CC BY
28
ПРОДУКТЫ ДЛЯ ОПТИМАЛЬНОГО ПИТАНИЯ
ТЕМА НОМЕРА
УДК 663.674:637.1/.3(045)
DOI: 10.24411/0235-2486-2019-10152
Исследование влияния компонентного состава модельных смесей на потребительские свойства обогащенного кисломолочного мороженого
Т. К. Каленик, д-р биол. наук, профессор
Дальневосточный федеральный университет, г. Владивосток
С. П. Присяжная, д-р техн. наук, профессор
Всероссийский научно-исследовательский институт сои, г. Благовещенск
С. Л. Грибанова*
Дальневосточный государственный аграрный университет, г. Благовещенск
Дата поступления в редакцию 24.06.2019 * lsv24leon@mail.ru
Дата принятия в печать 31.10.2019 © Каленик Т.К., Присяжная С.П., Грибанова С.Л., 2019
Дальний Восток - это регион со сложными климатическими условиями проживания, где особенно остро стоит проблема дефицита белка и витаминной продукции. Недостаток потребления белка составляет 25-30%, дефицит макро- и микроэлементов - 70%, а нехватка витаминов, снижение иммунитета и нарушение работы желудочно-кишечного тракта характерны почти для всех регионов России. В этой связи перспективным направлением является производство кисломолочного мороженого с использованием симбиотической закваски и биологически активных веществ. Цель работы: исследовать технологические свойства модельных смесей для производства кисломолочного мороженого, обогащенного бифидобакте-риями и продуктами пчеловодства, и качество готового продукта. Работы выполняли в Дальневосточном государственном аграрном университете. При организации и проведении исследований применялся комплекс общепринятых, стандартных методик и методов исследований, в том числе биохимических, физико-химических и структурно-механических. Изучена вязкость модельных смесей мороженого с различными стабилизаторами, которая отличалась от значения вязкости контрольного образца на 4-8%. Обоснована биологическая ценность природных нутриентов, обогащающих смесь мороженого, и установлено их влияние на структурно-механические свойства смеси. При обогащении модельных смесей для производства кисломолочного мороженого биологически активными веществами реологические показатели модельных смесей находились в пределах допустимых технологических параметров. Проведен анализ исследуемых образцов обогащенного кисломолочного мороженого, который показал высокую взбитость смеси мороженого и повышение устойчивости к таянию. По показателям качества разработанное мороженое соответствует требованиям Технического регламента Таможенного союза «О безопасности молока и молочной продукции» (ТР ТС 033/2013).
Ключевые слова
модельные смеси, стабилизатор, биорегуляторы, вязкость, взбитость, таяние Для цитирования
Каленик Т.К., Присяжная С. П., Грибанова С. Л. (2019) Исследование влияния компонентного состава модельных смесей на потребительские свойства обогащенного кисломолочного мороженого // Пищевая промышленность. 2019. № 10. С. 28-31.
Research of the effect of component structure of model mixtures on consumer properties of enriched acid-food ice cream
T. K. Kalenik, Doctor of Biological Sciences, Professor Far Eastern Federal University, Vladivostok S. P. Prisyazhnaya, Doctor of Technical Sciences, Professor All-Russian Soybean Research Institute, Blagoveschensk S. L. Gribanova*
Far Eastern State Agrarian University, Blagoveschensk
Received: June 24, 2019 * lsv24leon@mail.ru
Accepted: October 31, 2019 © Kalenik T.K., Prisyazhnaya S.P., Gribanova S.L., 2019
The Far East is a region with difficult climatic conditions of living, where the problem of protein and vitamin deficiency is especially acute. The lack of protein intake is 25-30%, the deficiency of macro and microelements is 70%, and the lack of vitamins, reduced immunity and disruption of the gastrointestinal tract are characteristic of almost all regions of Russia. In this regard, a promising direction is the production of fermented milk ice cream using symbiotic starter and biologically active substances. Objective: to investigate the technological properties of model mixtures for the production of fermented milk ice cream, enriched with bifidobacteria and bee products and the quality of the finished product. The work was performed at the Far Eastern State Agrarian University. When organizing and conducting research, a set of generally accepted, standard methods and research methods, including biochemical, physicochemical and structural-mechanical, were used. The viscosity of model ice cream mixtures with various stabilizers was studied, which differed from the viscosity value of the control sample by 4-8%. The biological value of natural nutrients enriching the ice cream mixture is substantiated and their influence on the structural and mechanical properties of the mixture is established. When enriching the model mixtures for the production of fermented milk ice cream with biologically active substances, the rheological parameters of the model mixtures are within the acceptable technological parameters. The analysis of the studied samples of enriched fermented milk ice cream, which showed a high overrun of the ice cream mixture and increased resistance to melting, was carried out. In terms of quality indicators, the developed ice cream meets the requirements of the Technical Regulations of the Customs Union «On the safety of milk and dairy products» (TR TS 033/2013).
Key words
model mixtures, stabilizer, bioregulators, viscosity, overrun, thaw For citation
Kalenik T.K., Prisyazhnaya S.P., Gribanova S.L. (2019) Research of the effect of component structure of model mixtures on consumer properties of enriched acid-food ice cream // Food processing industry = Pischevaya promyshlennost'. 2019. № 10. P. 28-31.
Реферат
Abstract
28 10/2019 ПИЩЕВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ ISSN 0235-2486
Введение. Вопросы совершенствования технологических свойств модельных смесей для производства обогащенного мороженого очень актуальны. От технологических свойств компонентов, входящих в рецептуру смесей для производства мороженого, зависят качество готового продукта, его энергетическая и биологическая ценность.
В настоящее время в технологии производства мороженого используются различные вкусо-ароматические наполнители, пищевые красители, стабилизаторы консистенции и эмульгаторы, увеличивается интерес к включению в состав мороженого различных биологически активных веществ, в том числе пробиотических культур и пребиотиков.
Цель работы: исследование технологических свойств модельных смесей для производства кисломолочного мороженого, обогащенного бифидобак-териями и продуктами пчеловодства, и качества готового продукта.
Ход исследования. При проведении исследований были использованы следующие методы:
- синусоидальная вискозиметрия (синусоидальный вискозиметр БУ-Ю/БУ-100 производства А&й с программным управлением, который измеряет вязкость путем детектирования движущегося электрического тока, необходимого для резонанса двух сенсорных пластин при постоянной частоте 30 Гц и амплитуде менее 1 мм);
- массовая доля сахарозы по ГОСТ Р 546667-2011;
- массовая доля сухих веществ по ГОСТ Р 54668-2011;
- общая массовая доля сухих обезжиренных веществ молока (СОМО) по ГОСТ Р 54761-2011;
- определение содержания основных компонентов цветочной пыльцы по ГОСТ 28887-90;
- определение содержания основных компонентов молочка маточного пчелиного адсорбированного по ГОСТ 31767-2012.
Результаты и их обсуждение. Среди факторов, определяющих качество мороженого (рецептура, качество сырья, оборудование, условия хранения и транспортирования), важная роль принадлежит структурообразователям - веществам, позволяющим обеспечить мороженому высокие потребительские и структурно-механические свойства [1]. Формирование структуры мороженого начинается уже при изготовлении смеси: именно в этот период очень важно
правильно подобрать стабилизирующие компоненты для мороженого. Чтобы повысить биологическую ценность молочного мороженого, использовали цветочную пыльцу (лат. pollinis) и природный нутриент молочко маточное пчелиное (лат. аpes utero et lac) [2].
Обогащающие компоненты представляют собой сложный концентрат ценных пищевых, физиологически активных веществ, состав которых достаточно разнообразен и зависит от их происхождения, периода сбора и особенностей технологии обработки [3, 4]. Поэтому на данном этапе исследований изучен химический и биохимический состав используемых при производстве кисломолочного мороженого природных компонентов (табл. 1).
Таблица 1 Физико-химические показатели цветочной пыльцы и молочка маточного
пчелиного < адсорбированного)
Содержание, %
Показатель Цветочная пыльца Молочко маточное пчелиное (от абсолютно сухого вещества)
Влажность 25,60 1,8
Сухое вещество, 74,40 98,2
в том числе:
белки 30,30 43,60
липиды 11,30 9,33
углеводы 32,80 45,27
Калий 0,73 0,46
Кальций 1,00 0,85
Фосфор 0,11 0,12
Магний 0,18 0,36
Данные таблицы показывают, что массовая доля белков и углеводов исследуемых ингредиентов приближена к значениям, приведенным в литературных источниках, что говорит о полноценности вводимых в продукт функциональных ингредиентов. Массовая доля углеводов в составе молочка маточного пчелиного (адсорбированного) увеличена по сравнению с нативным значением, так как для изготовления этого продукта дополнительно применяют лактозу и глюкозу. Минеральные вещества, содержащиеся в продуктах пчеловодства, участвуют в важнейших обменных процессах организма: водно-солевом, кислотно-щелочном, поддерживают осмотическое давление в клетках, повышают иммунитет, влияют на кроветворение и свертываемость крови.
Исследовали три модельные смеси, приготовленные в соответствии с рецептурами, указанными в табл. 2 [5].
В качестве контрольной смеси использовали смесь молочного мороженого, приготовленную по стандартной рецептуре. Для придания продукту функциональных свойств (увеличение метаболизма питательных веществ, устойчивость организма к заболеваниям) включали в рецептуры модельных смесей цветочную пыльцу (образец № 1) и цветочную пыльцу и молочко маточное пчелиное адсорбированное (образец № 2).
Цветочная пыльца и молочко маточное пчелиное адсорбированное, содержащие в своем составе свыше 40 % белковых веществ, повышают в смеси мороженого показатель взби-
Таблица 2
Рецептуры модельных смесей мороженого
Наименование сырья Контрольная модельная смесь Образец №1 Образец №2
Молоко коровье цельное с массовой долей жира 2,5 % и массовой долей сухого обезжиренного молочного остатка 8,1 % 50,00 50,00 50,00
Масло коровье сливочное несоленое с массовой долей жира 82,5 % 1,29 1,29 1,00
Молоко цельное сгущенное с сахаром с массовой долей жира 8,5 %, массовой долей сухого обезжиренного молочного остатка 20 % и сахарозы 43,5 % 13,00 10,00 8,50
Молоко коровье сухое обезжиренное с массовой долей сухого обезжиренного молочного остатка 93,0 % 3,50 3,50 3,50
Сахар белый 11,80 11,80 11,80
Цветочная пыльца - 3,00 3,00
Стабилизатор Палсгаард 0,65 - -
Стабилизатор-эмульгатор Cremodan® БЕ 334 VEG - 0,50 0,50
Закваска 0,01 0,01 0,01
Молочко маточное пчелиное адсорбированное (сухое) - - 1,00
Ванилин 0,01 0,01 0,01
Вода питьевая 19,74 19,89 20,68
Итого 100,00 100,00 100,00
ПРОДУКТЫ ДЛЯ ОПТИМАЛЬНОГО ПИТАНИЯ
ТЕМА НОМЕРА
Образец 2 образец 1 Контроль
О SO 150 300 600 900 v,c-i
Нис. I Зависимость динамическои вязкости от градиента скорости сдвига модельных смесей
Рис. 2. Влияние обогащающих компонентов на взбитость смеси для кисломолочного мороженого
Рис. 3. Процесс таяния кисломолочного мороженого
Таблица 3
Физико-химические показатели обогащенного кисломолочного мороженого
Показатель Норма Результаты исследований
для продукта Образец №1 Образец №2
Массовая доля жира, % 2,5-4,0 3,94 2,7
Кислотность, °Т не более 90 60,3 56,3
Массовая доля сахарозы, % не менее 17,0 17,1 17,0
Массовая доля сухих веществ не менее 31,0 32,1 31,1
Общая массовая доля сухих обезжиренных веществ молока (СОМО) 10,0-11,50 11,1 11,4
Массовая доля цветочной пыльцы, % - 3,0 3,0
Массовая доля молочка маточного пчелиного адсорбированного, % - - 1,0
Температура, °С не выше -18 -18 -18
тости за счет пенообразующих свойств белков.
Полученные модельные смеси имели повышенную вязкость, поэтому критерием смеси для производства кисломолочного мороженого явилась величина динамической вязкости. В процессе исследования была изучена зависимость изменения динамической вязкости (п, Па-с-10-2) модельных смесей для кисломолочного мороженого от градиента скорости сдвига модельных смесей.
По сравнению с контрольным образцом динамическая вязкость при обогащении смеси мороженого функциональными ингредиентами и использовании стабилизатора Кремодана имела наибольшую вязкость во всем исследуемом диапазоне градиентов скорости сдвига. При этом разность в показателях вязкости исследуемых образцов смесей мороженого колебалась в диапазоне от 4 до 8%, что существенно не влияет на работу оборудования. Следовательно, по реологическим показателям предпочтительнее использовать стабилизатор Кремадан в сочетании с пчело-продуктами.
Результаты исследования влияния обогащающих компонентов на взбитость смеси для мороженого представлены на рис. 2.
Исследовано влияние обогащения смеси для производства мороженого кисломолочного пчелопродуктами на взбитость смесей и устойчивость образцов кисломолочного мороженого к таянию. Результаты экспериментов показали, что внесение цветочной пыльцы и молочка маточного пчелиного в количестве 3% и 1% соответственно повышает взбитость смеси на 16% по сравнению с контрольным образцом и на 2,3 % показатель образца без обогащающих компонентов. Выявленный эффект позволяет на 8% снизить количество вносимого в смесь стабилизатора, что игра-
ет важную роль при производстве молочного мороженого.
Способность модельных смесей к достижению высокой взбитости сочетается со способностью смеси к быстрому взбиванию. Кроме того, удержание воздуха в смеси зависит от прочности перегородок между воздушными пузырьками,
следовательно, прочность перегородок оказывает влияние на скорость взбивания и максимальную взбитость.
В свою очередь прочность и стабильность перегородок между воздушными пузырьками зависит, во-первых, от сил сцепления в частично замерзшей смеси, а во-вторых, от поверхностного натяже-
30 10/2019 ПИЩЕВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ ISSN С235-2486
ния и адсорбции. Структура мороженого характеризуется количеством вводимого воздуха, его дисперсностью и равномерностью распределения.
Результаты исследования влияния обогащающих компонентов на устойчивость образцов мороженого к таянию представлены на рис. 3.
Выявлено, что образец 2 (обогащенный пчелопродуктами) проявляет более высокую устойчивость к таянию - на 12,7 % выше, чем в контрольном образце, и на 4,6%, чем в образце № 1.
Разработанные образцы обогащенного кисломолочного мороженого исследовали по физико-химическим показателям (табл. 3).
Из данных табл. 3 следует, что разработанные рецептуры обогащенного кисломолочного мороженого по физико-химическим показателям соответствуют требованиям технического регламента Таможенного союза 033/2013 «О безопасности молока и молочной продукции» [6, 7]. Энергетическая ценность указанных образцов составляет 120,62110,90 ккал, что на 7-14% ниже показателя контрольного образца.
Выводы. Введение в рецептуру кисломолочного мороженого биологически активных компонентов природного происхождения (цветочной пыльцы и молочка маточного пчелиного) позволяет повысить пищевую ценность готового продукта с понижением на 7-14% энергетической ценности.
В результате проведенных исследований установлено, что наилучшими технологическими свойствами обладал образец № 2 модельной смеси, содержащий стабилизатор Кремодан и обогащающие ингредиенты. При таком соотношении компонентов динамическая вязкость отличается от значения вязкости контрольного образца на 4-8%, а также достигаются наиболее оптимальные значения показателя взбитости и сопротивление кисломолочного мороженого таянию.
ЛИТЕРАТУРА
1. Решетник, Е.И. Модификация традиционных рецептур кисломолочных продуктов / Е. И. Решетник, Е.А. Уточкина // Материалы I Национальной научно-технической конференции с международным участием «Инновационные и ресурсосберегающие технологии продуктов питания», электронный ресурс. - Издательство: Астраханский государственный технический университет (Астрахань), 2018.
2. Марухина, Е.А. Традиции в производстве йогуртов/ Е. А. Марухина, Л. М. Захарова // Переработка молока. - 2018. - № 4 (222). - С. 34-36.
3. Лисин, П.А. Оценка нутриентного состава йогурта, обогащенного семенами чиа/П. А. Лисин, Н. П. Жданеева, Ю.А. Дите // Сборник материалов Всероссийской (национальной) научно-практической конференции посвященной 100-летию со дня рождения С. И. Леонтьева. Омский государственный аграрный университет имени П. А. Столыпина. - Издательство: Омский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина, 2019. - С. 544-549.
4. Guz, E. A. The influence of vegetable puree containing carotenoids on the nutrient composition and structure of milk yoghurt / E. A. Guz, E. G. Novitskaya, T. K. Kalenik [et all] // International journal of dairy technology. - 2018. - № 1. -P. 89-95.
5. Пат. 2614797, Р. Ф., МПК А23G9/32. Способ производства мороженого/ С. П. Присяжная, С. Л. Грибанова, И. М. Присяжная; № 2015148097; заявлено 09.11.2015; опубл. 03.29.2017. Бюл. № 10. - 2 с.
6. Технический регламент Таможенного союза «О безопасности молока и молочной продукции» (ТР ТС 033/ 2013). Введ. 2014-05-01. 2013. - 107 с.
7. Gribanova, S. L. Quality assess-ment of enriched fermented milk product/S. L. Gribanova, M.O. Sinegovskii, S.P. Prisyazhnaya // Vestnik of the Russian Agricultural Science. -2019. - № 2. - P. 58-61.
REFERENCES
1. Reshetnik EI, Utochkina EA. Modi-fikacija tradicionnyh receptur kislomoloch-
nyh produktov. Materialy I Nacional'noj nauchno-tehnicheskoj konferencii s mezh-dunarodnym uchastiem «Innovacionnye i resursosberegajushhie tehnologii produktov pitanija», jelektronnyj resurs [Innovative and resource-saving food technologies]. Astrahanskij gosudarstven-nyj tehnicheskij universitet. Astrahan', 2018.
2. Maruhina EA, Zaharova LM. Tradicii v proizvodstve jogurtov [Traditions in yogurt production]. Pererabotka moloka [Milk processing]. 2018. No 4 (222). P. 3436.
3. Lisin PA, Zhdaneeva NP, Dite Ju A. Ocen-ka nutrientnogo sostava jogurta obogash-hennogo semenami chia. Sbornik mate-rialov Vserossijskoj (nacional'noj) nauchno-prakticheskoj konferencii posvjashhennoj 100-letiju so dnja rozhdenija S.I. Leont'eva. Omskij gosudarstvennyj agrarnyj universitet imeni P. A. Stolypina [The collection of materials of the All-Russian (national) scientific-practical conference dedicated to the 100th anniversary of the birth of S.I. Le-ontyev.]. Omskij gosudarstvennyj agrarnyj universitet imeni P.A. Stolypina. Omsk, 2019. P. 544-549.
4. Guz, EA, Novitskaya EG, Kalenik TK, Le-vochkina LV, Piekoszewski W. The influence of vegetable puree containing carotenoids on the nutrient composition and structure of milk yogurt. International journal of dairy technology. 2018. No 1. P. 8995.
5. Prisjazhnaja SP, Gribanova SL, Prisjazh-naja IM. Pat. 2614797, R. F., MPK A23G9/32. Sposob proizvodstva morozhenogo [Ice cream production method]. № 2015148097; zajavleno 09.11.2015; opubl. 03.29.2017. Bjul. No 10. 2 p.
6. Tehnicheskij reglament Tamozhennogo sojuza «0 bezopasnosti moloka i molochnoj produkcii» (TR TS 033/ 2013) [Technical Regulations of the Customs Union]. Vved. 2014. 05-01. 2013. 107 p.
7. Gribanova SL, Sinegovskii M0, Prisyazhnaya SP. Quality assessment of enriched fermented milk product. Vestnik of the Russian Agricultural Science. 2019. No 2. P. 58-61.
Авторы
Каленик Татьяна Кузьминична, д-р биол. наук, профессор Дальневосточный федеральный университет, 690091, Россия, г. Владивосток, ул. Суханова, д. 8, kalenik.tk@dvfu.ru Присяжная Серафима Павловна, д-р техн. наук, профессор Всероссийский научно-исследовательский институт сои, 675027, Амурская обл., г. Благовещенск, Игнатьевское шоссе, д. 19, spp501@mail.ru
Грибанова Светлана Леонидовна
Дальневосточный государственный аграрный университет
675005, Амурская обл., г. Благовещенск, ул. Политехническая, д. 8,
lsv24leon@mail.ru
Authors
Tatyana K. Kalenik, Doctor of Biological Sciences, Professor
Far Eastern Federal University, 8, Sukhanova str., Vladivostok, Russia,
690091, kalenik.tk@dvfu.ru
Serafima P. Prisyaznaya, Doctor of Technical Sciences, Professor All-Russian Soybean Research Institute, 19, Ignatyevskoe highway, Blagoveschensk, Amur region, 675027, spp501@mail.ru Svetlana L. Gribanova
Far Eastern State Agrarian University, 86, Polytechnic str., Blagoveshcensk, Amur Region, 675005, lsv24leon@mail.ru
