Научная статья на тему 'Комплексная оценка пенообразующих свойств концентрата сывороточных белков для получения продукции специального назначения'

Комплексная оценка пенообразующих свойств концентрата сывороточных белков для получения продукции специального назначения Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
340
52
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
концентрат сывороточных белков / пенообразующие свойства / биологическая ценность / сбивные изделия / whey protein concentrate / foaming properties / biological value / whipped products

Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Попов Василий Николаевич, Плотникова Инеcса Викторовна, Магомедов Газибег Омарович, Магомедов Магомед Гасанович, Полякова Любовь Евгеньевна

Концентрат сывороточных белков КСБ-80 – перспективный продукт с высокими технологическими, функциональными и лечебно-профилактическими свойствами, повышенной пищевой и биологической ценности. Для получения сбивных изделий оптимальной концентрацией раствора сухих веществ КСБ является 24 % с дополнительным внесением лимонной кислоты в количестве 0,8 % (к общей массе раствора). Исследуемый белковый раствор по сравнению с яичным белком обладает наилучшими пенообразующими свойствами по ряду показателей: пенообразующей способности, стойкости пены, периоду полураспада пены. Использование белкового раствора в производстве многих сбивных изделий пенообразной структуры позволит полностью или частично заменить в рецептуре яичный белок и расширить ассортимент продукции специального назначения с повышенным содержанием белка для детского, диетического, лечебного, спортивного и геронтологического питания.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — Попов Василий Николаевич, Плотникова Инеcса Викторовна, Магомедов Газибег Омарович, Магомедов Магомед Гасанович, Полякова Любовь Евгеньевна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Comprehensive evaluation of foam-forming properties of a serum of serum proteins for producing special purpose products

KSB-80 whey protein concentrate is a promising product with high technological, functional and therapeutic properties, increased nutritional and biological value. To obtain whipped products, the optimal concentration of dry matter solution KSB is 24 % with an additional introduction of citric acid in an amount of 0.8 % (to the total weight of the solution). The protein solution under study, in comparison with egg white, has the best foaming properties in a number of indicators: foaming ability, foam resistance, foam half-life. The use of a protein solution in the production of many whipped products with a foamy structure will completely or partially replace egg white in the recipe and expand the range of special-purpose products with a high protein content for children, diet, medical, sports and gerontological nutrition.

Текст научной работы на тему «Комплексная оценка пенообразующих свойств концентрата сывороточных белков для получения продукции специального назначения»

УДК 664.681:637.146 DOI 10.24411/0235-2486-2020-10084

Комплексная оценка пенообразующих свойств концентрата сывороточных белков для получения продукции специального назначения

В.Н. Попов, канд. биол. наук; И.В. Плотникова*, канд. техн. наук; Г.О. Магомедов, д-р техн. наук, профессор; М.Г. Магомедов, д-р техн. наук, профессор; Л.Е. Полякова; В.Е. Плотников

воронежский государственный университет инженерных технологий К.К. Полянский, д-р техн. наук, профессор

воронежский филиал российского экономического университета им. Г.в. Плеханова

Дата поступления в редакцию 22.06.2020 * plotnikova_2506@mail.ru

Дата принятия в печать 28.07.2020 © Попов В.Н., Плотникова И.В., Магомедов Г.О., Магомедов М.Г., Полякова Л.Е., Плотников В.Е., Полянский К.К., 2020

Реферат

Концентрат сывороточных белков КСБ-80 - перспективный продукт с высокими технологическими, функциональными и лечебно-профилактическими свойствами, повышенной пищевой и биологической ценности. Для получения сбивных изделий оптимальной концентрацией раствора сухих веществ КСБ является 24 % с дополнительным внесением лимонной кислоты в количестве 0,8 % (к общей массе раствора). Исследуемый белковый раствор по сравнению с яичным белком обладает наилучшими пенообразующими свойствами по ряду показателей: пенообразующей способности, стойкости пены, периоду полураспада пены. Использование белкового раствора в производстве многих сбивных изделий пенообразной структуры позволит полностью или частично заменить в рецептуре яичный белок и расширить ассортимент продукции специального назначения с повышенным содержанием белка для детского, диетического, лечебного, спортивного и геронтологического питания.

Ключевые слова

концентрат сывороточных белков, пенообразующие свойства, биологическая ценность, сбивные изделия Для цитирования

Попов В.Н., Плотникова И.В., Магомедов Г.О., Магомедов М.Г., Полякова Л.Е., Плотников В.Е., Полянский К.К. (2020) Комплексная оценка пенообразующих свойств концентрата сывороточных белков для получения продукции специального назначения // Пищевая промышленность. 2020. № 8. С. 42-47.

Comprehensive evaluation of foam-forming properties of a serum of serum proteins for producing special purpose products

V.N. Popov, Candidate of Biological Sciences; I.V. Plotnikova*, Candidate of Technical Sciences;

G.O. Magomedov, Doctor of Technical Sciences, Professor; M.G. Magomedov, Doctor of Technical Sciences, Professor;

L.E. Polyakova; V.E. Plotnikov

Voronezh State University of Engineering Technologies

K.K. Polyanskiy, Doctor of Technical Sciences, Professor

Voronezh branch of G.V. Plekhanov Russian University of Economics

Received: June 22, 2020 * plotnikova_2506@mail.ru

Accepted: July 28, 2020 © Popov V.N., Plotnikova I.V., Magomedov G.O., Magomedov M.G., Polyakova L.E., Plotnikov V.E., Polyanskiy K.K., 2020

Abstract

KSB-80 whey protein concentrate is a promising product with high technological, functional and therapeutic properties, increased nutritional and biological value. To obtain whipped products, the optimal concentration of dry matter solution KSB is 24 % with an additional introduction of citric acid in an amount of 0.8 % (to the total weight of the solution). The protein solution under study, in comparison with egg white, has the best foaming properties in a number of indicators: foaming ability, foam resistance, foam half-life. The use of a protein solution in the production of many whipped products with a foamy structure will completely or partially replace egg white in the recipe and expand the range of special-purpose products with a high protein content for children, diet, medical, sports and gerontological nutrition.

Key words

whey protein concentrate, foaming properties, biological value, whipped products For citation

Popov V.N., Plotnikova I.V., Magomedov G.O., Magomedov M.G., Polyakova L.E., Plotnikov V.E., Polyanskiy K.K. (2020) Comprehensive evaluation of foam-forming properties of a serum of serum proteins for producing special purpose products // Food processing industry = Pischevaya promyshlennost'. 2020. No. 8. P. 42-47.

42

8/2020 пищевая промышленность issn 0235-2486

Введение. Главной целью стратегии повышения качества пищевой продукции в РФ до 2030 г. является обеспечение населения продуктами нового поколения, отвечающими критериям качества и принципам здорового питания [1].

Правильным решением в этом направлении является рациональное использование импортозамещающих пищевых отечественных продуктов переработки сырья с универсальными функционально-технологическими свойствами, повышенной пищевой и биологической ценностью.

По мнению экспертов, спрос на продукты с повышенным содержанием белка растет с каждым годом, и сегодня это одна из основных тенденций на мировом рынке. По данным компании Innova Market Insights, только около 3% новинок пищевой продукции позиционируются как обогащенные белком или высокобелковые продукты [2].

Белковые вещества по своей значимости в питании человека занимают первое место: они участвуют в формировании новых тканей организма, восстановлении клеток, синтезе иммунных тел, гормонов и ферментов. Физиологическая суточная норма белка в среднем должна составлять 80-90 г / сут, она зависит от возраста, пола и профессиональной деятельности человека. С повышением физической нагрузки эта норма может быть увеличена почти в 1,5 раза.

За последнее время доля потребления белка россиянами снизилась на 30-35% [3], так как многие пищевые продукты отечественного производства содержат низкое количество белковых веществ, и это, в свою очередь, приводит к различным заболеваниям: нарушению функций кишечника, распаду белковых тканей, возникновению дистрофии и др. Один из основных способов устранения дефицита белка в питании человека - внедрение в часто потребляемые населением изделия вторичных продуктов мо—лочной промышленности [4].

совершенствование технологий и внедрение мембранного оборудования позволяют перерабатывать практически все виды вторичного молочного сырья высокого качества, не уступающие импортным аналогам, а также расширять ассортимент отечественных продуктов из молочной сыворотки повышенной биологической ценности, таких как сухая молочная сыворотка (СМС), сухая творожная сыворотка (СТС), концентрат белков творожной сыворотки (КБТС), концентрат сывороточных белков (КсБ) и др. [5]

КСБ (WPC) - высокоперспективный вторичный продукт молочного производства, вырабатываемый методом ультрафильтрации. Основными стадиями производства КСБ являются подготовка подсырной сыворотки к переработке, мембранное фракционирование сырья (ультрафиль-

трация, микрофильтрация и диафильтра-ция), сушка ретентата до порошкообразного состояния. Блок-схема получения КСБ-80 с высоким содержанием белка -80% (на сухое вещество) - представлена на рис. 1.

Вначале молочную подсырную сыворотку очищают от взвешенных частиц и казеиновой пыли, после чего обезжиривают, подвергают термической обработке -пастеризации при температуре 70±2 °С и охлаждают до температуры фильтрации - 4...7 °С. Основной технологической стадией является мембранное фракционирование, которое включает несколько процессов: ультра-, диа- и микрофильтрацию.

На стадии первичной ультрафильтрации происходит концентрирование сывороточных белков в потоке ретентата до содержания белка 35-40% (на сухое вещество). вторым потоком образуется пермеат - безбелковая составляющая молочной сыворотки (раствор лактозы и других низкомолекулярных водорастворимых компонентов сыворотки). состав ретента-та и пермеата зависит от параметров про-

цесса и фактора концентрирования. Полученный КСБ 35-40 разбавляется в потоке водой (диафильтрация) и обрабатывается в установке микрофильтрации, причем диафильтрация позволяет удалить из под-сырной сыворотки большую часть лактозы и золы, а микрофильтрация - остаточные липиды (молочный жир) и клетки микроорганизмов. Полученный фильтрат направляется на ультрафильтрацию с целью окончательного концентрирования раствора с необходимой диафильтрацией (разбавлением водой в потоке) для получения на выходе жидкого КСБ-80. Вторым потоком образуется пермеат, который направляется на дальнейшую переработку. В результате полученный жидкий КСБ-80 сразу же направляется на сушку без дополнительного подсгущения. Сушку осуществляют на распылительной сушилке типа VR, оснащенной форсуночным распылителем, при температуре 180. 190 °С [6].

Для исследований в работе использовали КСБ-80, полученный в филиале ОАО «Калачеевский сырзавод» ПАО Молочный комбинат «Воронежский», который

представляет собой высокодисперсный порошок кремового цвета, с запахом и вкусом, свойственными сухому молочному продукту. Он обладает достаточно высокой растворимостью -98,2 % (растворимость сухого яичного белка 96,2%), низким гликемическим индексом, средней калорийностью - 400 ккал и длительным сроком хранения - от 6 до 18 месяцев при температуре хранения 20...25 °С и относительной влажности воздуха не более 80 %. Физико-химические показатели КСБ-80 представлены в табл. 1.

Таблица 1

Физико-химические показатели КСБ-80

Наименование показателя Значение показателя

Массовая доля сухих веществ, % 96,4

Массовая доля общего белка, % 80,1

Массовая доля жира, % 6,3

Массовая доля золы, % 2,2

Массовая доля лактозы, % 5,7

Массовая доля кислоты, % 0,15

Активная кислотность*, ед. рН 6,23

Титруемая кислотность*, оТ 20

Индекс растворимости, см3 сырного осадка 0,2

Группа чистоты II

Примечание: * - восстановленный продукт до массовой доли сухих веществ 10%.

Техническим регламентом TP ТС № 033/2013 «О безопасности молока и молочной продукции» предусмотрено жесткое нормирование основных микробиологических показателей к КСБ (табл. 2).

Типичные споровые микроорганизмы, встречающиеся в КСБ, по совокупности свойств наиболее близки видам Bacillus filametosus, Bacillus subrugosus, Bacillus subtilis.

По пищевой и биологической ценности данный продукт относится к ценнейшему сырью, он обладает лечебно-профилактическими свойствами: способствует снижению артериального давления, повышению устойчивости иммунной системы, защищает организм от раковых образований, снижает уровень холестерина в крови, позволяет оптимизировать выделение инсулина, регулируя уровень глюкозы в крови, и тем самым предотвращает возникновение диабета второго типа [5]. При использовании КСБ в пищевой промышленно сти можно производить необычайно широкую номенклатуру пищевых продуктов специализированного и функционального назначения.

Белки КСБ быстро и практически полностью - на 100 % - усваиваются организ-

Таблица 2

Допустимые уровни содержания микроорганизмов в КСБ

КМАФАнМ, Масса продукта (г), в которой не допускаются

Продукт КОЕ/г, не более БГКП (колиформы) Патогенные, в т. ч. сальмонеллы Стафилококки S. aureus

Концентрат сывороточный белковый 5Ч04 1,0 25 0,1

Таблица 3

Содержание незаменимых аминокислот в КСБ по сравнению с другими белковыми

продуктами

Незаменимые аминокислоты, г/100 г

Белковый продукт Изолей-цин Лейцин Лизин Метио-нин + Цистеин Фенила-ланин + Тирозин Треонин Триптофан Ва-лин Сумма

Стандартный белок ФАО/ВОЗ 4,0 7,0 5,5 3,5 6,0 4,0 1,0 5,0 36,0

Яичный белок куриный (сухой) 4,9 7,0 5,1 5,1 8,3 3,7 1,3 5,5 40,9

КСБ-80 5,9 13,3 10,2 4,3 7,7 5,6 1,0 5,5 53,5

КБТС 6,3 10,2 9,1 4,1 6,1 6,9 2,6 5,6 50,9

СМС 1,9 2,5 2,7 0,5 0,7 2,6 0,2 1,6 12,7

мом, являются высококачественными и полноценными, по своей биологической ценности превосходят все остальные белки животного и растительного происхождения, имеют высокий индекс биологической ценности, содержат в своем составе большой процент незаменимых аминокислот ВСАА (табл. 3).

Сывороточные белки, являясь источником лейцина, изолейцина, лизина, аргинина, гистидина, метионина, цисти-на, метионина, треонина, триптофана и других аминокислот, в полной мере используют—ся организмом для структурного обмена, в основном для регенерации белков печени, образо—вания гемоглобина и плазмы крови, а также играют определенную роль в защитных реакциях организма [7]. По сравнению с КБТС и СМС в белке КСБ-80 содержится больше незаменимых аминокислот - в 1,1 и 4,2 раза соответственно. По сравнению с сухим белком куриного яйца, который по содержанию незаменимых аминокислот максимально близок к стандартному ФАО/ВОЗ, в КСБ-80 в 1,9 раза больше аминокислоты лейцина, отвечающей за стимулирование синтеза мышечного белка ткани человека, в 2 раза больше лизина, в 1,5 раза больше треонина и в 1,2 раза больше изолейцина. КСБ-80 также богат витаминами B1, B2, B5, B6, C и PP.

Сывороточные белки КСБ-80 обладают высокими технологическими, гидрофильными и липофильными свойствами, хорошей сравнительной устойчивостью к денатурации, способностью стабилизировать дисперсные системы - гели и пены

[5].

в настоящее время известны способы применения КСБ-80 в качестве обогатителя, стабилизатора, влагоудерживающего агента и заменителя сухого обезжиренного молока в производстве молочных продуктов, освежающих напитков, хлебо-

булочных, макаронных, кондитерских изделий и др. Ценным функциональным свойством данного продукта является способность к пено- и гелеобразованию, научный интерес представляет определение возможности использования КСБ-80 в качестве пенообразователя, альтернативного яичному белку, широко используемому в нативном и сухом виде. Известно, что наряду с яичным белком в качестве пенообразователей также используют такие белковые препараты животного происхождения, полученные из молочного сырья, как казеинат натрия, СмС и ее изоляты, КБтС и др.

Цель работы - изучение пенообразую-щих свойств КСБ-80 для его дальнейшего использования в производстве различных кондитерских масс пенообразной структуры.

Основными функциональными показателями белковых продуктов, характеризующими качество белка и его способность образовывать пенную структуру, являются объемная масса, удельный объем воздушной фазы пены, пенообразующая способность, коэффициент пенообразующей способности, кратность пены, стабильность пены (устойчивость или стойкость), коэффициент стойкости пены, дисперсность пены [8].

Пенообразующая способность белка - это количество пены, выражаемое ее объемом (в мл) или высотой столба (в мм), которая образуется из постоянного объема раствора при соблюдении определенных условий в течение данного времени, рассчитывается по формуле

П = (В /В) • 100%,

4 п/ р7 '

где Вп - высота слоя пены, мм; Вр - высота первоначально взятой жидкости, мм.

6

5

4 3

2

1

Сухой 1 - восстановленный яичный белок -Нативный яичный белок

3 -КСБ:вода (1:3)

с кислотой - 0,8%

4 -КСБ:вода (1:3)

5 -КСБ:вода (1:2)

6 -КСБ:вода (1:1,5)

16

19

3 5 3 Ш 13 1Л

Продолжительность взбивания, мин Рис. 2. Зависимость изменения объемной массы белковых растворов различной концентрации от продолжительности их взбивания

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Коэффициент пенообразующей способности белка равен отношению пенообразующей способности исследуемого белка Пб, % к пенообразующей способности на-тивного белка куриного яйца, Пбк, %:

К = Пб/Пб

п.с.б/ б.к.

Кратность пены - это отношение объема пены V, см3 к объему раствора жидкости Vx, см3, пошедшего на ее образование, рассчитывается по формуле

К = V/V = (V + V )/V ,

п п/ ж г ж / ж'

где V - объем газа в пене, см3.

Агрегативная устойчивость (или стабильность, или стойкость) пены - это способность пены сохранять общий объем, дисперсный состав и препятствовать истечению жидкости (синерезису), рассчитывается по формуле

С = (В /В ) • 100%,

п п.с./ п '

где Впс - высота первоначального слоя пены, мм; В - высота слоя пены после отстаивания, мм.

Коэффициент стойкости пены равен отношению стойкости пены исследуемого белка Сб, % к стойкости пены нативного белка куриного яйца, Сб. к., %:

К = Сб/Сб

с.п.б/ б.к.

Качество пенообразователя зависит от качества исходного сырья и способа его подготовки. Для исследования пено-образующих свойств КСБ-80 с целью установления оптимальной концентрации сухих веществ белкового раствора с наилучшими пенообразующими свойствами и использования белкового порошка при получении изделий в максимально возможном количестве готовили водные белковые растворы с различной концентрацией сухих веществ - от 24 до 39% (при гидромодуле КСБ-80 и воды 1:(1,5+3), которые после приготовления оставляли для набухания белкового порошка в течение 30 мин, причем в один из образцов (при гидромодуле 1:3) вносили лимонную кислоту в количестве 0,8% (к общей массе раствора), при этом рН раствора составил 4,1. Для сравнения в качестве контроля использовали на-тивный жидкий яичный белок с массовой долей сухих веществ 12,6% и сухой восстановленный белок, который смешивали с водой при гидромодуле 1:5 и оставляли также набухать в течение 30 мин, при этом концентрация сухих веществ полученного раствора составляла 18,2%. В ходе работы исследуемые белковые растворы подвергали аэрированию при комнатной температуре 24±2 °С с помощью планетарного миксера марки Bosch ErgoMixx (450 W) с частотой вращения мешалок 7,5 с-1 в течение 22 мин и через каждые 2 мин

анализировали изменение их объемной массы (рис. 2).

Удельный объем воздушной фазы пены характеризует степень насыщения продукта воздухом и определяет структурно-механические характеристики пены [9]. Как видно из рис. 2, с увеличением концентрации пенообразователя объемная масса белковых растворов постепенно снижается до минимального значения, а затем постепенно увеличивается. Наименьшую плотность после сбивания имели сухой восстановленный яичный белок и нативный яичный белок. За счет содержания в составе КСБ значительного количества белка - до 80%, обуславливается

хорошая способность КСБ к пенообразова-нию. Так, в образцах с концентрацией раствора 39% процесс пенообразования происходил также интенсивно, причем с внесением кислоты образование пены сильно увеличивалось на протяжении всего времени сбивания, что говорит о благоприятном воздействии кислой среды на процесс вспенивания белкового раствора.

Данные оцениваемых функциональных показателей белковых растворов КСБ-80 в сравнении с яичным белком представлены в табл. 4.

Влияние концентрации раствора КСБ-80 на его пенообразующую способность представлено на рис. 3.

Таблица 4

Функциональные показатели качества белковых растворов КСБ-80 в сравнении с яичным белком

Показатели качества Сухой восстановлен- Нативный яичный Белковый раствор с концентрацией сухих веществ, % (при соотношении КСБ-80 и воды)

ный яичный белок белок 39% (1:1,5) 32% (1:2) 24% (1:3) 24% (1:3) с кислотой - 0,8%

Пенообразующая способность, П, % 293 352 235 282 375 400

Кратность пены, Кп 3,08 3,81 2,70 2,73 4,0 4,33

Коэффициент пенообразующей способности, Кп. с. 0,83 Не оценивается 0,80 0,74 1,07 1,14

Стабильность пены, %, Сп,

после продолжительности

выстойки, мин:

-30 79,3 89,5 100,0 91,7 66,7 100,0

-60 76,8 84,2 100,0 86,7 25,0 96,0

-90 73,2 78,9 98,9 83,3 4,7 93,0

-120 69,5 73,7 97,9 80,0 3,1 87,0

Коэффициент стойкости пены, Ксп, после продолжительности выстойки, мин:

-30 0,89 1,12 1,02 0,75 1,12

-60 0,91 Не оцени- 1,19 1,03 0,1 1,14

-90 0,93 вается 1,25 1,06 0,08 1,18

-120 0,94 1,33 1,09 0,05 1,18

Активная кислотность, ед. рН 7,4 8,6 6,1 6,0 5,8 4,1

450 400 350 300 250 200 150 100 50 0

293

3S2

282

Сухой Нативный КСБ:вода

восстановленный яичный (1:1,5)

яичный белок белок Рис. 3. Изменение пенообразующей способности белковых растворов КСБ-80 с различной концентрацией сухих веществ в сравнении с яичным белком

КСБ:вода (1:2) КСБ:вода (1:3) КСБ:вода (1:3) с кислотой -0,8%

100

1- КСБ:вода (1:1,5)

2- КСБ:вода (1:3)

с кислотой - 0,8% 3 - КСБ:вода (1:2)

4- Нативный яичный белок

Сухой

5- восстановленный яичный белок

6 - КСБ:вода (1:3)

30 ас 90 120

Продолжительность выстойки, мин

Рис. 4. Изменение стабильности пены белковых растворов КСБ-80 с различной концентрацией сухих веществ от продолжительности их выстойки в сравнении с яичным белком

Пены представляют собой дисперсные системы, состоящие из дисперсной фазы (воздух), дисперсионной среды (водный раствор водорастворимых белков, лактозы и молочного жира КСБ) и поверхностного слоя на границе раздела фаз - белковой пленки. С увеличением концентрации КСБ-80 вспениваемость растворов сначала увеличивается до максимальных значений, а затем слегка понижается [10]. Полученные исследования (рис. 3) показали, что наибольшее максимальное значение пенообразующей способности - 400% -наблюдалось в растворе с концентрацией сухих веществ 24% при гидромодуле КСБ и воды 1:3 с добавлением лимонной кислоты. При увеличении концентрации растворов от 32 до 39% их пенообразующая способность снижалась до 230 и 280% соответственно, что можно объяснить повышением вязкости растворов и негативным влиянием жира, входящего в состав КСБ. Пенообразующая способность восстановленного сухого яичного белка составляла 293%, нативного яичного

белка - 352%, что говорит о высоких потенциальных возможностях использования КСБ-80 в качестве пенообразователя взамен яичного белка во многих изделиях пенообразной структуры.

Пены являются термодинамически неустойчивыми, так как имеют сильноразвитую поверхность раздела фаз. В связи с этим процессы в пенах направлены на их коалесценцию, связанную со слиянием отдельных воздушных пузырьков, сокращением поверхности раздела фаз. После взбивания в каждом исследуемом объекте были определены высота и объем полученной пены, далее образцы выстаивались в течение 3 ч. Через каждые 30 мин выстаивания определяли изменение высоты пены. Стойкость (стабильность) пены обусловлена скоростью синерезиса вследствие оттока жидкой фазы из пленок воздушных пузырьков [11]. Стойкость пен, образованных белковыми растворами КСБ различной концентрации - от 24 до 39%, анализировали по времени их полураспада. Продолжительность полураспада

пен белковых растворов КСБ-80 с концентрацией сухих веществ 24% без внесения кислоты составила 7 мин, с внесением кислоты - 120 мин, с 32 и 39% - 96 и 172 мин (соответственно). После 120 мин выстойки стабильность (стойкость) пены при концентрации сухих веществ КСБ-80 от 32 до 39 % составила от 88 до 93%, при снижении концентрации до 24 % без внесения в раствор кислоты стабильность пены снизилась до 3%, и это можно объяснить тем, что с уменьшением концентрации пенообразователя дисперсность пены снижается, при этом скорость ее синерезиса повышается (рис. 4).

Заключение. Таким образом, на основании проведенных исследований установлено, что КСБ-80 - это перспективный продукт с высокими технологическими, функциональными и лечебно-профилактическими свойствами, повышенной пищевой и биологической ценности. Оптимальной концентрацией раствора КСБ-80 для дальнейшего получения сбивных изделий с наилучшими технологическими свойствами и наибольшим содержанием в рецептуре белка является концентрация сухих веществ 24% с дополнительным внесением лимонной кислоты в количестве 0,8% (к общей массе раствора). Данный белковый раствор по сравнению с яичным белком обладает наилучшими пенообразующими свойствами по ряду показателей: пенообразующей способности, которая в 1,4 раза выше, чем у сухого восстановленного яичного белка, и в 1,1 раза, чем у нативного жидкого яичного белка; стойкости пены (после 120 мин выстойки стойкость пены полученного раствора была выше в 1,3 раза, чем у сухого восстановленного яичного белка, и в 1,2 раза выше, чем у нативного жидкого яичного белка, причем период полураспада пены составлял 120 мин, что говорит о высокой агрега-тивной устойчивости данного полуфабриката). Использование полученного белкового раствора в производстве многих сбивных изделий пенообразной структуры (отделочного полуфабриката типа суфле, кремовых масс, бисквитного полуфабриката, кексов и др.) позволит полностью или частично заменить в рецептуре яичный белок и расширить ассортимент продукции специального назначения с повышенным содержанием белка для детского, диетического, лечебного, спортивного и геронтологического питания.

ЛИТЕРАТУРА

1. Стратегия повышения качества пищевой продукции в Российской Федерации до 2030 года [Электронный ресурс]: http://docs.cntd.ru/document/420363999. - Заголовок с экрана (дата обращения 09.06.2020).

2. Володин, Д.Н. Сывороточные ингредиенты: анализ рынка и перспективы производ-ства/Д.Н. Володин, М.С. Золоторева, В.К. То-палов [и др.] // Молочная промышленность. -2015. - № 3. - С. 54-56.

3. Просеков, А.Ю. Молочно-белковые концентраты в продуктах с пенообразной струк-турой/А.Ю. Просеков, С.А. Иванова, В.С. Сме-танин // Молочная промышленность. -2011. - № 5. - С. 64-65.

4. Бульчук, Е. Молочная сыворотка для мучных кондитерских изделий/ Е. Бульчук, В. Асташина, З. Скобельская // Хлебопродукты. - 2006. - № 5. - С. 60-63.

5. Банникова, А. В. Молочные продукты, обогащенные сывороточными белками, технологические аспекты создания/А.В. Банникова, И.А. Евдокимов // Молочная промышленность. - 2015. - № 1. - С. 64-66.

6. Володин, Д. Н. Перспективы производства сухих белковых ингредиентов на основе молочного сырья/Д.Н. Володин, А.С. Гридин, И. А. Евдокимов // Молочная промышленность. - 2020. - № 1. - С. 28-29.

7. Ирматова, Ж. К. Изучение влияния сывороточных белков на качество овсяного печенья/Ж.К. Ирматова, М.М. Мусульманова, М.Ж. Еркебаев, М.П. Байысбаева // Известия вузов. - 2013. - № 5. - С. 33-34.

8. Гордиенко, Л. А. Перспективы использования концентратов сывороточных белков в технологиях пищевых продук-тов/Л.А. Гордиенко, И.А. Евдокимов, М.С. Золоторева, А.Г. Скороходов // Вестник СевероКавказского государственного технического университета. - 2008. - № 2. - С. 95-97.

9. Васькина, В. А. Молочная сыворотка в производстве кондитерских начинок пенной структуры/В.А. Васькина, А.В. Головачёва // Хранение и переработка сельхозсырья. -2011. - № 9. - С. 50-54.

10. Технологии продуктов питания из растительного сырья: мучные кондитерские изделия. Лабораторный практикум: учебное пособие/Г.О. Магомедов, И.В. Плотникова,

Т.А. Шевякова. - Воронеж: ВГУИТ, 2018. -148 с.

11. Томашевич, С.Е. Новый вид сбивного кондитерского изделия на основе сывороточного белка молока/ С. Е. Томашевич, А.А. Шевчук, В.Н. Бабодей // Пищевая промышленность. Наука и технологии. - 2016. -№ 1 (31). - С. 65-70.

REFERENCES

1. Strategiya povisheniya kachestva pischevoy produktsii v Rossiyskoy Federatsii do 2030 goda [Strategy for improving the quality of food products in the Russian Federation until 2030] [Electronic resource]: http://docs.cntd.ru/ document/420363999. Title from the screen (accessed 09.06.2020).

2. Volodin DN, Zolotoreva MS, Topalov VK, Evdokimov IA, Khramtsov AG et al. Sivorotochnie ingredienti: analiz rinka i perspective proizvodstva [Whey Ingredients: Market Analysis and Production Prospects]. Molochnaya promishlennost' [Dairy industry]. 2015. No 3. P. 54-56.

3. Prosekov A Iu, Ivanova SA, Smetanin VS. Molochno-belkovie kontsentrati v produktakh s penoobraznoy strukturoy [Milk protein concentrates in products with a foamy structure]. Molochnaya promishlennost' [Dairy industry]. 2011. No 5. P. 64-65.

4. Bulchuk, E, Astashina V, Skobelskaia Z. Molochnaya sivorotka dlya muchnikh konditerskikh izdeliy [Whey for flour confectionery]. Khleboproducti [Bakery products]. 2006. No 5. P. 60-63.

5. Bannikova AV, Evdokimov IA. Molochnie producti, obogaschennie sivorotochnimi belkami, technologicheskie aspecti sozdaniya [Whey protein enriched dairy products, technological aspects of creation]. Molochnaya promishlennost [Dairy industry]. 2015. No 1. P. 64-66.

6. Volodin, DN, Gridin AS, Evdokimov IA. Perspectivi proizvodstva sukhikh belkovikh ingredientov na osnove molochnogo sir'ya [Prospects for the production of dry protein ingredients based on dairy raw materials]. Molochnaya promishlennost' [Dairy industry]. 2020. No 1. P. 28-29.

7. Irmatova Zh K, Musulmanova MM, Erke-baev MZh, Baiysbaeva MP. Izuchenie vliyaniya sivorotochnikh belkov na kachestvo ovsyanogo pechen'ya [Study of the influence of whey proteins on the quality of oatmeal cookies]. Izvestiya vuzov [University News]. 2013. No. 5. P. 33-34.

8. Gordienko LA, Evdokimov IA, Zoloto-reva MS, Skorokhodov AG. Perspectivi ispolzovaniya kontsentratov sivorotochnikh belkov v technologiyakh pischevikh produc-tov [Prospects for the use of whey protein concentrates in food technology]. Vestnik Severo-Kavkazskogo gosudarstvennogo tewchnicheskogo universiteta [Bulletin of the North Caucasus State Technical University]. 2008. No 2. P. 95-97.

9. Vaskina VA, Golovacheva AV. Molochnaya sivorotka v proizvodstve konditerskikh nachinok pennoy strukturi [Whey in the manufacture of confectionery fillings foam structure]. Khranenie I pererabotka selkhozsir'ya [Storage and processing of agricultural raw materials]. 2011. No 9. P. 50-54.

10. Magomedov GO, Plotnikova IV, Shevyakova TA. Technologii productov pitaniya iz rastitelnogo sir'ya: muchnie konditerskie izdeliya. Laboratorniy practicum: uchebnoe posobie [Technology of food products from plant materials: flour confectionery. Laboratory practice: a textbook]. Voronezh: VGUIT, 2018. 148 p.

11. Tomashevich SE, Shevchuk AA, Babo-dey VN. Noviy vid sbivnogo konditerskogo izdeliya na osnove sivorotochnogo belka moloka [A new type of whipped confectionery based on milk whey protein]. Pischevaya promyshlennost'. Nauka I technologii [Food industry. Science and technology]. 2016. No. 1 (31). P. 65-70.

Авторы

Попов Василий Николаевич, канд. биол. наук, Плотникова Ине^а Викторовна, канд. техн. наук, Магомедов Газибег Омарович, д-р техн. наук, профессор, Магомедов Магомед Гасанович, д-р техн. наук, профессор, Полякова Любовь Евгеньевна, Плотников Виктор Евгеньевич

Воронежский государственный университет инженерных технологий, 394036, г. Воронеж, Россия, пр-т Революции, д. 19, pvn@vsuet.ru, p1otnikova_2506@mai1.ru, gazibeck.magomedov@yandex.ru, mmg@inbox.ru, po11yuba1998@gmai1.com

Полянский Константин Константинович, д-р техн. наук, профессор, Воронежский филиал Российского экономического университета им. Г.В. Плеханова, 394030, г. Воронеж, Россия, ул. Карла Маркса, д. 67А, kaf-kit@vfreu.ru

Authors

Vasiliy N. Popov, Candidate of Biological Sciences,

Inessa V. Plotnikova, Candidate of Technical Sciences,

Gazibeg O. Magomedov, Doctor of Technical Sciences, Professor,

Magomed G. Magomedov, Doctor of Technical Sciences, Professor

Lyubov' E. Polyakova,

Viktor E. Plotnikov

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Voronezh State University of Engineering Technologies, 19, Revolution avenue, Voronezh, Russia, 394036, pvn@vsuet.ru,

p1otnikova_2506@mai1.ru, gazibeck.magomedov@yandex.ru,

mmg@inbox.ru, po11yuba1998@gmai1.com

Konstantin K. Polianskiy, Doctor of Technical Sciences, Professor,

Voronezh branch of Russian University of Economics named after

G.V. P1ekhanov, 67A Kar1 Marx str., Voronezh, Russia, 394030,

kaf-kit@vfreu.ru

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.