CC BY
84
BecrnuuKßTyiHT/Proceedings of VSUET, Т. S0, № 4, 201S-
Оригинальная статья/Original article_
УДК 637.146
DOI: http://doi.org/10.20914/2310-1202-2018-4-164-169
Кисломолочный продукт функциональной направленности
Илюза А. Нуриахметова 1 [email protected]
Анна А. Болотова 1 [email protected]
Вероника С. Синдрявкина 1 [email protected]
Ирина С. Докучаева_1 [email protected]
1 Казанский национальный исследовательский технологический университет, Карла Маркса, 68, г. Казань, 420015, Россия Аннотация. Получен кисломолочный продукт функциональной направленности на закваске прямого внесения с добавлением порошка яблочных выжимок. Порошок яблочных выжимок, полученный при щадящих условиях обогащает кефирный продукт пектиновыми веществами, витаминами Е, В2, Вб, железом и калием. Порошок яблочных выжимок получен в вибрационной вакуумной сушилке -мельнице, предусматривающий сушку под вакуумом с совмещением процессов измельчения и интенсивного вибрационного воздействия. Данная технология позволяет получать тонкодисперсный порошок влажностью 4-6%, минимизировать потери ценных компонентов сырья при сушке, поскольку температура процесса составляет не выше 40 °С. В состав закваски входят термофильные, мезофильные молочнокислые стрептококки,и ацидофильная палочка (Lactococcus lactis sp lactis, Lactococcus lactis sp. cremoris, Lactococcus lactis sp. lactis biovar. diacetylactis, Saccharomyces unisporus, Streptococcus salivarius sp. thermophiles). Была рассчитана пищевая ценность кефирного продукта с внесением функционального порошка. Была проведена апробация предложенной закваски прямого внесения К-10,12 для приготовления кефирного продукта с добавлением порошка яблочных выжимок и проведен анализ потребительских свойств в сравнении с традиционным кефиром. Каждую партию закваски анализировали на отсутствие посторонней микрофлоры, путем микроскопирования и наличие газообразующей микрофлоры. Контроль качественных показателей обогащенного кефирного продукта вели в течение всего срока хранения. Органолептическую и физико-химическую оценку качества готового кисломолочного продукта проводили по 10 балльной шкале. Контроль микробиологических показателей кефирного продукта вели в сравнении традиционным кефиром, полученный с использованием закваски, приготовленной на кефирных грибках. Применение заквасок прямого внесения для приготовления кефира решает многие технологические проблемы и делает возможным его производство на небольших предприятиях.
Ключевые слова
^ефирный^род^вт^^^риииииииииииииижииии^^акиасииириииии
Functional dairy product
Ilyuza A. Nuriakhmetova 1 [email protected]
Anna A. Bolotova 1 [email protected]
Veronika S. Sindryavkina 1 [email protected]
Irina S. Dokuchaeva_1 [email protected]_
1 Kazan National Research Technological University, Karl Marx str., 68, Kazan, 420015, Russia__
Abstract. A functional orientation fermented milk product on a direct starter with the apple powder addition was obtained. The apple pomace powder obtained under gentle conditions enriches the kefir product with pectin substances, vitamins E, B2, B6, iron and potassium. The apple pomace powder was obtained in a vibration vacuum dryer - a mill, which provides drying under vacuum with the combination of grinding processes and intensive vibrational action. This technology allows obtaining a fine powder with a moisture content of 4-6%, minimizing the raw material valuable components loss during drying, since the process temperature is no higher than 40o C. The starter consists of thermophilic, mesophilic lactic acid Streptococcus,and Lactobacillus acidophilus (Lactococcus lactis sp lactis, Lactococcus lactis sp. cremoris, Lactococcus lactis sp. lactis biovar. diacetylactis, Saccharomyces unisporus, Streptococcus salivarius sp. thermophiles). The nutritional value of kefir product with the functional powder introduction was calculated. An approbation of the proposed K-10,12 starter for the preparation of kefir product with the apple powder addition and the analysis of consumer properties in comparison with traditional kefir were carried out. Each starter batch was analyzed for the absence of extraneous microflora, by microscopic examination and the presence of gas-forming microflora. Quality control indicators of enriched kefir product was being conducted during the entire shelf life. Organoleptic and physico-chemical quality assessment of the finished dairy product was performed on a 10-point scale. The control of microbiological indicators of kefir product was carried out in comparison with traditional kefir, obtained with the use of ordinary kefir fungi. The use of direct starter for kefir production solves many technological problems and makes its manufacture in small enterprises possible..
Keywords: kefir product, apple pomace powder, direct starter
Введение
В настоящее время в России динамично развивается рынок продуктов питания функциональной направленности. Особое место в это группе занимают кисломолочные продукты, обладающие широким спектром оздоровительного действия на организм человека.
Для обогащения кисломолочных продуктов следует использовать те микронутриенты, которые реально находятся в дефиците
Для цитирования Нуриахметова И.А., Болотова А.А., Синдрявкина В.С., Докучаева И.С. Кисломолочный продукт функциональной направленности // Вестник ВГУИТ. 2018. Т. 80. № 4. С. 164-169. doi: 10.20914/2310-1202-2018-4-164-169
164
в организме человека, например, витамины С, группы В, йод, кальций и т. д. Внесение функциональных добавок не должно ухудшать орга-нолептические свойства продукта и снижать усвояемость других макро- и микронутриентов. В то же время количество функциональной добавки должно гарантировать потребителю данного продукта 30-50% от суточной нормы добавляемого микронутриента [1, 2].
Современные заводы по производству соков нуждаются в технологиях комплексной For citation
Nuriakhmetova I.A., Bolotova A.A., Sindryavkina V.S., Dokuchaeva I.S. Functional dairy product. Vestnik VGUIT [Proceedings of VSUET]. 2018. vol. 80. no. 4. pp. 164-169. (in Russian). doi:10.20914/2310-1202-2018-4-164-169
БД Agris
переработки сырья. Яблочные выжимки, образующиеся в большом количестве во время производства сока, сохраняют все полезные свойства исходных плодов: клетчатку, пектин, органические кислоты, калий, натрий, кальций, магний, фосфор, железо, йод, а также витамины А, В2, В6, и др., яблочную, винную и лимонную кислоты. В комплексе с дубильными веществами эти кислоты останавливают процессы гниения и брожения в кишечнике. Яблочный пектин, содержащийся в яблочных выжимках, представляет наибольшую ценность, поскольку выполняет функцию детоксикации организма, соединяясь в кишечнике с холестерином, бактериальными токсинами, вредными продуктами, солями ртути, свинца, стронция, кобальта, выводит их из организма.
Материалы и методы
В качестве закваски для производства кисломолочного продукта использовали закваску прямого внесения. Данная закваска широко используется в пищевой промышленности для приготовления кисломолочных напитков. В состав закваски входят термофильные, мезо-фильные молочнокислые стрептококки и ацидофильная палочка (Lactococcus lactis sp lactis, Lactococcus lactis sp. cremoris, Lactococcus lactis sp. lactis biovar. diacetylactis, Saccharomyces unisporus, Streptococcus salivarius sp. thermophiles). Штаммы заквасок прямого внесения не являются генетически модифицированными.
В качестве функциональной добавки использовали порошок из яблочных выжимок, высушенных при температуре не выше 40 °С.
Основные органолептические, физико-химические показатели кисломолочного продукта определяли стандартными и общепринятыми в молочной отрасли методами.
Результаты и обсуждение
Содержание пектиновых веществ в яблочных выжимках в среднем составляет 10,5% [3]. Предложено добавлять яблочные выжимки в виде порошка, поскольку они содержат незначительный объем, массу, высокую концентрацию пищевых веществ.
Порошок яблочных выжимок получен в вибрационной вакуумной сушилке-мельнице, предусматривающей сушку под вакуумом с совмещением процессов измельчения и интенсивного вибрационного воздействия [4, 5]. Вакуумирование снижает температуру кипения жидкости, что способствует максимальному сохранению состава исходного сырья. Интенсивное перемешивание ускоряет теплообмен между греющей поверхностью корпуса и загрузкой. Воздействие мелющими телами на частицы исходного сырья в вибрационном аппарате позволяет постоянно обновлять влажную поверхность за счет измельчения перерабатываемого сырья, выдавливания влаги из них при ударе и истирающем действии мелющих тел и обеспечивать, тем самым, максимальную постоянную скорость сушки. Данная технология позволяет получать тонкодисперсный порошок влажностью 4-6%, минимизировать потери ценных компонентов сырья при сушке, поскольку температура процесса составляет не выше 40 °С.
Введение порошка яблочных выжимок в кисломолочный продукт происходит на стадии созревания. Порошок яблочных выжимок низкой влажности с целью снижения общей обсеме-ненности вносили в продукт в количестве 3% после образования кисломолочного сгустка [6].
Внесение комплексной функциональной добавки в кисломолочный продукт позволяет повысить его пищевую ценность (таблица 1).
Таблица 1.
Результаты расчета пищевой ценности кисломолочного продукта, обогащенного порошком яблочных выжимок
Table 1.
The results of the calculation of the nutritional value of fermented milk product, enriched with powder of apple marc
Наименование нутриента Nutrient nаmе Масса в 200 г Weight 200 g Суточная потребность, % Daily need, % % от суточной потребности % of daily need
Пищевые волокна, г | Dietary fiber, g 0,9 20,0 4,5
Пектиновые вещества, мг Pectic substances mg 0,6 15,0 4,2
Витамин Е, мг | Vitamin E, mg 1,6 15,7 10,2
Витамин В2, мг | Vitamin В2, mg 0,2 1,0 20
Витамин В6, мг | Vitamin В6, mg 0,6 1,4 43,0
Железо, мг | Iron, mg 4,0 10,0 40,0
Медь, мг | Copper, mg 0,6 1,0 60,2
Калий, мг | Potassium, mg 1280,0 4705,9 27,2
Была проведена апробация предложенной закваски прямого внесения К-10,12 для приготовления кефирного продукта с добавлением порошка яблочных выжимок и анализ потребительских свойств в сравнении с традиционным кефиром [7]. Для приготовления кефира использовали фермерское молоко жирностью 3-4%.
Нормируемые показатели качества были определены по известным методикам (таблица 2). Каждую партию закваски анализировали на отсутствие посторонней микрофлоры путем микроскопирования и наличие газообразующей микрофлоры (таблица 3; рисунок 1, 2).
Таблица 2.
Результаты физико-химического анализа исходного молока
Table 2.
The results of physico-chemical analysis of the original milk
Физико-химические показатели Physical and chemical indicators Массовая доля белка в молоке, % Mass fraction of protein in milk, %
Кислотность, °Т Acidity, °Т Плотность, °А Density, °A Формольный метод Formol method Рефрактометрический метод Refractometric method Декларируемая производителем Manufacturer declared
18,80 ± 0,28 31,00 3,20 ± 0,11 3,20 ± 0,05 >3
Таблица 3.
Физико-химические показатели закваски на кефирных грибках и закваски прямого внесения
Table 3.
Physical and chemical indicators of yeast on kefir fungi and starter direct application
Наименование Кислотность, °Т Наличие газообразующей микрофлоры The presence of gassing microflora
Name Acidity, °T CO2 ацетоина и диацетила acetoin and diacetyl
Закваска на кефирных грибках | Sourdough on kefir fungi 105 ± 0,7 + +
Закваска на чистых культурах | Sourdough on pure cultures 102 ± 0,8 + +
Рисунок 1. Результаты микроскопирования кефирной закваски на кефирных грибках
Figure 1. Microscopic results of kefir starter culture on kefir fungi
Рисунок 2. Результаты микроскопирования закваски на чистых культурах
Figure 2. Microscopic Ferment Results in Pure Cultures
Из представленных результатов видно, что в закваске на чистых культурах присутствуют кокки и палочки, но отсутствуют дрожжи. В закваске на кефирных грибках присутствуют кокки, палочки и дрожжи. Во всех образцах отсутствует посторонняя микрофлора.
Контроль качественных показателей обогащенного кефирного продукта вели в течение всего срока хранения (5 сут). Сравнительный анализ физико-химических показателей кисломолочных продуктов приведен в таблице 4.
Полученный кефирный продукт не уступает по качественным показателям традиционному кефиру. Кислотность продукта на конец срока не превысила нормативного показателя кислотности для кефира [5].
Вязкость продукта, которую определяли по скорости истечения, оставалась стабильной в течение 5 сут и превышала средний показатель вязкости в контроле в среднем на 18%.
- * k $04 if»: dwr^ »
11 % i "l л >J( '
' 4 V . 1 "lïf • 4P
Таблица 4.
Сравнительный анализ физико-химических показателей кефира и обогащенного кефирного продукта в течение всего срока хранения
Table 4.
Comparative analysis of physico-chemical parameters of kefir and enriched kefir product during the entire shelf life
Наименование показателя Name of the indicator Кефир на кефирных грибках Kefir on kefir fungi Кефирный продукт Kefir product
1-е сут 1 day 3-и сут 3 days 5-е сут 5 day 1-е сут 1 day 3-и сут 3 days 5-е сут 5 day
Кислотность °T | Acidity ° T 82,40±0,44 81,40±0,46 80,50±0,67 88,40±0,97 88,50±0,25 89,50±0,48
Скорость истечения, с | Flow rate, s 11,60±0,21 11,60±0,19 11,70±0,15 19,70±0,23 19,80±0,6 20,03±0,48
Степень отделение сыворотки, % | The degree of separation of serum, % 13,0 15 15 10 - -
Наличие диацетила | Presence of diacetyl + + + + + +
Наличие газообразующей микрофлоры | The presence of gassing microflora + + + + + +
Кефирный продукт показал высокую устойчивость к механическому воздействию. При центрифугировании в течение 10 мин при скорости 1000 об/мин не наблюдалось отделения сыворотки.
Полученные результаты свидетельствуют о возможности применения закваски прямого внесения К - 10,12 для производства
кефирного продукта функциональной направленности не только термостатным, но и резер-вуарным способом.
Органолептическую и физико-химическую оценку качества готового кисломолочного продукта проводили по 10-балльной шкале (таблица 5, рисунок 3).
Таблица 5.
Органолептическая и физико-химическая оценка качества разработанного кисломолочного продукта
по 10-балльной системе*
Table 5 .
Organoleptic and physico-chemical quality assessment of the developed fermented milk product
using a 10-point system*
Наименование Name Кефир Kefir Кефирный продукт Kefir product
Кислотность, °Т | Acidity, ° T 10 10
Скорость истечения, с | Flow rate, s 8 10
Степень отделения сыворотки, % | The degree of separation of serum, % 7 10
Наличие диацетила и газообразующей микрофлоры The presence of diacetyl and gaseous microflora 10 10
Вкус | Taste 10 9
Результаты микроскопирования | Microscopic results 10 8
*Оценка в баллах. 10 - отличное, 9-8 - очень хорошее, 7 - хорошее, 6 - выше среднего, 5 - среднее, 4 - ниже среднего, 3 -плохое (приемлемое), 2 - плохое (неприемлемое), 1 - очень плохое (совершенно неприемлемое)
*Score in points. 10 - Excellent, 9-8 - Very good, 7 - Good, 6 - Above average, 5 - Average, 4 - Below average, 3 - Bad (Acceptable), 2 - Bad (Inappropriate), 1 - Very bad (Completely unacceptable)
Из профилограммы органолептической и физико-химической оценки видно, что кефирный продукт превосходит традиционный кефир.
Контроль микробиологических показателей кефирного продукта вели в сравнении традиционным кефиром, полученным с использованием закваски, приготовленной на кефир-смиь ных грибках. Каждую партию кисломолочного
отделения
сшюропш. % напитка микроскопировали на отсутствие
Рисунок 3. Профилограмма органолептической и посторонней микрофлоры (рисунок 4, 5).
физико-химической оценки кисломолочных продуктов
Figure 3. Profilogram of organoleptic and physico-chemical assessment of fermented milk products
Рисунок 4. Результаты микроскопирования кефирного продукта на закваске прямого внесения
Figure 4. The results of the microscope kefir product on sourdough direct making
Рисунок 5. Результаты микроскопирования кефира на кефирных грибках
Figure 5. Results of kefir microscopy on kefir fungi
Из представленных результатов видно, что в кефире на кефирных грибках и в кефирном
ЛИТЕРАТУРА
1 Gorlov I.F., Giro T.M., Sitnikova O.I., Slozhenkina M.I. et al. New functional products with chickpeas: reception, functional properties // American Journal of Food Technology. 2016. V. 11. № 6. P. 273-281.
2 Gorelik O.V., Shatskikh Ye., Rebezov M., Kanareikina S. et al. Study of chemical and mineral composition of new sour milk bio-product with sapropel powder // Annual Research & Review in Biology. 2017. V. 18. № 4. P. 1-5.
3 Родионова Л.Я., Донченко Л.В., Соболь И.В., Степовой А.В. Расширение классификации пектино-содержащего сырья // Труды Кубанского государственного аграрного университета. 2015. № 52. С. 199-206.
4 Пат. № 141088, RU, B02C 19/16 (2006.01). Вибрационная сушилка-мельница / Дубкова Н.З., Галиакберов З.К., Дубков И.А., Николаев А.Н. № 2013138202/13; Заявл. 2013138202; Опубл. 27.05.2014, Бюлл. №15.
5 Дубкова Н. З. Влияние амплитуды колебаний вибрационного аппарата на затраты мощности // Вестник Казанского технологического университета. 2014. Т. 17. № 19. С.274-276.
6 Голубева Л.В., Долматова О.И. Технико-технологические основы производства молока и молочных продуктов (теория и практика): учебное пособие. Воронеж: ВГУИТ, 2017. 123 с.
7 Голубева Л.В., Долматова О.И. Методы исследования сырья и продуктов животного происхождения: экспертиза молока и молочных продуктов: учебное пособие. Воронеж: ВГУИТ, 2016. 64 с.
REFERENCES
1 Gorlov I.F., Giro T.M., Sitnikova O.I., Slozhenkina M.I. et al. New functional products with
продукте присутствуют кокки, палочки и отсутствует посторонняя микрофлора.
Заключение
Применение закваски прямого внесения для производства кефирного продукта позволяет получить продукт стабильного качества, уменьшить риск микробиологической контаминации, а порошок яблочных выжимок обогатит его пектиновыми веществами, витаминами Е, В2, В6, железом и калием. В лабораторных условиях была проведена пробная варка кисломолочного продукта и анализ качественных показателей в сравнении с традиционным кефиром в течение всего срока хранения. Кислотность кефирного продукта функциональной направленности на конец срока хранения не превысила нормативного показателя. По реологическим показателям он не уступал традиционному кефиру, а по устойчивости к механическому воздействию превосходил последний, поэтому может производиться резервуарным способом.
chickpeas: reception, functional properties. American Journal of Food Technology. 2016. vol. 11. no. 6. pp. 273-281.
2 Gorelik O.V., Shatskikh Ye., Rebezov M., Kanareikina S. et al. Study of chemical and mineral composition of new sour milk bio-product with sapropel powder. Annual Research & Review in Biology. 2017. vol. 18. no. 4. pp. 1-5.
3 Rodionova L.Ya., Donchenko L.V., Sobol' I.V., Stepovoj A.V. Expansion of the classification of pectin-containing raw materials. Trudy Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Proceedings of the Kuban State Agrarian University]. 2015. no. 52. pp. 199-206. (in Russian)
4 Dubkova N.Z., Galiakberov Z.K., Dubkov I.A., Nikolaev A.N. Vibracionnaya sushilka-mel'nica [Vibration dryer-mill]. Patent RF, no. 141088, 2014.
5 Dubkova N.Z. Influence of vibration vibration amplitude on power costs. Vestnik Kazanskogo tekhnologicheskogo universiteta [Vestnik of Kazan Technological University]. 2014. vol. 17. no. 19. pp. 274-276. (in Russian)
6 Golubeva L.V., Dolmatova O.I. Tekhniko-tekhnologicheskie osnovy proizvodstva moloka i molochnyh produktov (teoriya i praktika) [Technical and technological bases of milk and dairy products production (theory and practice)]. Voronezh, VSUIT, 2017. 123 p. (in Russian)
7 Golubeva L.V., Dolmatova O.I. Metody issledovaniya syr'ya i produktov zhivotnogo proiskhozhdeniya: ehkspertiza moloka i molochnyh produktov [Methods of research of raw materials and products of animal origin: examination of milk and dairy products]. Voronezh, VSUIT, 2016. 64 p. (in Russian)
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ
Илюза А. Нуриахметова магистрант, кафедра оборудование пищевых предприятий, Казанский национальный исследовательский технологический университет, ул. Карла Маркса, 68, г. Казань, 420015, Россия, [email protected] Анна А. Болотова магистрант, кафедра оборудование пищевых предприятий, Казанский национальный исследовательский технологический университет, ул. Карла Маркса, 68, г. Казань, 420015, Россия, [email protected]
Вероника С. Синдрявкина магистрант, кафедра оборудование пищевых предприятий, Казанский национальный исследовательский технологический университет, ул. Карла Маркса, 68, г. Казань, 420015, Россия, [email protected] Ирина С. Докучаева к.х.н., доцент, кафедра оборудования пищевых производств, Казанский национальный исследовательский технологический университет, ул. Карла Маркса, 68, г. Казань, 420015, Россия, [email protected]
КРИТЕРИЙ АВТОРСТВА Илюза А. Нуриахметова написала рукопись, корректировала её до подачи в редакцию и несёт ответственность за плагиат Анна А. Болотова обзор литературных источников по исследуемой проблеме, провела эксперимент, выполнила расчёты Вероника С. Синдрявкина обзор литературных источников по исследуемой проблеме, оформление документов Ирина С. Докучаева консультация в ходе исследования
КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
ПОСТУПИЛА 23.10.2018 ПРИНЯТА В ПЕЧАТЬ 15.11.2018
INFORMATION ABOUT AUTHORS Ilyuza A. Nuriakhmetova master student, Department of food enterprises equipment, Kazan National Research Technological University, Karl Marx str., 68, Kazan, 420015, Russia, [email protected]
Anna A. Bolotova master student, Department of food enterprises equipment, Kazan National Research Technological University, Karl Marx str., 68, Kazan, 420015, Russia, bltanna51 @gmail.com
Veronika S. Sindryavkina master student, Food enterprises equipment department, Kazan National Research Technological University, Karl Marx str., 68, Kazan, 420015, Russia, [email protected]
Irina S. Dokuchaeva Cand. Sci. (Chem.), associate professor, Food enterprises equipment department, Kazan National Research Technological University, Karl Marx str., 68, Kazan, 420015, Russia, [email protected]
CONTRIBUTION Ilyuza A. Nuriakhmetova wrote the manuscript, corrected it before submission to the editor and is responsible for plagiarism Anna A. Bolotova a review of the literature on the problem under study, conducted an experiment, carried out calculations Veronika S. Sindryavkina review of the literature on the studied problem, paperwork
Irina S. Dokuchaeva consultation during the study
CONFLICT OF INTEREST
The authors declare no conflict of interest.
RECEIVED 10.23.2018 ACCEPTED 11.15.2018
