CC BY
26К ВОПРОСУ ПОВЫШЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СВОЙСТВ ФЕРМЕНТИРОВАННОГО ЗЕРНОВОГО НАПИТКА
Элеманова Римма Шукуровна
кандидат технических наук, доцент, Кыргызский государственный технический университет им. И.Раззакова
Мусульманова Мукарама Мухамедовна доктор технических наук, профессор Кыргызский государственный технический университет им. И.Раззакова
TO THE QUESTION OF INCREASE OF FUNCTIONAL PROPERTIES OF THE FERMENTED GRAIN DRINK
Elemanova R. Sh. candidate of technical sciences, associate professor, Kyrgyz State Technical University named after I. Razzakov
Musulmanova M. M. doctor of engineering, professor, Kyrgyz State Technical University named after I. Razzakov
АННОТАЦИЯ
В статье рассмотрена возможность использования молочной сыворотки при производстве ферментированных зерновых напитков типа бозо. Оптимизация рецептуры напитка производилась путем варьирования состава варочной среды и заквасочной микрофлоры. Разработана технологическая линия выработки напитков «Бозодой» с установлением оптимальных параметров каждой технологической операции. Определены показатели качества предлагаемых напитков: органолептические, микробиологические, физико-химические и показатели безопасности.
ABSTRACT
In this article the possibility of use of whey is considered by production of the fermented grain drinks same boza. Optimization of a compounding of drink was made by a variation of structure of the cooking environment and fermenting microflora. The technological line of development of Bozodoy drinks with establishment of optimum parameters of each technological operation is developed. Indicators of quality of the offered drinks are defined: organoleptic, microbiological, physical and chemical and indicators of safety.
Ключевые слова: ферментированные напитки, бозо, злаковые культуры, угут, сыворотка молочная, дрожжи, лакто-бактерии, закваска комбинированная.
Keywords: fermented beverages, Bozo, cereals, ugut, whey, yeasts, lactic acid bacteria, combined sourdough.
Постановка проблемы. Одними из серьезных факторов ухудшения здоровья нации, низкой продолжительности жизни и увеличения рождаемости больных детей являются недостаток продовольствия и несбалансированность пищевого рациона, которые ведут к росту числа заболеваний эндокринной системы, желудочно-кишечного тракта, нарушению обмена веществ, снижению иммунитета, появлению новообразований и врожденных аномалий и т.д. В виду экономической нестабильности, наблюдающейся в Кыргызской Республике, эта проблема приобретает актуальный характер. В связи с чем возникает необходимость разработки и внедрение в производство так называемых функциональных продуктов питания, обладающих высокой пищевой, биологической ценностью и защитными свойствами.
Анализ последних исследований и публикаций. История напитков брожения из злаковых культур неразрывно связана с историей народов. Известно большое количество разных напитков, которые отличаются по способу приготовления, по исходному сырью, химическому составу, вкусовым свойствам. Производство напитков, главным образом, ориентируется на климатические условия региона, где успешно культивируются те или иные виды злаковых культур, поэтому они служили предметом торговли и тем самым способствовали развитию экономики целых стран и регионов. Издавна разные народы употребляли напитки, приготовленные на основе местного пищевого сырья, в соответствии с национальными обычаями и традициями. Буза - напиток, приготовленный из проса, пшена, пшенной муки (в Крыму) [1], из крупномолотой рисовой муки (Туркестанская буза, на юге Казахстана), из печеного хлеба с ячменным солодом (у кавказских горцев)
[2]. Буза - экологически чистый напиток намного лучше чая утоляет жажду и очень полезен: постепенно очищает организм человека, в частности, его почки, не допуская отложения в них солей, а попросту - образования камней
[3]. Туркестанская буза - густой сладкий напиток цвета топленого молока, подается на десерт и является знаком особого уважения к гостям [4]. Традиционным и распространенным напитком у кыргызов является бозо, получаемый из зерновых путем брожения. Значение этого продукта в питании человека, прежде всего, связано с его пищевой и биологической ценностью, обусловленной присутствием нерастворимых пищевых волокон, комплекса витаминов.
В биотехнологии основополагающая роль принадлежит стартовым культурам, специально вносимым в исходное сырье. Микроорганизмы, в частности лактобактерии, широко применяемые в производстве продуктов питания, во многом обуславливают протекание процесса брожения в требуемом направлении. Возникновение незапланированных изменений в ходе брожения приводит к определенным трудностям при производстве продуктов с требуемыми показателями качества и безопасности. В связи с этим особую актуальность приобретают исследования, направленные на стабилизацию развития стартовых культур в сырье различного состава.
В производстве алкогольных и слабоалкогольных напитков в качестве возбудителя брожения в основном используются различные виды дрожжей, отличающиеся морфологическими признаками, технологическими свойствами, условиями жизнедеятельности [5, с.267-270, 6, с.127-130, 7, с.465-476].
Выделение нерешенных ранее частей общей проблемы. Повысить функциональные свойства бозо можно путем
введения в его состав молочной сыворотки, которая позволит обогатить напиток азотистыми веществами, аминокислотами, в том числе незаменимыми, витаминами, минеральными компонентами [8, с.278-284, 9, с.41-42]. Кроме того, применение молочной сыворотки в производстве напитков брожения позволит решить ряд технологических проблем, ускорить процесс получения таких напитков. Следует также отметить природоохранную направленность полной переработки молочной сыворотки. Известно, что объемы молочной сыворотки (МС) достигают 80 % от объема молока, перерабатываемого в молочной промышленности на творог, сыр и казеин. МС, содержащая около половины массы веществ безводной части молока, относится к категории ценных вторичных сырьевых ресурсов молочной промышленности, который пока не используется рационально. Использованию МС в натуральном виде на пищевые цели препятствуют ее неудовлетворительные органолептические показатели. Эта проблема, а также вопросы, связанные с оптимизацией состава, пищевой и биологической ценности, переработкой и использованием сыворотки, занимают важное место в работах исследователей всех развитых стран мира, и с каждым годом внимание к этой проблеме возрастает.
На промышленном уровне для производства напитка бозо в качестве закваски используют только пекарские дрожжи. При использовании культур лактобактерий совместно с дрожжами для сбраживания сывороточно-зер-нового сусла интенсифицируется процесс брожения, кроме того, целевой продукт будет обладать пробиотиче-скими свойствами.
Цель статьи. Целью работы является отработка технологических параметров производства напитка типа бозо, названного «Бозодой», обладающего повышенной функциональностью и соответствующими органолептически-ми показателями.
По оптимизированному варианту разработана технологическая схема производства напитков «Бозодой»,
Органолептические пок
включающая следующие операции: приемка и подготовка сырья — перемешивание компонентов — варка затора 45-50 мин на молочной сыворотке— охлаждение до 50 оС— перемешивание с угутом (пшеничным или ячменным солодом)— охлаждение сусла до 25-30 оС — внесение закваски (лактобактерии:дрожжи) — брожение при 1=25-30 оС, продолжительность 10-12 ч — фильтрование — охлаждение фильтрата до 6 оС — фасование — хранение.
Технологическая схема получения напитка-аналога, принятая в качестве контроля: приемка и подготовка сы-рья—перемешивание компонентов—варка затора 40-60 мин на воде— охлаждение 55-65 оС— перемешивание с угу-том (пшеничным или ячменным солодом)— охлаждение сусла до 25-30 оС — внесение закваски (остаток от предыдущей варки)— брожение при 1=25-30 оС, продолжительность 12-14 ч — фильтрование — охлаждение фильтрата до 6 оС — фасование — хранение [10, с.54-56].
Новизна предлагаемого варианта, защищенного патентом Кыргызской Республики [11], заключается в следующем: вода при варке затора заменяется на молочную сыворотку, придающую целевому напитку полифункциональные свойства, обусловленные компонентами этого белково-углеводного сырья; для интенсификации технологического процесса выработки при заквашивании предлагается комбинированная закваска, в состав которой входят чистые культуры дрожжей и лактобактерий [12, с.179-181].
Качество пищевых продуктов подразумевает широкую совокупность свойств, характеризующих пищевую и биологическую ценность, органолептические, фунциональ-но-технологические, санитарно-гигиенические и прочие показатели готовой продукции. Напиток «Бозодой» оценивали по комплексу органолептических, микробиологических и физико-химических показателей, а также показателей безопасности.
В табл. 1 представлены результаты сенсорной оценки качества напитков «Бозодой».
Таблица 1
атели напитков «Бозодой»
Наименование показателя Характеристика продукта
на основе подсырной сыворотки на основе творожной сыворотки
неосветлённой осветлённой неосветлённой осветлённой
Внешний вид и консистенция Пенящаяся непрозрачная жидкость с консистенцией густых сливок и пузырьками газа
Цвет Светло-бежевый
Запах Приятный, специфический, кисломолочный
Вкус Освежающий, сладковатый с ощутимой кислотностью, остается приятное послевкусие кисломолочных продуктов
Табличные данные свидетельствуют о том, что предлагаемые напитки имеют привлекательные для потребителя органолептические показатели.
Результаты микробиологических показателей и пока-
зателей безопасности, определенных в Лаборатории испытаний пищевой и сельскохозяйственной продукции Национального института стандартов и метрологии (Кы-ргызстандарт), представлены в табл. 2 и 3.
Таблица 2
Микробиологические показатели напитков «Бозодой»
Наименование Масса продукта (г), в которой не допускаются
БГПК (колиформы) S.aureus Патогенные, в т.ч. сальмонеллы
НД* факт. НД факт. НД факт.
Опытный образец 0,1 Не обн. 1,0 Не обн. 25 Не обн.
*НД - нормативные данные СанПиН 2.3.2.1078-01 Из табл. 2 видно, что напитки «Бозодой» являются безопасными в микробиологическом отношении.
Показатели безопасности напитков «Бозодой»
Таблица 3
Наименование Содержание токсичных элементов, мг/дм3
свинец кадмий ртуть мышьяк
Опытный образец НД факт. НД факт. НД факт. НД факт.
0,1 менее 0,004 0,03 менее 0,001 0,005 менее 0,004 0,05 менее 0,05
*НД - нормативные данные СанПиН 2.3.2.1078-01
Содержание токсичных элементов в новых напитках не превышает допустимых значений (табл. 3), свидетельствуя о их безопасности.
Энергетическая ценность напитков определена расчетным путем как сумма произведений количества пищевых
Физико-химические показатели опыт!
веществ (белки, жиры, углеводы) в 100 г продукта на соответствующие калорические коэффициенты [13].
По физико-химическим показателям напитки должны отвечать требованиям, указанным в табл. 4.
Таблица 4
го («Бозодой») и контрольного напитков
Наименование показателя Содержание
контрольный опытный
Массовая доля сухих веществ, % 15,3 16,5-17,5
Плотность, г/см3 1,05 1,052-1,053
Активная кислотность, рН 3,5 3,4-3,6
Титруемая кислотность, см3 раствора №ОН 1,0 моль/дм3 на 100 см3 напитка 5,9 6,0-9,6
Массовая доля этилового спирта, % 1,7 1,3-1,7
Массовая доля редуцирующих сахаров, % 7,1 8,8-9,4
Массовая доля общих сахаров, % 8,5 10,2-10,8
Массовая доля белков, % 0,9 1,1-1,2
Массовая доля липидов, % 0,67 0,72-0,78
Массовая доля витамина С, мг % 0,25 0,36-0,48
Массовая доля витамина В2, мг % 0,016 0,035-0,081
Количество лактобактерий, КОЕ/г, не менее 1-107 1-107
Количество дрожжей, КОЕ/г, не более 50 20
Энергетическая ценность 100 г, ккал 44 47-53
В образцах, хранящихся при комнатной температуре, на вторые сутки произошел срыв крышек, вследствие сильного газообразования. Это объясняется тем, что при комнатной температуре хранения, возможно, продолжается интенсивный процесс брожения. При такой температуре растворимость углекислого газа уменьшается, вследствие чего напиток пенится. Кроме того, может ускоряться авто-
лиз дрожжей, в результате которого в напитке появляется неприятный дрожжевой привкус.
Следовательно, напитки «Бозодой» не рекомендуется хранить при температуре 20-25 °С.
Установлено, что при хранении в интервале низких температур от +2 до +6 °С, титруемая кислотность и содержание этилового спирта медленно, но повышаются. Про-
исходит дображивание напитка, в результате которого напиток созревает, насыщается углекислотой.
На седьмые сутки значение титруемой кислотности повышается до 16 ед., далее кислотообразование замедляется. Повышенная кислотность тормозит развитие посторонней микрофлоры, однако, при кислотности выше 16 ед. потребитель воспринимает продукт как излишне кислый. Например, для айрана кислотность не должна превышать 13 ед. [14, с.123-131]. Образовавшееся большое количество молочной кислоты отрицательно влияет на размножение дрожжей и они начинают погибать.
Содержание спирта на седьмые сутки хранения достигает 2,6 %. Дальнейшее повышение содержания спирта нежелательно для вкуса готового продукта.
Следовательно, гарантированный срок хранения напитков «Бозодой» составляет не более 7 сут при температуре +2 до +6 °С.
Напиток «Бозодой», приготовленный из натурального сырья путем ферментации, является слабоалкогольным напитком. Пищевая ценность напитка «Бозодой» оценивается полнотой полезных веществ, энергетической ценностью и органолептическими показателями. В составе напитка содержатся биологически активные вещества, такие как витамины группы В и аскорбиновая кислота, которые продуцируются возбудителями брожения. Углекислота и органические кислоты являются действенными раздражителями, стимулирующими пищеварительные процессы. Содержание в составе напитка пробиотических лактобактерий придает напитку «Бозодой» функциональную направленность.
Выводы и предложения. Для стабилизации качества, повышения функциональности кыргызских национальных напитков и интенсификации процесса их производства предложены молочная сыворотка и комбинированная закваска, состоящая из чистых культур дрожжей и лактобактерий. Определены показатели качества предлагаемых напитков, свидетельствующие о безопасности, высокой биологической ценности и привлекательных для потребителя органолептических свойствах.
Список литературы
1. Древний напиток буза [Электронный ресурс] // Инф. центр крымских татар. URL: htpp: //www.bio. spbu. ru/ science/scienceinfo/el.resourse.php.
2. Варим туркестанскую бузу [Электронный ресурс] // Русский Туркестан. История, люди, нравы. URL: htpp://
www. rus-turk/livejournal.com/163771.html.
3. Буза (напиток) [Электронный ресурс] // Энциклопедия Брокгауза и Ефрона. URL: htpp: // brockhaus-efron-encyclopedia.info.
4. Буза (напиток) [Электронный ресурс] // Словари и энциклопедия на академике. URL: htpp: // dic.academic. ru.
5. Botes A. Identification of lactic acid and yeast from boza / A. Botes, S.D. Todorov, Johan W. von Mollendorff, A. Botha, L.M.T. Dicks // Process Biochemistry. - 2007. №42, - P. 267-270.
6. Gotcheva V. Microflora identification of Bulgarion cereal-based fermented boza / V. Gotcheva, S.S. Pandiella, A. Angelov, Z.G. Roshkova, C. Webb // Process Biochemistry. -2000. №36. - P. 127-130.
7. Todorov S.D. Boza, a natural source of probiotic lactic acid bacteria / S.D. Todorov, A. Botes, C. Guigas, U. Schillinger, I. Wiid, M.B. Wachsman, W.H. Holzapfel, L.M.T. Dicks // J. of Applied Microbiology. -2007. -104. - P. 465-476.
8. Красникова Л. В., Функциональные напитки на основе молочной сыворотки // Низкотемпературные и пищевые технологии в XXI веке: материалы 3 Междунар. научно-техн. конф. -СПб, 2007. - С. 278-284.
9. Рощункина Н.В. Новый функциональный продукт для профилактики остеопороза // Сыроделие и маслоделие. - 2006. - № 2. - С. 41-42.
10. Кыдыралиев Н.А. Технологические основы производства национального напитка «Бозо» / Н.А. Кыдыралиев, А.У Дейдиев. -Б.: ЧП «Абыкеев А.Э.», 2010. -117 с.
11. Элеманова Р.Ш., Мусульманова М.М. Ферментированный сывороточный напиток «Бозодой» и способ его приготовления // Патент 1521 Кыргызской Республики. Опубл. 28.02.13. Бюл. №2.
12. Элеманова Р.Ш. Изучение процесса брожения сывороточно-зернового сусла под действием комбинированной закваски [Текст] / Р.Ш. Элеманова, М.М. Мусуль-манова // Инновационное развитие пищевой, легкой промышленности и индустрии гостеприимства: материалы конференции. -Алматы, 2012. - С. 179-181.
13. Химический состав пищевых продуктов. Справочные таблицы содержания основных пищевых веществ и энергетической ценности пищевых продуктов / [Под ред. академика АМН СССР А.А. Покровского]. - М.: Пищевая промышленность, 1976. - 227 с.
14. Храмцов А.Г. Молочная сыворотка. -М.: Пищевая промышленность, 1979. -271 с.
