыворотки творожной были достигнуты при взбивании ее в течение 3 мин. При дальнейшем увеличение времени взбивания пенообразующая способность сыворотки снижалась. Максимальная пенообразующая способность сыворотки творожной - 425 %.
1 1 1 Вестник ВСГУТУ. № 6 (51) . 2014
й
-1 7 > ? J-^
0 100 200 300 400 500
Пенообразующая способность, %
Рис. 2. Пенообразующая способность сыворотки творожной
Показатели пенообразующей способности основы соевой пищевой свидетельствуют о том, что максимальное время ее взбивания 5 мин, так как далее массовая доля пены уменьшалась. Максимальная пенообразующая способность основы соевой пищевой - 120 %.
Выводы
На основании изучения физико-химических показателей, органолептической характеристики и пенообразующей способности сыворотки творожной и основы соевой пищевой обоснована возможность их включения в композиционный модуль для кислородного коктейля лечебно-профилактического назначения. По результатам исследования планируется определить наиболее рациональное соотношение молочного и соевого компонента в модуле. Анализ довольно широкого диапазона показателей титруемой кислотности и пенообразующей способности сыворотки творожной и основы соевой пищевой будет особенно учитываться. Рациональное соотношение компонентов будет выбрано не только по вышеперечисленным характеристикам, но и на основании изучения биологической, пищевой и энергетической ценности исследуемых образцов композиционного модуля.
Таким образом, включение соевого и молочного сырья в рецептуру является положительной тенденцией в создании и расширении ассортимента кислородного коктейля, полноценного и сбалансированного по количественному составу физиологически активных компонентов.
Библиография
1. Ослопов В.Н., Богоявленская О.В. Общий уход за больными в терапевтической клинике: учеб. пособие - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2013. - 464 с.
2. Агапитова Л.Э. Применение кислородного коктейля - доступный метод оксигенотерапии // Курортные ведомости. - 2006. - № 2. - С. 35.
3. Грязькин А.В., Потокин А.Ф. Недревесная продукция леса. - СПб.: Изд-во СПбГЛТА, 2005.
- 152 с.
4. Гринкевич Н.И., Сафронич Л.Н. Химический анализ лекарственных растений. - М.: Высшая школа, 1983. - С. 41-49, 82-89.
5. Егоров М.В. Новые подходы к стандартизации сырья и препаратов солодки // Аспирантские чтения - 2003: сб. докл. всерос. конф. «Молодые ученые медицине». - Самара: Изд-во Сам. ГМУ, 2003.
- С. 109-110.
6. Решетник Е.И., Уточкина Е.А. Влияние компонентного состава на пищевую и биологическую ценность комбинированного продукта // Вестник ВСГУТУ. - 2013. - № 2 (41). - С. 63-67.
7. Храмцов А.Г., Василисин С.В. Промышленная переработка вторичного молочного сырья. -М.: Дели принт, 2003. - 100 с.
8. Горбатова К.К. Биохимия молока и молочных продуктов. - СПб.: ГИОРД, 2003. - 320 с.
9. Неповинных Н.В., Грошева В.Н., Птичкина Н.М. Совершенствование технологии кислородного коктейля // Техника и технология пищевых производств. - 2013. - № 3. - С. 41-44.
10. Решетник Е.И., Уточкина Е.А. Разработка технологии ферментированного молочно-расти-тельного напитка с функциональными свойствами // Техника и технология пищевых производств. -2011. - № 2. - С 53-56.
Bibliography
1. Oslopov V.N., Bogoyavlenskaya O. V. General nursing in the therapeutic clinic: Tutorial. - M. GE-OTAR-Media, 2013. - 464 р.
2. Agapitova L.E. Application of oxygen cocktail - available method of oxygen therapy // Kurortnyje vedomosti. - 2006. - N 2. - P. 35.
3. Gryazkin A.V., Potokin A.F. Non-timber forest products. - SPb.: SPb FTA, 2005. - 152 р.
4. Grinkevitch N.I., Safronich L.N.. Chemical analysis of medicinal plants. - M.:Vysshaya Shkola, 1983. - P. 41-49, 82-89.
5. Egorov M.V. New approaches to standardization of raw materials and preparations of licorice // Aspirantskije chtenija-2003: Proceedings of All-Russian Conference «Young scientists to medicine». - Samara: Sam MCM 2003. - P. 109-110.
6. Reshetnik E.I., Utochkina E.A. Influence of component composition on food and biological value of a combination product // ESSUTM Bulletine. - 2013. - N 2 (41). - Р. 63-67.
7. KhramtsovA.G., Vasilisin S.V. Industrial processing of secondary raw milk. - M: Deli print, 2003.
- 100 р.
8. Gorbatova K.K. Biochemistry of milk and dairy products. — SPb.: GIORD 2003. - 320 р.
9. Nepovinnikh N.V., Grosheva V.N., Ptichkina N.M. Improving the technology of oxygen cocktail // Food Processing: Techniques and Technology. - 2013. - N 3. - P. 41-44.
10. ReshetnikE.I., Utochkina E.A. Development of the technology of fermented dairy drink with vegetable functional properties// Food Processing: Techniques and Technology. - 2011. - N 2. - Р. 53-56.
