CC BY
8
УДК 637.146
DOI 10.24412/2311-6447-2021-4-32-37
Моделирование состава кисломолочного продукта
Modeling the composition of a fermented milk product
Доцент H.A. Юрк (ORCID 0000-0001-5417-7088), доцент Ю.А. Динер (ORCID 0000-0003-2787-7278)
(Омский государственный аграрный университет им. П.А. Столыпина) кафедра товароведения, стандартизации и управления качеством, тел. +7(3812)23-78-82 E-mail: na.yurk@omgau.org
Associate Professor N.A. Yurk, Associate Professor Yu.A. Diner (Omsk State Agrarian University named after P.A. Stolypin) chair of Commodity Science, Standardization and Quality Management, tel. +7 (3812) 23-78-82 E-mail: na.yurk@omgau.org
Реферат. Представлены результаты моделирования состава кисломолочного продукта с использованием растительного ингредиента - полбяной муки и комплексной стабилизационной системы «Комплпт-гель КМ-02», состоящей из модифицированного крахмала, пектина, гуаровой камеди и желатина. В результате проведенных научных исследований авторами были смоделированы опытные образцы кисломолочного продукта, отличающиеся тем, что каждый из них содержал различное количество муки и стабилизационной системы. В опытных вариантах количество полбяной муки варьировалось от 2 до 6 %, а системы - от 0,5 до 1,5 % с шагом исследования 2 п 0,5 % соответственно. В свою очередь, контрольный образец включал молоко коровье сырое и бактериальный концентрат прямого внесения «YO-MIX™ 205». Проведен анализ влияния изучаемых ингредиентов на биотехнологические показатели (клеточная концентрация молочнокислых микроорганизмов и бифидобактерий) и сенсорные характеристики (внешний вид, вкус, цвет, запах и консистенция). На основании проведенных исследований установлено, что наилучшими показателями обладал опытный образец № б, в котором количество введенных ингредиентов (полбяной муки и стабилизационной системы) составляет 4 и 1,5 % соответственно. Таким образом, комплекс полученных экспериментальных данных и их последую-ший детальный анализ позволили установить наиболее подходяшую массовую долю вносимого сырья, благодаря чему разработанный кисломолочный продукт приобретет повышенные биотехнологические качества и органолептпческие характеристики. Научные исследования проводились на базе Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Омский государственный аграрный университет имени П. А. Столыпин».
Summary. The scientific article presents the results of modeling the composition of a fermented milk product using a plant ingredient - spelled flour and a complex stabilization system « Complete-gel КМ-02» consisting of modified starch, pectin, guar gum and gelatin. As a result of the research carried out, the authors have modeled prototypes of a fermented milk product, differing in that each of them contained a different flour and stabilization system. In the experimental variants, the amount of spelled flour varied from 2 to 6 %, and systems from 0,5 to 1,5 % with a research step of 2 and 0,5 %, respectively. In turn, the control sample consisted of raw cow milk and bacterial concentrate of direct application «YO-MIX™ 205». The analysis of the influence of the studied ingredients on biotechnological parameters (cell concentration of lactic acid microorganisms and bifidobacteria) and sensory characteristics (appearance, taste, color, smell and consistency) was carried out. On the basis of the studies carried out, it was found that the best performance is possessed by the prototype No. 6, in which the amount of the introduced ingredients (spelled flour and stabilization system) is 4 and 1,5 %, respectively. Thus, the complex of the obtained experimental data and their subsequent detailed analysis made it possible to establish the most appropriate amount of the raw material under consideration, due to which the developed fermented milk product will acquire increased biotechnological qualities and organoleptic characteristics. Scientific research was carried out on the basis of the Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Omsk State Agrarian University named after P.A. Stolypin».
Ключевые слова: моделирование, состав, кисломолочный продукт, полбяная мука, стабилизационная система.
Keywords: modeling, composition, fermented milk product, spelled flour, stabilization system.
© H .А. Юрк, Ю.А. Динер, 2021
Современные тренды, главенствующие в молокоперерабатывающей отрасли, исходят из важнейших задач развития страны в рамках шестого технологического уклада, предусматривающего в том числе получение систем и материалов с заранее заданными прогнозируемыми свойствами [5, 9].
Научная тематика, связанная с моделированием состава кисломолочных продуктов, не теряет своей актуальности и находится в плоскости действующих государственных программ и национальных проектов по обеспечению населения России доступными продуктами высокого качества, удовлетворяющими потребности организма в незаменимых макро- и микронутриентах [4, 9].
Во многом это достигается путем использования инновационных технологий, сложных рецептур, предусматривающих использование нетрадиционного сырья с высокой пищевой и биологической ценностью, а также штаммов микроорганизмов с выраженной пробиотической активностью [1, 7, 10]. Именно на разработку и внедрение в массовое производство таких кисломолочных продуктов делают ставки представители научного, производственного и бизнес-сообщества [2, 6, 8].
Особое значение при моделировании рецептур играют вычислительные методы на основе цифровых систем компьютерной математики, что позволяет максимально обоснованно подойти к процессу производства кисломолочных продуктов для специализированного и персонализированного питания [3, 11].
Цель исследований - обоснование состава разрабатываемого кисломолочного продукта. Объекты исследования: молоко коровье сырое, бактериальный концентрат прямого внесения «УО-М1Х™ 205», мука полбяная и стабилизационная система «Комплит-гель КМ-02». На протяжении всего эксперимента применялись органолеп-тические и микробиологические методы, а также методы статистического анализа и математического моделирования.
На первом этапе научных исследований определен состав опытных образцов разрабатываемого продукта. Каждый образец включал молоко коровье сырое, муку в количестве 2, 4 и 6 % и стабилизационную систему от 0,5 до 1,5 % (табл. 1). В качестве контрольного образца использовали молоко без добавления полбяной муки и стабилизационной системы.
Таблица 1
Состав опытных образцов, %
Состав Номер образца
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Молоко 997,5 997,0 996,5 995,5 995,0 994,5 993,5 993,0 992,5
Бактериальный концентрат прямого внесения «УО -М1Х™ 205» По норме
Мука полбяная 2 2 2 4 4 4 6 б 6
Стабилизационная система «Комплит-гель КМ-02» 0,5 1,0 1,5 0,5 1,0 1,5 0,5 1,0 1,5
На втором этапе изучено влияние различного количества муки полбяной и бактериального концентрата на количество пробиотической флоры продукта в процессе ферментации (рис. 1-2).
9.5
9.25 -У ^
о ы
9 ^Р
04
8.75 | 8.5 1
х %
8.25 ? о
Й
8 5
«О
0-1*
О«
сЬе
о,
' 'а
о
Рис. 1. Влияние полбяной муки и стабилизационной системы на клеточную концентрацию молочнокислых микроорганизмов
Рис. 2. Влияние полбяной муки и стабилизационной системы на клеточную концентрацию бифидобактерий
Проведенный регрессионный анализ позволил составить уравнение регрессии и найти оценки коэффициентов регрессионных зависимостей влияния полбяной муки, а также стабилизационной системы на концентрацию молочнокислых микроорганизмов и бифидобактерий в эксперименте.
1 = 8,1 - 3,44а- + 3,44 х2 - 0,85хэ + 1ДЗу - 0,32уг + 0,03уэ
где х - количество стабилизационной системы, %; у - количество полбяной муки, %; ъ - клеточная концентрация молочнокислых микроорганизмов, ^КОЕ/ст3; Коэффициент детерминации составляет (К2) 0,71.
2 = В,45 + 0,29л- — 0,08 х2 - 6,221пу
I
где х - количество стабилизационной системы, %; у - количество полбяной муки, %; 2- клеточная концентрация молочнокислых микроорганизмов, ^КОЕ/ст3; При этом коэффициент детерминации составляет (И2) 0,96. Сравнительная оценка влияния разного количества полбяной муки и стабилизационной системы на концентрацию молочнокислых микроорганизмов и бифидо-бактерий показывает, что интенсивный рост клеток обеспечивается увеличением вносимых ингредиентов в исследуемые образцы. Кроме того, анализируя полученные математические модели, можно заключить, что в большей степени на рост про-биотической флоры оказывает влияние стабилизационная система. Это обусловлено входящими в нее пробиотическими компонентами.
На последнем этапе проведена сенсорная оценка исследуемых вариантов разрабатываемого продукта (рис. 3).
Контроль 5
Опыт 9
Опыт 1
Опыт 8
Опыт 7
Опыт 2
Опыт 3
Внешний вид ■Консистенция Вкус ■Запах Цвет
Опыт 6
Опыт 4
Опыт 5
Рис. 3. Сенсорная оценка опытных образцов кисломолочного продукта
Полученные результаты сенсорной оценки свидетельствуют о том, что использование вносимых ингредиентов оказывает сушественное влияние органолептические показатели исследуемых вариантов.
Таким образом, использование полбяной муки и комплексной системы стабилизации «Комплит-гель КМ-02» в количестве 4 и 1,5 % соответственно при моделировании состава кисломолочного продукта позволило получить продукт желаемой консистенции, а также достичь оптимального количества клеточной концентрации микроорганизмов, в том числе пробиотических, в процессе ферментации.
ЛИТЕРАТУРА
1. Лизогубова, A.A. Разработка технологии функционального напитка на основе овсяной муки [Текст] / Лизогубова A.A., Чурмасова A.A., Фоменко И.А., Фоменко В.В. / / Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК - продукты здорового питания. - 2021. -№2. - С. 43-50.
2. Винограй, Э.Г. Системные и экономические аспекты разработки технологии кисломолочного продукта функционального назначения [Текст] / Винограй Э.Г., Захарова Л.М., Плосконосова Е.А. // Техника и технология пищевых производств. -2017. - № 2 (45). - С. 20-27.
3. Гаврилова, Н.Б. Современное состояние и актуальность развития технологий пищевой продукции специализированного питания [Текст] / Гаврилова Н.Б., Черно-польская H.A. // Актуальные вопросы молочной промышленности, межотраслевые технологии и системы управления качеством. - 2020. - Т. 1. - № 1 (1). - С. 117-124.
4. Динер, Ю.А. Исследование влияния пребиотического ингредиента на качественные и биотехнологические показатели биопродукта [Текст] / Динер Ю.А., Юрк
H.А. / / Молочнохозяйственный вестник. - 2020. - № 4 (40). - С. 159-167.
5. Динер, Ю.А. Разработка технологии биопродукта для персонализированного питания [Текст] / Динер Ю.А., Юрк Н.А. // Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК - продукты здорового питания. - 2021. - № 3. - С. 103107.
6. Захарова, A.M. Кисломолочный продукт для спортивного питания [Текст] / Захарова A.M., Пушминя И.Н., Пушмина В.В., Кудрявцев М.Д., Ситничук С.С.// Человек. Спорт. Медицина. - 2019. - Т. 19. - № S1. - С. 128-136.
7. Калужских А.Г. Разработка технологии и оценка качества комбинированного молочного продукта с использованием продуктов фасоли [Текст] / Калужских А.Г. / / Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК - продукты здорового питания. - 2021. - № 3. - С. 18-25.
8. Омарова А., Машанова Н. Совершенствование технологии национальных молочных продуктов с использованием растительного сырья / / Междуттар. студ. науч. вестник. - 2016. - № 3-1. - С. 24-27.
9. Позняковский В.М., Покровский В.П., Романенко Г.А., Княжев В.А., Герасименко Н.Ф., Онищенко Г.Г., Тутельян В.А. // Политика здорового питания. Федеральный и региональный уровни - Новосибирск: Сибирское университетское издательство, 2002. - 344 с.
10. Пушмина В.В., Пушмина И.Н., Первышина Г.Г., Захарова A.M. Обоснование выбора растительного сырья и форм его переработки для обогащения пищевых продуктов / / Известия Дальневосточного федерального университета. Экономика и управление. - 2017. - № 3 (83). - С. 137-149.
11. Сибирская Е.В., Орешникова Л.В. НТИ как стратегическое направление технологического развития России // Статистика и экономика. - 2018. - Т. 15. - №
I. - С. 34-40.
REFERENCES
1. Lizogubova A.A., Churmasova A.A., Fomenko I.A., Fomenko V.V. Razrabotka tekhnologii funktsional'nogo napitka na osnove ovsyanoy muki [Development of technology for a functional drink based on oat flour], Tekhnologii pishchevoy i perera-batyvayushchey promyshlennosti APK - produkty zdorovogo pitaniya, 2021, No 2, pp. 43-50 (Russian).
2. Vinogray E.G., Zakharova L.M., Ploskonosova E.A. Sistemnye i ekonomich-eskie aspekty razrabotki tekhnologii kislomolochnogo produkta funktsional'nogo naznacheniya [Systemic and economic aspects of the development of technology for a fermented milk product for functional purposes], Tekhnika i tekhnologiya pishchevykh proizvodstv, 2017, No 2 (45), pp. 20-27 (Russian).
3. Gavrilova N.B., Chernopol'skaya N.L. Sovremennoe sostoyanie i aktual'nost' razvitiya tekhnologiy pishchevoy produktsii spetsializirovannogo pitaniya [The current state and relevance of the development of technologies for food products of specialized nutrition], Aktual'nye voprosy molochnoy promyshlennosti, mezhotraslevye tekhnologii i sistemy upravleniya kachestvom, 2020, V. 1, No 1 (1), pp. 117-124 (Russian).
4. Diner Yu.A., Yurk N.A. Issledovanie vliyaniya prebioticheskogo ingredienta na kachestvennye i biotekhnologicheskie pokazateli bioprodukta [Investigation of the influence of a prebiotic ingredient on the qualitative and biotechnological indicators of a biological product], Molochnokhozyaystvennyy vestnik, 2020, No 4 (40), pp. 159-167 (Russian).
11. Sibirskaya E.V., Oreshnikova L.V. NTI kak strategicheskoe napravlenie tekhnologicheskogo razvitiya Rossii [NTI as a strategic area of technological development in Russia], Statistika i ekonomika, 2018, V. 15, No 1, pp. 34-40 (Russian).
5. Diner Yu.A., Yurk N.A. Razrabotka tekhnologii bioprodukta dlya personal-izirovannogo pitaniya [Development of bioproduct technology for personalized nutrition], Tekhnologii pishchevoy i pererabatyvayushchey promyshlennosti APK -produkty zdorovogo pitaniya, 2021, No 3, pp. 103-107 (Russian).
6. Zakharova L.M., Pushmina I.N., Pushmina V.V., Kudryavtsev M.D., Sit-nichuk S.S. Kislomolochnyy produkt dlya sportivnogo pitaniya [Fermented milk product for sports nutrition], Chelovek. Sport. Meditsina, 2019, V. 19, No SI, pp. 128 -136 (Russian).
7. Kaluzhskikh A.G. Razrabotka tekhnologii i otsenka kachestva kom-binirovannogo molochnogo produkta s ispol'zovaniem produktov fasoli [Development of technology and quality assessment of a combined dairy product using beans products], Tekhnologii pishchevoy i pererabatyvayushchey promyshlennosti APK - produkty zdorovogo pitaniya, 2021, No 3, pp. 18-25 (Russian).
8. Omarova A., Mashanova N. Sovershenstvovanie tekhnologii natsional'nykh molochnykh produktov s ispol'zovaniem rastitel'nogo syr'ya [Improving the technology of national dairy products using plant raw materials], Mezhdunarodnyy studench-eskiy nauchnyy vestnik, 2016, No 3-1, pp. 24-27 (Russian).
9. Poznyakovskiy V.M., Pokrovskiy V.I., Romanenko G.A., Knyazhev V.A., Gerasimenko N.F., Onishchenko G.G., Tutel'yan V.A., Politika zdorovogo pitaniya. Federal'nyy i regional'nyy urovni - Novosibirsk: Sibirskoe universitetskoe iz-datel'stvo, 2002, 344 s (Russian).
10. Pushmina V.V., Pushmina I.N., Pervyshina G.G., Zakharova L.M. Obosno-vanie vybora rastitel'nogo syr'ya i form ego pererabotki dlya obogashcheniya pishchevykh produktov [Justification of the choice of plant raw materials and forms of its processing for food enrichment], Izvestiya Dal'nevostochnogo federal'nogo univer-siteta. ekonomika i upravlenie, 2017, No 3 (83), pp. 137-149 (Russian).
