CC BY
87УДК 637.138
Комплексное применение гидроколлоидов и трансглутаминазы с целью совершенствования технологии кисломолочных продуктов
З. С. ЗОБКОВА, д-р техн. наук; Т. П. ФУРСОВА, канд. техн. наук; Д. В. ЗЕНИНА, канд. техн. наук Всероссийский научно-исследовательский институт молочной промышленности, Москва
В настоящее время совершенствование традиционных и создание новых технологий пищевых продуктов с функциональными ингредиентами, гарантирующими качество и функциональные свойства продуктов, предназначенных для здорового питания населения, остается перспективным направлением. Наряду с питательностью и полезностью для здоровья важную роль в приемлемости продукта питания потребителем играют его внешний вид и текстура. Известны способы улучшения консистенции кисломолочных продуктов, вырабатываемых резервуарным способом, связанные с обогащением белкового состава исходного молока; подбором заквасок, обладающих загущающими свойствами; применением специальных режимов технологической обработки; использованием стабилизирующих пищевых добавок — гидроколлоидов растительного или животного происхождения, обладающих загущающими и желирующими свойствами. Пищевые гидроколлоиды среди прочих факторов могут оказывать наиболее значительное влияние на консистенцию кисломолочных продуктов при условии правильного выбора стабилизирующей добавки, ее дозы, оптимизации состава молочной смеси, учета необходимых условий проведения технологического процесса. Стабилизаторы консистенции добавляют к молочной основе, чтобы улучшить или поддержать соответствующие свойства йогурта, включающие его внешний вид, вязкость, вкусовые ощущения текстуры, предотвратить отделение сыворотки и обеспечить стабильность качества продукта в каждой партии. Однако применение стабилизаторов ограничено определенными рамками: чрезмерное количество стабилизаторов приводит к появлению таких текстурных дефектов, как мучнистая, желеобразная, «пружинящая» или излишне плотная, «тяжелая», нехарактерная консистенция; в то же время недостаточное количество стабилизаторов не препятствует отделению сыворотки.
Для улучшения консистенции кисломолочных продуктов применяется также ферментативное сшивание казеина трансглутаминазой [1, 2]. Ферментативная модификация применяется для изменения функциональных свойств как изолированных белков, таких как коллаген [3] (желатин), сывороточные белки и др., так и белков, входящих в состав различных пищевых систем, содержащих в т. ч. полисахариды и др. компоненты [4, 5]. Кислотно-индуцированное гелеобразование сшитого трансглутаминазой
казеина приводит к образованию тонко организованной белковой сети с более высокой влагоудерживаю-щей способностью, прочностью и вязкостью. Тем не менее применение трансглутаминазы ограничено в связи с тем, что избыточное сшивание казеина может привести к таким текстурным проблемам, как неоднородность, шероховатость, крупитчатость, поэтому степень улучшения структурно-механических характеристик кисломолочного геля и в этом случае имеет определенный предел.
Применение комплекса добавок, модифицирующих белок молочной основы и стабилизирующих молочно-белковый сгусток, может явиться одним из возможных способов преодоления или минимизации недостатков при применении каждой добавки в отдельности. Тем более что совместное применение стабилизаторов гидроколлоидов и трансглутаминазы экономически целесообразно, так как сшивающий фермент является более дешевой заменой части стабилизатора в продукте при отсутствии снижения его биологической ценности.
Задачей данного исследования являлось изучение особенностей комплексного применения таких способов улучшения консистенции кисломолочных продуктов, как ферментная модификация белка молочной основы и использование гидроколлоидов в качестве стабилизаторов с целью совершенствования резерву-арного способа производства йогурта.
Объектами исследований являлись: йогурт, изготовленный с использованием трансглутаминазы, стабилизирующих добавок; контрольные образцы — аналогичный по составу йогурт, изготовленный без применения указанных компонентов.
В качестве стабилизирующих добавок применяли пищевые гидроколлоиды: гелеобразователь — желатин марки П-11 (РФ), пектин низкометоксилированный (Е440) JF 0201 (Китай); загуститель — крахмал картофельный нативный ^у^Ьу Сareful 150, Швеция), а также смеси гелеобразователей и загустителей: гринд-стэд SB 251 — смесь желатина, пектина Е440, модифицированного крахмала Е1422, нативного крахмала (ЗАО «Даниско»); палсгаард 5805 (AcidMilk 305) — смесь желатина, модифицированного крахмала (Е1422), моно-, диглицеридов Е471 (ООО «Палсга-ард Р»). Выбор данной группы гидроколлоидов обусловлен следующими причинами. Желатин является белком, крахмал — нейтральным полисахаридом, они образуют с кисломолочными напитками смешанные
гели. Низкометоксилированный пектин — кислый полисахарид, образующий ионосвязанный гель. Эти виды гидроколлоидов наиболее распространены, входят в состав практически любой стабилизирующей системы и представляют интерес в сравнении их между собой и с многокомпонентными стабилизирующими смесями. Многокомпонентные стабилизаторы, предлагаемые крупными компаниями, давно зарекомендовавшими себя на мировом рынке гидроколлоидов, представляют собой специально подобранные для стабилизации кисломолочных напитков смеси двух-, трех- и более компонентов, наиболее распространенных, составленных в различных сочетаниях, стандартизированные по гелеобразующей способности. Для каждой стабилизирующей добавки на основании данных спецификаций и предварительных исследований был выбран диапазон варьирования ее дозы в молочной смеси.
В качестве сшивающего фермента применяли препарат микробной трансглутаминазы (ТГ) Реактин БЕ (код 1001407) активностью 120 ед./г компании Campus Srl (Италия) в предварительно установленной минимальной для принятых условий ферментации дозе 0,6 ед./г белка.
Сравнительную оценку влияния дозы различных стабилизаторов и ферментного препарата, продолжительности хранения на структурно-механические (СМХ), органолептические характеристики, влаго-удерживающую способность готового продукта проводили на примере йогурта следующего химического состава: массовая доля жира — 2,5%, белка — 3,2%, СОМО — 10,4%. Йогурт вырабатывали резервуарным способом. Термическую инактивацию фермента не проводили.
В образцах, не имевших дефектов вкуса, запаха, цвета и явных пороков внешнего вида, проводилась оценка их текстурных признаков по 5-балльной шкале, отражающей качественный уровень описательной характеристики соответствующего признака консистенции, приведенной в табл. 1.
Сдвиговые СМХ продукта являются основными деформационными характеристиками, наиболее часто используемыми для объективной оценки консистенции, хорошо коррелирующими с признаками текстуры, полученными при органолептической оценке. Сдвиговые СМХ йогурта определяли методами ротационной вискозиметрии с применением вискозиметра Брукфильда (Brookfield Engineering Labs., Inc. модель DV-II+Pro, USA) с концентрическими цилиндрами (шпиндель SC4-21) при температуре 20±2 °С. При проведении измерений был выбран диапазон изменения скорости сдвига (у) 0,0939,3 с-1, в котором кривые течения продукта подчиняются закономерностям, описываемым уравнением Освальда-де Валле (Power Law) для псевдопластичной среды и уравнением Шведова — Бингама для вязко-пластичных жидкостей. Предельное напряжение сдвига (qo, Па), определяемое аппроксимацией опытных данных уравнением Шведова — Бингама, явля-
Таблица 1
Балльная шкала органолептической оценки консистенции йогурта
Характеристика консистенции
Поверхность глянцевитая, без отделения сыворотки; консистенция однородная, гладкая, в меру вязкая, плотная, кремообразная
Поверхность глянцевитая, без отделения сыворотки; консистенция недостаточно гладкая, допускается неоднородность, исчезающая после интенсивного перемешивания, достаточно вязкая, неплотная или несколько излишне плотная, желеобразная
Недостаточно вязкая или излишне вязкая, излишне плотная консистенция; шероховатая, незначительная, единичная крупитчатость; наличие сыворотки на поверхности
Консистенция неоднородная, крупитчатая, с отделением сыворотки, жидкая или излишне плотная, «тяжелая», желированная
Консистенция выраженно неоднородная, хлопьевидная со значительным отделением сыворотки, очень жидкая или кашеобразная, грубая, желированная
Балл
лось в данных условиях измерения динамическим, т. е. напряжением сдвига, соответствующим началу зоны вязкопластичного течения реологического тела, а пластическая вязкость — наименьшей по Бингаму. Выбранная измерительная система позволяла измерять вязкость в диапазоне 0,25—500 Па-с и возникающие напряжения сдвига с максимальной точностью ±1%. При описании течения йогурта уравнением Освальда-де Валле коэффициент корреляции составлял не менее 0,98, уравнением Шведова — Бингама не менее 0,97.
Повторность опытов трехкратная. Полученные экспериментальные данные обрабатывали методами математической статистики (регрессионный анализ) с использованием прикладных сервисных программ (Microsoft Ехсе1, DataFit). Доверительный уровень вероятности принимали равным 0,95 при относительной погрешности ±5%. Для сопоставления результатов опытные и контрольные образцы вырабатывались из одной и той же партии сырья.
С целью определения степени и характера комплексного воздействия стабилизаторов гидроколлоидов и ферментной сшивки молочного белка ТГ на СМХ йогурта в процессе хранения был поставлен эксперимент с варьируемыми факторами: доза стабилизаторов, продолжительность хранения. Оценка органолептичес-ких, реологических показателей, влагоудерживающей способности образцов йогурта выполнялась на 1, 7, 14, 21-й день хранения.
В процессе хранения значения СМХ образцов йогурта изменялись в достаточно широком диапазоне. Относительное изменение коэффициента эффективной вязкости при единичной скорости сдвига (Во.*/Во1*, ед.) на 21-е сутки хранения в контрольных образцах составляло от 0,75 до 1,02, в образцах йогурта, изготовленных с ТГ, — от 0,81 до 1,03, в образцах йогурта, изготовленных со стабилизаторами, — от 0,98 до 1,31, в образцах йогурта, изготовленных со стабилизаторами и ТГ, — от 1,03 до 1,59.
5
4
3
2
Таблица 2
СмХ йогурта, изготовленного с различными дозами пектина и ТГ
СМХ
Применяемые добавки Предельное напряжение сдвига, 6о, Па Приращение 0о образцов с добавками относительно 0оК контроля, (0о,/еоК), ед.
Контроль (без добавок) 3,2 1
Реактин БЕ 4,2 1,31
0,08% пектина JF 0201 3,5 1,09
0,08% пектина JF 0201, Реактин БЕ 4,7 1,47
0,12% пектина JF 0201 4,6 1,44
0,12% пектина JF 0201, Реактин БЕ 6,1 1,91
0,15% пектина JF 0201 4,8 1,47
0,15% пектина JF 0201, Реактин БЕ 6,4 2
В полученных данных прослеживалась зависимость характера изменений СМХ йогурта от вида стабилизатора, его дозы и присутствия ТГ. В тех случаях, когда количество стабилизатора было недостаточным, в процессе хранения образцов после достижения максимального упрочнения структуры происходило уменьшение значений СМХ продукта. В образцах йогурта, изготовленных со стабилизаторами, внесенными в достаточных количествах, к 14-му дню хранения СМХ достигали своих максимальных значений, после чего наблюдалась их стабилизация. В то же время в 60% контрольных образцов наблюдалось уменьшение значений СМХ, достигавшее 19 %. К концу хранения уменьшение значений СМХ отмечалось в 80% контрольных образцов (до 25%), в 40% образцов с ТГ (до 19%), в 14% образцов со стабилизаторами (до 6%). В образцах йогурта, изготовленных со стабилизаторами и ТГ, уменьшения значений СМХ к концу хранения не наблюдалось. Йогурт, изготовленный со стабилизаторами и ТГ, обладал наиболее стабильной структурой, упрочняющейся в процессе хранения, и лучшей влагоудерживающей способностью. Приращение вязкости в образцах йогурта, изготовленных со стабилизаторами и ТГ, по сравнению с аналогичными образцами продукта, изготовленными без применения ТГ, к концу хранения составляло, за исключением единичных случаев, от 5 до 15%. Наибольшее приращение вязкости наблюдалось в образцах, изготовленных с желатином. Максимальное приращение вязкости к концу хранения в образцах с желатином и ТГ достигало 59% и по сравнению с аналогичными образцами продукта, изготовленными без ТГ, было выше на 15%. В образцах йогурта, изготовленных с пектином и ТГ, отмечен эффект взаимного усиления влияния на СМХ (0о) обоих факторов: стабилизирующей добавки и трансглутаминазы (табл. 2). Предельное напряжение сдвига образцов йогурта, изготовленных с пектином, увеличивалось на 9—47% (в зависимости от дозы); образцов, изготовленных с ТГ, — на 31%; образцов, изготовленных с пектином (в дозах 0,12 и 0,15%) и
ТГ, — на 91—100%. Таким образом, при комплексном использовании добавок прочность увеличивалась на 16—22% больше, чем при простом аддитивном эффекте от применения пектина и перекрестной ферментативной сшивки.
Изменение влагоудерживающей способности образцов йогурта в процессе хранения соответствовало характеру изменения их СМХ. Влагоудерживающая способность контрольных образцов продукта (изготовленных без стабилизаторов) в большей части образцов увеличивалась по мере упрочнения их структуры, затем с развитием процесса старения уменьшалась после 1-й недели хранения. Степень ее понижения достигала к концу хранения 12% (в отдельных образцах). Влагоудерживающая способность большинства образцов йогурта, изготовленных с ТГ, не менялась после 1-й недели хранения, затем к концу хранения увеличивалась на 3—11%; образцов йогурта со стабилизаторами — на 2—5%; образцов йогурта, изготовленных со стабилизаторами и ТГ, — на 1—10% по сравнению с аналогичными образцами, изготовленными без ТГ. Влагоудерживающая способность образцов йогурта, изготовленных со стабилизаторами и ТГ, на 21-й день хранения была выше на 10—35% по сравнению с контрольными образцами.
В процессе хранения образцов йогурта проводили также оценку их органолептических показателей при температуре 20±2 °С по разработанной 5-балльной шкале (см. табл. 1), которая показала следующее.
После двух недель хранения в контрольных образцах отмечалось наличие сыворотки на поверхности продукта (в отдельных образцах) и разжижение консистенции, поэтому их балльные оценки к концу хранения снижались на 1 балл. Оценки образцов с ТГ не снижались на протяжении трех недель хранения, их средняя оценка была выше контрольных на 0,5—1 балл. Оценки образцов йогурта, изготовленных со стабилизаторами, зависели от дозы и продолжительности хранения. Например, в процессе хранения продукта, выработанного с желатином, наблюдалось значительное упрочнение его структуры, приводящее к снижению органолептической оценки, что осложняет выбор дозы данного стабилизатора, обеспечивающей приемлемость консистенции продукта в течение длительного срока хранения.
Для более объективного определения качества готового продукта с целью подбора доз стабилизирующих добавок и проведения их сравнительной оценки необ-
Таблица 3
Балльная органолептическая оценка и соответствующие ей значения эффективной вязкости йогурта
Балльная Диапазон значений коэффициента
органолептическая эффективной вязкости, Во*,
оценка Пас
3 3,4-4,1; >13,6
4 5,3-7,8; 12-13,2
5 8,8-10,8
Таблица 4
Коэффициенты к уравнению
Добавка (диапазон изменения дозы, %) Продолжительность хранения, сут. a b c Относительная погрешность, %
Желатин П-11 (0,4-0,8) 1 21 -22,5 -50 -35,75 -84 -5,85 -21,6 5,4 4,6
Желатин П-11 (0,4-0,8), Реактин БЕ 1 21 -2,5 -105 -14,25 -150,5 0,25 -39,9 3,1 5,9
Крахмал картофельный нативный СагеМ 150 (1-2,5) 1 21 -0,8 2,8 -4,4 6,8 1,4 10,2 3,8 4,3
Крахмал картофельный нативный СагеМ 150 (1-2,5), Реактин БЕ 1 21 2 3,8 3,4 8,3 7,2 11,2 6,0 6,2
Пектин JF 0201 (0,08-0,15) 1 21 190,48 630,95 18,095 123,69 5,4286 12,657 7,0 7,2
Пектин JF 0201 (0,08-0,15), Реактин БЕ 1 21 202,38 773,81 17,976 142,26 6,6429 14,329 6,0 6,5
Палсгаард 5805 (0,8-1,2) 1 21 3,1429 16,786 -0,0743 21,461 5,556 14,612 2,5 4,3
Палсгаард 5805 (0,8-1,2), Реактин БЕ 1 21 29,143 11,5 45,866 11,77 26,064 11,566 4,8 3,6
Гриндстэд SB 251 (0,6-0,9) 1 21 -9 12,5 -32,6 5,25 -9,83 6,55 5,7 5,4
Гриндстэд SB 251 (0,6-0,9), Реактин БЕ 1 21 1,5 10 -16,15 -4,9 -2 2,34 2,4 4,6
ходимо установление соответствия балльных оценок консистенции области значений реологических характеристик образцов йогурта.
Для решения этой задачи были проанализированы и сопоставлены результаты органолептической оценки и значения СМХ образцов йогурта, полученные в ходе проведенных экспериментов.
За окончательный результат органолептической оценки консистенции принимали средний балл (округленное значение), полученный из суммы всех поставленных оценок, деленной на их количество.
При сопоставлении результатов дегустаций с данными реометрических исследований наиболее тесную корреляционную взаимосвязь (коэффициент корреляции не менее 0,95) с органолептическими показателями среди всех значений СМХ продукта дали числовые значения коэффициента эффективной вязкости (Во*, Пас).
Результаты сенсорной оценки и реологические характеристики одноименных образцов формировали в массивы и анализировали. В табл. 3 приведены данные, полученные из статистического ряда значений Во* путем деления его на группы, соответствующие каждой балльной оценке, и определения величины стандартного отклонения значений Во* с учетом частот измерений в каждой группе (при помощи Microsoft Excel). Величина отклонения фактических значений Во* от расчетных, приведенных в табл. 3, для различных опытов не превышала 10%.
В результате проведенных экспериментов были получены зависимости эффективной вязкости (Во*) йогурта, изготовленного с ТГ и без нее, от дозы стабилизирующей добавки в 1-е и на 21-е сутки хранения. Полученные зависимости аппроксимировались поли-
15
14
-------------------------
я 13
12
я 10
I 9
Ф
t 8
О
0,8 0,9 1 1,1 1,2
Доза палсгаарда 5805, %
Зависимость эффективной вязкости (Во*, Пат) йогурта от дозы палсгаарда 5805 в 1-е и на 21-е сутки хранения:
1 — йогурт с палсгаардом 5805 без ТГ (1-е сутки);
2 — йогурт с палсгаардом 5805 и ТГ (1-е сутки);
3 — йогурт с палсгаардом 5805 без ТГ (21-е сутки);
4 — йогурт с палсгаардом 5805 и ТГ (21-е сутки)
номиальными кривыми второго порядка с коэффициентом регрессии не ниже 0,98 вида:
у = ах2 — Ьх + с,
где а, Ь, с — эмпирические коэффициенты, приведенные в таблице 4; х — доза стабилизатора, %.
Приведенное уравнение и данные табл. 3 позволяют рассчитать дозу стабилизатора для достижения требуемой вязкости продукта.
На рисунке в качестве примера приведены кривые, характеризующие изменение эффективной вязкости йогурта, выработанного с ТГ и без нее и палсгаардом
7
6
Таблица 5
Минимальные дозы (ст|п) стабилизирующих добавок, обеспечивающие лучшие средние органолептические оценки в течение 21 суток его хранения
Добавка Cmin, % Средний балл
Желатин П-11 0,6 4,5
Желатин П-11, Реактин БЕ 0,5 4,5
Крахмал картофельный нативный СагеМ 150 2,3 4,5
Крахмал картофельный нативный Саге^1 150, Реактин БЕ 2,0 5
Пектин JF 0201 0,15 4,5
Пектин JF 0201, Реактин БЕ 0,12 4,5
Палсгаард 5805 1,0 5
Палсгаард 5805, Реактин БЕ 0,9 5
Гриндстэд SB 251 0,7 5
Гриндстэд SB 251, Реактин БЕ 0,6 5
5805, внесенным в различных дозах, в процессе хранения.
Из рисунка видно, что значения эффективной вязкости образцов йогурта, изготовленных с пятью различными дозами стабилизатора палсгаарда 5805, увеличиваются с ростом дозы стабилизатора, продолжительности хранения и в присутствии ТГ.
Используя полученные зависимости и данные табл. 3, рассчитаны минимальные дозы стабилизирующих добавок, обеспечивающие наилучшие средние органолептические оценки при применении конкретной добавки в 1-е и на 21-е сутки хранения йогурта, приведенные в табл. 5.
Из данных табл. 5 видно, что органолептическая оценка консистенции продукта не снижается при применении ТГ взамен части стабилизирующей добавки (25-12%).
Таким образом, совместное применение ферментной модификации белка молочной основы кисломолочных продуктов и стабилизаторов гидроколлоидов оказывает значимое положительное влияние на консистенцию продуктов, выражающееся в существенном улучшении их структурно-механических характеристик, влагоудерживающей способности и более эффективной стабилизации текстуры в хранении, что позволяет уменьшить дозу применяемых гидроколлоидов.
С учетом полученных результатов исследований разработаны рецептуры, технология и техническая документация на производство йогурта-десерта с использованием стабилизирующих консистенцию и модифицирующих молочный белок пищевых добавок (ТУ 10.51.52-022-00419785-2016 «Йогурты»).
Литература
1. Bonisch, M. P. Transglutaminase cross-linking of milk proteins and impact on yoghurt gel properties / M. P. Bonisch, M. Huss, K. Weitl, U. Kulozik // International Dairy Journal. — 2007. — № 17. — Р. 1360-1371.
2. Qureshi, M. A. Enzymes used in dairy industries / M. A. Qureshi, A. K. Khare, A. Pervez, S. Uprit // International Journal of Applied Research. — 2015. — № 10. — Р. 523-527.
3. Erwanto, Y. Microbial Transglutaminase Modifies Gel Properties of Porcine Collagen / Y Erwanto, S. Kawahara, K. Kataya-ma, S. Takenoyama, H. Fujino, K. Yamauchi, T Morishita, Y. Kai, S. Watanabe and M. Muguruma // Asian-Aust. J. Anim. Sci. — 2003. — Vol. 16, no 2. — Р. 269-276.
4. Dickinson, E. Enzymatic crosslinking as a tool for food colloid rheology control and interfacial stabilization/ E. Dickinson // Trends in Food Science and Technology. — 1997. — № 8. — P. 334-339.
5. Patent WO 2003007733 A1 A21D8/04, A23C19/06, A23C19/076 and etc. Protein-containing rood-stuff comprising a cross-linking enzyme and a hydrocolloid / Peder Edvard Degn, Vries Jacob Ailko De, Merete Faergeman, Jern Borch S0E (DK); applicant Danisco A/S, Copenhagen (DK). — Appl. PCT/IB2002/003388; filled 15.07.2002; publ. 30.01.2003. — 32 p., 22 fig., 5 table.
References
1. Bonisch, M. P. Transglutaminase cross-linking of milk proteins and impact on yoghurt gel properties / M. P. Bonisch, M. Huss, K. Weitl, U. Kulozik // International Dairy Journal. — 2007. — № 17. — P. 1360-1371.
2. Qureshi, M. A. Enzymes used in dairy industries / M. A. Qureshi, A. K. Khare, A. Pervez, S. Uprit // International Journal of Applied Research. — 2015. — № 10. — P. 523-527.
3. Erwanto, Y. Microbial Transglutaminase Modifies Gel Properties of Porcine Collagen / Y Erwanto, S. Kawahara, K. Kataya-ma, S. Takenoyama, H. Fujino, K. Yamauchi, T Morishita, Y. Kai, S. Watanabe and M. Muguruma // Asian-Aust. J. Anim. Sci. — 2003. — Vol. 16, no 2. — P. 269-276.
4. Dickinson, E. Enzymatic crosslinking as a tool for food colloid rheology control and interfacial stabilization/ E. Dickinson // Trends in Food Science and Technology. — 1997. — № 8. — P. 334-339.
5. Patent WO 2003007733 A1 A21D8/04, A23C19/06, A23C19/076 and etc. Protein-containing rood-stuff comprising a cross-linking enzyme and a hydrocolloid / Peder Edvard Degn, Vries Jacob Ailko De, Merete Faergeman, Jern Borch S0E (DK); applicant Danisco A/S, Copenhagen (DK). — Appl. PCT/IB2002/003388; filled 15.07.2002; publ. 30.01.2003. — 32 p., 22 fig., 5 table.
Комплексное применение гидроколлоидов и трансглутаминазы с целью совершенствования технологии кисломолочных продуктов
Ключевые слова
влагоудерживающая способность; гидроколлоиды; йогурт; органолептические характеристики; структурно-механические; трансглутаминаза; хранение.
реферат
Известны такие способы улучшения консистенции, стабилизации процессов старения и предотвращения или замедления синерези-са в кисломолочных продуктах, как применение стабилизаторов гидроколлоидов, обладающих загущающими и желирующими свойствами, и ферментативное сшивание белка молочной основы продукта трансглутаминазой. Эффективность вышеуказанных мер зависит от дозировки добавок, которая имеет ограничения в связи с возникающими текстурными проблемами. В статье описываются результаты исследований, подтверждающие целесообразность использования комплекса упомянутых добавок на примере йогурта. Изучали влияние трансглутаминазы в комбинации с различными гидроколлоидами на структурно-механические, органолепти-ческие характеристики, влагоудерживающую способность йогурта, изготовляемого резервуарным способом, в процессе хранения. Совместное применение ферментной модификации белка молочной основы йогурта, изготовляемого с гидроколлоидами, оказывало более значимое положительное влияние на консистенцию продукта, выражающееся в существенном увеличении значений структурно-механических характеристик (эффективной вязкости — до 59%), влагоудерживающей способности (до 35%), балльной органолептической оценки (на 1 балл) в течение 21 суток хранения, что позволяет уменьшить дозу применяемых гидроколлоидов (на 12-25%) и уменьшить затраты без потерь качества продукта. В образцах йогурта, изготовленных с трансглутаминазой и пектином, отмечен эффект взаимного усиления влияния на величину предельного напряжения сдвига обоих факторов: стабилизирующей добавки и ферментативной сшивки белка, которая была на 16-22% больше, чем при простом суммировании результатов. Получены зависимости эффективной вязкости йогурта, изготовленного с трансглутаминазой, от дозы стабилизирующей добавки в 1-е и 21-е сутки хранения и шкала соответствия балльных оценок консистенции диапазону значений эффективной вязкости образцов йогурта (величина отклонения <10%). Рассчитаны рациональные дозы гидроколлоидов, обеспечивающие высокое качество консистенции готового продукта, стабильное в течение длительного срока его хранения. Полученные результаты учтены при разработке рецептур, технологии йогурта с использованием модифицирующих молочный белок и стабилизирующих консистенцию пищевых добавок.
Авторы
Зобкова Зинаида Семеновна, д-р техн. наук; Фурсова Татьяна Петровна, канд. техн. наук; Зенина Дарья Вячеславовна, канд. техн. наук Всероссийский научно-исследовательский институт молочной промышленности, 115093, г. Москва, ул. Люсиновская, д. 35, корп. 7, [email protected], [email protected]
complex Application of Hydrocolloids
and Transglutaminase for improving of Fermented Dairy
products technology
Key words
water-holding capacity; hydrocolloids; yoghurt; organoleptic characteristics; structural-mechanical; transglutaminase; storage.
abstract
Such methods aimed at improving the consistency, stabilization of ageing processes and prevention or retardation of syneresis in fermented dairy products as usage of hydrocolloids stabilizers possessing thickening and gelating power and fermentative legation of the product milk base by transglutaminase are known. The efficiency of the mentioned methods depends on the additives dosage which is limited due to arising texture problems. The results of the studies confirming the reasonability of the mentioned complex additives usage follow yoghurt example are presented in the article. The impact of transglutaminase in the combination with different hydrocolloids on structural-mechanical, organoleptic characteristics, water-holding capacity of yoghurt produced by the set method during storage was studied. The joint usage of enzyme modification of protein milk base of yoghurt produced with hydrocolloids influences more positively the product consistency showing the essential increase of structural-mechanical characteristics (viscosity efficiency up to 59%), waterholding capacity (by 35%), point sensory evaluation (by 1 point) during 21 days of storage that makes it possible to reduce the used hydrocolloids dosage (by 12-25%) and reduce the costs without the product quality losses. In the yoghurt samples produced with trans-glutaminase and pectin the efficiency of the joint increase of the impact on the yield value of the both factors has been registered: stabilizing additive and protein enzyme cross-link that was by 16-22% higher than at the simple summation of the results. The dependences of the effective viscosity of the yoghurt produced with transglutaminase on the stabilizing additive dose on the 1st and 21st day of storage and the scale of conformity of the consistency scores for the range of the effective viscosity values of the yoghurt samples (deviation value <10%) have been received. The rational hydrocol-loids dosages providing the finished product high quality stable within the long period of its storage have calculated. The obtained results were considered during the receipts development and yoghurt technology using modified milk protein and stabilizing food additives consistence.
Authors
Zobkova Zinaida Semenovna, Doctor of Technical Sciences; Fursova Tatyana Petrovna, Candidate of Technical Science; Zenina Darya Vyacheslavovna, Candidate of Technical Science All-Russian Scientific Research Institute Dairy Industry, 35-7 Lyusinovskaya, Moscow, 115093, Russia, [email protected], [email protected]
