CC BY
0Е.И. Решетник, д-р техн. наук, проф., e-mail: soia-28@yandex.ru К.Р. Бабухадия, д-р с-х. наук, доц., e-mail: babuchadia@mail.ru Ю.И. Держапольская, канд. техн. наук, доц., e-mail: yule4ka 1982@mail.ru
С.Л. Грибанова, зав. лабораторией, e-mail: lsv24leon@mail.ru Дальневосточный государственный аграрный университет, г. Благовещенск
УДК 637.073
ИЗУЧЕНИЕ ОБОГАЩАЮЩИХ КОМПОНЕНТОВ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ ФУНКЦИОНАЛЬНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
АЛЬБУМИННОГО ТВОРОГА
В работе рассмотрены функциональные и технологические свойства растительных компонентов, используемых при обогащении альбуминного творога. При исследовании бетулина установлены его органолептические показатели и показатели безопасности. Выявлена возможность создания бел-ково-витаминной композиции на основе растительного сырья, и установлена возможность ее дальнейшего использования при обогащении альбуминного творога. В ходе проведенных исследований дана характеристика влагоудерживающей и жироудерживающей способности белково-витаминной композиции при различных температурах и способах подготовки. По результатам проведенных исследований наивысшую влагоудерживающую способность белково-витаминная композиция проявляет при температуре 95 °С. Установлена зависимость жироудерживающей способности белково-витамин-ной композиции от температуры, так, при постепенном нагревании суспензии максимальное значение жироудерживающей способности достигается при 65 °C. Проведено компьютерное моделирование при обогащении альбуминного творога белково-витаминной композицией в количестве 10 %, врезуль-тате чего получены данные о содержании массовой доли жира в проектируемом продукте, которая составила 1 %, белка -10,4 %, углеводов -6 %. Рассчитана энергетическая ценность продукта, которая составляет 74 ккал, при этом индекс сбалансированности аминокислотного состава обогащенного альбуминного творога равен 0,18.
Ключевые слова: альбуминный творог, белково-витаминная композиция, свойства, аминокислотный скор.
E.I. Reshetnik, Dr. Sc. Engineering, Prof.
K.R. Babukhadiya, Dr. Sc. Agriculture, Assoc. Prof.
Yu.I. Derzhapolskaya, Cand. Sc. Engineering, Assoc. Prof.
S.L. Gribanova, Head of laboratory
STUDY OF ENRICHING COMPONENTS THAT PROVIDE FUNCTIONAL AND TECHNOLOGICAL PROPERTIES OF ALBUMIN COTTAGE CHEESE
The paper considers the functional and technological properties of plant components used in the enrichment of albumin cottage cheese. In the study of betulin, its organoleptic indicators and safety indicators were established. The possibility of creating a protein-vitamin composition based on vegetable raw materials has been identified and the possibility of its ^ further use in the enrichment of albumin cottage cheese has been established. In the course of the research, the characteristic of the moisture - retaining andfat-retaining ability of the protein-vitamin composition at different temperatures and preparation methods is given. According to the results of research, the highest moisture-retaining capacity of the protein-vitamin composition is shown at a temperature of 95°C. The dependence of the fat-holding capacity of the protein-vitamin composition on the temperature is established, so when the suspension is gradually heated, the maximum value of the fat-holding capacity is reached at 65 °C. Computer modelling ^ for the enrichment of albumin cottage cheese is a protein -vitamin composition in an amount of 10% according to the results which obtained data on the content of fat mass fraction of the product developed which was 1%, protein 1,4%, carbs - 6%. The energy value of the product is calculated, which is 74 kcal, while the balance index of the amino acid composition of the enriched albumin curd is 0,18.
Key words: albumin cottage cheese, protein-vitamin composition, properties, amino acid score.
Введение
В настоящее время наблюдается нарушение пищевого статуса населения практически во всех регионах Российской Федерации, что выражается в дефиците белка и биологически активных веществ [1].
В качестве наиболее эффективного и рационального способа улучшения структуры питания населения может быть использовано комбинирование молочного и растительного сырья, что обеспечит производство продукта с высокими потребительскими свойствами.
Благодаря переходу значительной части питательных веществ из молока во вторичное молочное сырье оно является перспективным для переработки. Одним из видов вторичного молочного сырья служит альбуминный творог, получаемый из подсырной или творожной сыворотки. Данный продукт обладает диетическим свойствам и может быть использован в качестве основы при проектировании продуктов функционального питания.
Пищевую биологическую ценность альбуминного творога можно поднять, обогатив его растительными компонентами и природным антоксидантом.
Ягоды брусники являются ценным источником биологически активных веществ. Жмыхи масличных растений - источник полноценного белка, а также легкоусвояемых углеводов, витаминов, минеральных веществ [2].
Проведенные ранее исследования позволяют сделать заключение о целесообразности совместного использования компонентов в рецептурах молочных продуктов.
Одним из природных биорегуляторов широкого спектра действия, которым в настоящее время уделяется значительное внимание, является экстракт коры березы, содержащий природный антиоксидант бетулин. В промышленных условиях его получают путем экстракции из бересты - наружного слоя коры березы. Строение бетулина на молекулярном уровне представлено на рисунке 1 [6].
Л
Рисунок 1 - Молекулярное строение бетулина
Проведенные ранее исследование и анализ пищевой и физиологической ценности подобранных растительных компонентов позволяют сделать заключение о целесообразности их совместного использования в рецептурах молочных продуктов.
Цель работы - исследование обогащающих компонентов, обеспечивающих функциональные свойства альбуминного творога.
Материалы и методы исследования
Исследования проводились в лабораториях на базе технологического факультета ФГБОУ ВО «Дальневосточный ГАУ».
Объектами исследований являлись творожная сыворотка, альбумин молочный, белково-углеводная композиция, включающая экстракт коры березы (выпускаемый ЗАО «Аметис» (г. Благовещенск) согласно ТУ 9325-020-70692152-2012), продукты переработки брусники -брусничный порошок, вырабатываемый по ТУ 9160-001-53397724-2016 под торговой маркой «Уральское здоровье» ООО «Диана» (г. Карпинск Свердловской области), жмых ядра кедрового ореха, молотый, вырабатываемый по ТУ9146-004-05226068-2004 под торговой маркой «Сибирский продукт» ООО «Экор - Дары Сибири» (г. Улан-Удэ, Республика Бурятия).
При определении качества и безопасности бетулина использовали следующие методы:
- определение влажности (ГОСТ 16483.7-71);
- определение массовой доли бетулина по МУ 70692152-7;
- токсичные элементы по МУ 2142-80;
- тяжелые металлы (ГОСТ 26927-86; ГОСТ 31628-2012; МУК 4.1.986-00; ГОСТ Р 51301-99);
- определение КМАФАнМ, БГКП, патогенной микрофлоры, дрожжей и плесеней, E. coli (ГОСТ 10444.15-94, п. 6, ГОСТ 31747-2012, п. 9.1, ГОСТ 31659-2012, п. 8, ГОСТ 32010-2013, п. 8, ГОСТ 10444.12-2013, п. 9, ГОСТ 30726-2001, п. 7).
Влагоудерживающая, жироудерживающая способности белково-витаминной композиции исследовались по общепринятым методикам [7].
Подбор оптимального соотношения рецептурной композиции осуществлялся на основе цифровых технологий с использованием табличного редактора Microsoft Excel при заданной надстройке «Поиск решения» [4].
Результаты исследования
При органолептическом анализе экстракта коры березы установлено, что это порошок, состоящий из мелко- до крупнодисперсных частиц, от белого до светло-желтого, коричневого или кремового цвета, без запаха со слабым вяжущим вкусом. Далее исследовали бетулин по показателям безопасности, полученные данные представлены в таблице.
Таблица
Показатели безопасности экстракта коры березы
№ Показатель Допустимые значения Результат исследования
1 ДДТ, мг/кг < 0,02 < 0,005
2 Гексахлорциклогексан (ГХЦГ), мг/кг < 0,5 < 0,005
3 Алдрин, мг/кг не допускается не обнаружено
4 Гептахлор, мг/кг не допускается не обнаружено
5 Массовая доля ртути, мг/кг < 0,03 < 0,003
6 Массовая доля мышьяка, мг/кг < 0,2 < 0,05
7 Массовая доля свинца, мг/кг < 1,0 < 0,02
8 Массовая доля кадмия, мг/кг < 0,1 < 0,01
9 Количество мезофильных аэробных и факультативно -анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ), КОЕ/г <50000 <10
10 Бактерии группы кишечной палочки (БГКП), в том числе колиформы, в 0,1 г не допускается не обнаружено
11 Патогенные микроорганизмы в том числе Salmonella,
в 25,0 г не допускается не обнаружено
12 Дрожжи и плесени, КОЕ/г <100 < 10
13 E. coli, в 1,0 г не допускается не обнаружено
Массовая доля бетулина составляет не менее 60 %, при этом содержание влаги в исследуемых образцах - не более 7 %.
Экстракт коры березы проявляет биологическую и антиоксидантную активность, что характерно для флавоноидов. При введении экстракта коры березы в пищевые продукты благодаря антиоксидантной активности улучшаются качественные характеристики.
Установлено, что экстракт коры березы безопасен для здоровья потенциальных потребителей и может быть использован для обогащения пищевых продуктов в качестве функционального компонента.
На основании исследований по изучению совместного использования жмыха кедрового ореха измельченного, порошка из ягод брусники и бетулина разработана белково-витаминная композиция для обогащения молочных продуктов.
Оценка возможности использования белково-витаминной композиции в качестве сырьевой составляющей в производстве творога альбуминного обусловливает необходимость изучения его технологических характеристик.
Результаты сравнительной характеристики влагоудерживающей и жироудерживающей способностей представлены на рисунках 2 и 3. Образец 1 - белково-витаминную композицию - заливали водой или маслом, нагретыми до определенной температуры в интервале от 25 до 100 °С. Образец 2 - водную и жировую суспензии белково-витаминной композиции - доводили до требуемой температуры постепенно.
360
340
3 .
2
си
ш ^
* ? а. I
ш ю ш
320
300
280
260
240
Образец 1 » Образец 2
220
25
45
65
Температура, °С
85
100
Рисунок 2 - Влагоудерживающая способность белково-витаминной композиции
при различных температурах
Рисунок 3 - Жироудерживающая способность белково-витаминной композиции
при различных температурах
Полученные результаты показывают, что температурный режим оказывает прямое влияние на показатели влагоудерживающей способности белково-витаминной композиции. При
температуре 25 °С белково-витаминная композиция обладает незначительной влагоудержи-вающей способностью и практически не проявляет жироудерживающей способности. Повышение температуры приводит к возрастанию показателей данных характеристик. При температуре 95 °С белково-витаминная композиция проявляет самую высокую влагоудерживаю-щую способность
Аналогичная зависимость проявляется при определении жироудерживающей способности, которая увеличивается с повышением температуры. При постепенном нагревании суспензии наивысшее значение жироудерживающей способности наблюдается при 65 °С. Но при дальнейшем нагревании наблюдается снижение жироудерживающей способности.
Таким образом, изученные функционально-технологические свойства белково-вита-минной композиции позволяют использовать ее в рецептуре альбуминного творога.
Биологическая ценность белка зависит от соотношения в нем незаменимых и заменимых аминокислот [1], а также от соответствия количества незаменимых аминокислот эталону ФАО/ВОЗ и от значений показателя утилитарности содержания аминокислоты в белке продукта.
80 5? 70 о 60
50 40 30
о X 20
С 10 0
II II II II II Н I.
Вал Изо Лей Лиз Мет+Цис Тре
Незаменимые аминокислотыты
Три
Фен+Тир
■ Разработанный продукт с функциональными компонентами
■ Контрольный образец
Рисунок 4 - Сравнительная диаграмма сбалансированности аминокислотного состава альбуминного творога с эталонными показателями
Результаты компьютерного проектирования показали, что при обогащении альбуминного творога белково-витаминной композицией в количестве 10 % массовая доля жира в проектируемом продукте составила 1 %, белка - 10,4 %, углеводов - 6 %. Энергетическая ценность продукта равна 74 ккал. Индекс сбалансированности аминокислотного состава равен 0,18.
Выводы
По результатам проведенного исследования установлено, что функционально-технологические свойства (жироудерживающая и влагоудерживающая способности) белково-вита-минной композиции позволяют рекомендовать использование ее в рецептуре альбуминного творога с целью обогащения конечного продукта функциональными свойствами. Использование бетулина в рецептуре продукта позволит обогатить его неалиментарными компонентами, способствующими поддержанию нормального функционирования всех систем организма человека.
Библиография
1. Грибанова С.Л., СинеговскийМ.О., Присяжная С.П. Оценка качества обогащенного кисломолочного продукта // Вестник российской сельскохозяйственной науки. - 2019. - № 2. - С. 58-61.
2. Вдовина А.М., Держапольская Ю.И. Органолептическая оценка мороженого, обогащенного белково-витаминной композицией на основе алгебраического подхода // Новые концептуальные подходы к решению глобальной проблемы обеспечения продовольственной безопасности в современных условиях: сб. ст. VI Междунар. конф. в области товароведения и экспертизы товаров (15 ноября 2019 г.) / редкол.: (отв. ред. Е.А. Пьяникова) и др. - Курск: Юго-Зап. гос. ун-т., 2019. - С. 55-58.
3. Захарова Л.М., Орехова С.В., Захаренко М.А. и др. Исследование технологических параметров производства функционального кисломолочного продукта // Техника и технология пищевых производств. - 2012. - № 2. - С. 37-42.
4. Лисин П.А. Практическое руководство по проектированию продуктов питания с применением Excel, Ма1:Са<1, Мар1е: учеб. пособие. - СПб.: Лань, 2020. - 240 с.
5. Пасько О.В., Лисин П.А., Тарасова Е.Ю. Формирование текстуры ферментированного мо-лочно-злакового продукта путем варьирования гранулометрического состава злаковой композиции // Вестник Мурманского гос. техн. ун-та. - 2016. - № 3. - С. 593-602.
6. РешетникЕ.И., Бастер А.В., Мельниченко Д.В. Исследование качества альбуминного творога, обогащенного бетулином, в процессе хранения // Материалы XX Междунар. науч.-практ. конф. «Современные проблемы техники и технологии пищевых производств» (Барнаул, 14-15 марта 2019 г.). -Барнаул: Изд-во Алтайского гос. техн. ун-та им. И.И. Ползунова, 2019. - С. 285-288.
7. Щербаков В.Г., Лобанов В.Г. Лабораторный практикум по биохимии и товароведению масличного сырья. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: КолосС, 2007. - 247 с.
Bibliography
1. Gribanova S.L., SinegovskyM.O., Prisyazhnaya S.P. Evaluation of the quality of enriched fermented milk product // Bulletin of the Russian agricultural science. - 2019. - N 2. - P. 58-61.
2. Vdovina A.M., Derzhapolskaya Yu.I. Organoleptic evaluation of ice- cream enriched with a proteinvitamin composition based on an algebraic approach // New conceptual approaches to the solution of the global problem of food security in modern conditions: collection of articles of the 6th International conference in the field of commodity science and expertise of goods (November 15, 2019) / ed.: (ed. E.A. Pyanikov) et al. -South-West state. Univ. - Kursk, 2019. - P. 55-58.
3. Zakharova L.M., Orekhova S.V., Zakharenko M.A. et al. Research of technological parameters of production of functional fermented milk product // Technique and technology of food production. - 2012. -N 2. - P. 37-42.
4. Lisin P.A. Practical guide to the design of food products with the use of Excel, Matcad, Maple: tutorial.
- SPb.: LAN, 2020. - 240 p.
5. Pasko O.V., Lisin P.A., Tarasova E.Yu. Formation of the texture of fermented milk-grain product by varying the granulometric composition of the cereal composition // Bulletin of the Murmansk state technical University. - 2016. - N 3. - P. 593-602.
6. ReshetnikE.I., Baster A.V., Melnichenko D.V. Investigation of the quality of albumin cottage cheese enriched with beta-Lin in the storage process // Materials of the XX International scientific and practical conference "Modern problems of equipment and technology of food production" (Barnaul, March 14-15, 2019).
- Barnaul: Publisher Altai state technical University named after I.I. Polzunov, 2019. - P. 285-288.
7. Shcherbakov V.G., Lobanov V.G. Laboratory workshop on biochemistry and commodity science of oilseeds: Textbooks and manuals for University students. - 3rd ed., revised and enlarged. - M.: Koloss, 2007.
- 247 p.
