CC BY
0
УДК 635.24
DOI 10.52231/2225-4269_2023_2_173
Обогащение йогурта соком топинамбура
разных сортов
Ражина Ева Валерьевна, кандидат биологических наук, старший преподаватель кафедры биотехнологии и пищевых продуктов e-mail: eva.mats@mail.ru
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Уральский государственный аграрный университет»
Смирнова Екатерина Сергеевна, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, доцент кафедры биотехнологии и пищевых продуктов e-mail: ekaterina-kazantseva@list.ru@yandex.ru Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Уральский государственный аграрный университет»
Горелик Ольга Васильевна, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, профессор кафедры биотехнологии и пищевых продуктов e-mail: olgao205en@yandex.ru
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Уральский государственный аграрный университет»
Неверова Ольга Петровна, кандидат биологических наук, доцент, заведующий кафедрой биотехнологии и пищевых продуктов e-mail: opneverova@mail.ru
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Уральский государственный аграрный университет»
Степанов Алексей Владимирович, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, доцент кафедры биотехнологии и пищевых продуктов e-mail: alexeystepanow@mail.ru
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Уральский государственный аграрный университет»
Павлова Яна Сергеевна, старшим преподаватель кафедры биотехнологии и пищевых продуктов
e-mail: yana.laborant.pavlova@mail.ru
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Уральский государственный аграрный университет»
Ключевые слова: сок из топинамбура, йогурт, обогащение, качество, сорта, производство.
Аннотация. Продукты функциональной направленности имеют все большую популярность в современном мире. Для обогащения широко используются различные плоды и овощи. Топинамбур имеет немаловажное значение в качестве обогатителя. Целью работы являлось выработать образцы йогурта с внесением сока топинамбура двух сортов и оценить качество готового продукта. Изготовили 5 образцов йогуртов, четыре из них обогащены соком топинамбура сортов «Интерес» и «Новость ВиРА» разной концентрации, один образец являлся контрольным. Образцы изготавливали из пастеризованного молока с внесением закваски, содержащей молочнокислый стрептококк и болгарскую палочку. Для производства образцов применяли йогуртницу Tefal, продолжительность сквашивания составила 10 часов. Проводился анализ готовых образцов по органолептическим и физико-химическим характеристикам. Результаты органолептической оценки характеризуют лучшие вкусовые качества образцов №1 и №4, изготовленных с использованием сока топинамбура сортов «Интерес» и «Новость ВиРА» концентрации 0,5 мл и 1 мл. По результатам физико-химических испытаний, лучшими являлись образцы №2 и №4, отличающиеся более высокими значениями анализируемых показателей. Проведенные испытания свидетельствуют о возможности обогащения йогуртов соком топинамбура и использовании в питании людей, заболевших сахарным диабетом.
Введение
В настоящее время проведено много исследований, связанных c обогащением пищевых продуктов различными функциональными составляющими, в том числе топинамбур получил достаточное применение [1-2].Топинамбур является ценным клубнеплодом, широко выращиваемым на территории России. В его составе определено высокое количество минеральных компонентов: железа, магния, калия, марганца, фосфора, цинка. Клубень богат органическими кислотами и витаминным составом (C, гр. В, PP) [1]. В состав клубней входят белки,
которые содержат аминокислоты лизин, аргинин, триптофан [3]. Наиболее ценной в топинамбуре считается группа углеводов, особенно полисахарид инулин, представляющий большую ценность в питании людей с заболеванием сахарный диабет. В состав сырых клубней может входить до 25% инулина. Инулин оказывает положительное воздействие на рост полезной микрофлоры кишечника, применяют как индикатор фильтрационной способности почек [5].
Клубни топинамбура могут применять для семенных целей, кормления сельскохозяйственных животных, получения биоэтанола, производства сиропов, экстрактов, порошков, цукатов, спирта [1, 6].
Культура нашла применение в народной медицине. Топинамбур возможно употреблять в сыром виде при панкреатите, сахарном диабете, язве желудка, ожирении. В вареном виде из него изготавливают пюре, каши, повидло, икру [7].
Создано большое количество разнообразных сортов топинамбура, приспособленных к определенным условиям. К распространенным относят:
1. Интерес. Может применяться во всех регионах страны. Клубни белого цвета, короткие и грушевидные, имеют отличие от других сортов - выступающую бровку. Является холодостойким и жаростойким сортом. Содержание сухих веществ составляет - 24%, общих сахаров - 12%, инулина - 6,5%, витамина С - 8,8% [4-5].
2. Новость ВИРа. Имеет грушевидную форму с гладкой поверхностью, высокой устойчивостью к грибковым и бактериальным заболеваниям. Клубни возможно употреблять в сыром и переработанном виде. Массовая доля сухих веществ составляет 21%, общих сахаров - 11%, инулина - 5,8%, витамина С - 8,2 % [1, 4].
3. Интерес-21. Имеет крупные клубни массой до 75 г с высокой сахаристостью до 20%. Обладает жаростойкостью и холодостойкостью, высокой урожайностью. Содержит инулина до 32% [8].
4. Находка. Клубни белые, форма грушевидная. Глазки выпирают на поверхности клубня. Величина средняя, массой до 50 г [9].
Химический состав клубней определяется сортовыми и погодными особенностями, сбором урожая [4].
В настоящее время все большую распространенность обогащения функциональными составляющими получают молочные продукты. В продукты вводят шиповник, чернику, малину. Топинамбур так же широко используют, особенно для обогащения кисломолочных напитков [10].
Из кисломолочных напитков йогурт достаточно распространен, оказывает благоприятное воздействие на организм человека путем влияния микроорганизмов и соединений, формирующихся по истечению биотехнических процессов. Йогурт характеризуется
определенными биологическими свойствами, заключающимися в затормаживании патогенных микроорганизмов, стимулирования полезных микроорганизмов желудочно-кишечного тракта, активацией роста полезной микрофлоры кишечника [11].
Целью работы являлось изготовить образцы йогурта с внесением сока топинамбура двух сортов и оценить качество готового продукта.
Материалы и методы
Подготовку сырья, внесение ингредиентов и производство образцов осуществляли на базе кафедры биотехнологии и пищевых продуктов «Уральского ГАУ». В качестве обогатителя йогуртов использовали клубни топинамбура двух сортов, произрастающих в условиях Свердловской области (г. Березовский): «Интерес» и «Новость ВиРА». В качестве закваски применяли натуральный йогурт, изготовленный с внесением термофильного молочнокислого стрептококка и болгарской палочки. Сок из клубней топинамбура получали на ручном прессе. В связи с тем, что в предыдущей научной работе, при исследовании фракционного состава йогуртов, лучшей по органолептическим показателям являлась концентрация сока топинамбура 1 мл, для исследований взяли данное значение. При производстве йогуртов вносили еще концентрацию сока 0,5 мл, так же исследуемую ранее, с целью сравнительного анализа готового продукта разного сортового состава топинамбура [12].
Образцы йогуртов изготавливали в йогуртнице Tefal (Multi Delices), применяя термостатный метод.
Всего получили 5 образцов: два из них с использованием сока топинамбура сорта «Интерес» в количестве 0,5 мл (образец 1) и 1 мл (образец 2); два других - с внесением сока топинамбура сорта «Новость ВиРА» 0,5 мл (образец 3) и 1 мл (образец 4) и один контрольный образец (образец 5) - без внесенной добавки.
Готовый продукт по органолептическим испытаниям оценивала экспертная комиссия, на основании ранее разработанной нами балльной системы.
Содержание белка в йогуртах определяли методом формольного титрования по ГОСТ 25179-2014, жир - кислотным методом по ГОСТ 5867-90, кислотность - титриметрическим методом с применением индикатора фенолфталеина по ГОСТ 3624-92, сухое вещество -арбитражным методом по ГОСТ 3626-73.
Результаты исследований
Технология изготовления образцов
1. Подготовка сырья
Клубни топинамбура мыли, очищали, изготовили сок. Сок предварительно пастеризовали при температуре 78°С в течение 20 секунд. Молоко использовали пастеризованное, жирностью 3,2%.
2. Внесение ингредиентов. В 1 л пастеризованного молока вноси-
ли 3% закваски и сок клубней топинамбура в два образца в количестве 0,5 мл и в два образца в количестве 1 мл.
3. Сквашивание. Полученные смеси вносили в стаканы йогуртницы, предварительно подписав образцы. Образцы сквашивали в йогуртнице в течение 10 часов.
Контроль качества
У готовых образцов оценивали органолептические и физико-химические показатели.
Контроль качества по органолептическим показателям проводился экспертной комиссией в составе 5 человек. Исследование осуществлялось согласно балльной системе оценки качества йогурта с топинамбуром, разработанной нами в предыдущей научной работе [12].
Результаты органолептических испытаний приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Результаты балльной оценки полученных образцов
Наименование показателя Фактический результат (баллы) Образец 1 Образец 2 Образец 3 Обр^зец Образец 5
Внешний вид и 5 5 5 5 5
консистенция
Вкус и запах 5 4,6 4,4 5 5
Цвет 5 5 5 5 5
Все образцы имели однородную, с ненарушенным плотным сгустком консистенцию. По показателю вкус и запах определена разница между образцами. Образцы №1 и №4 являлись лучшими из всех представленных. Образец №1 имел достаточно выраженный привкус сока, изготовленного из топинамбура, являлся в меру сладким. Образец №4 также имел умеренную сладость и достаточно нежный вкус. Образец №2 характеризовался излишне выраженным вкусом и запахом топинамбура. Образец №3 имел недостаточно выраженный привкус клубней топинамбура, по вкусовым ощущениям ближе к контрольному образцу без включения сока топинамбура. Контрольный образец (№5) характеризовался свойственным не обогащенному йогурту вкусом и запахом, без выраженных посторонних. По показателю цвет, отклонений у образцов не выявлено. Образцы №1 и №2, обогащенные соком топинамбура сорта «Интерес» имели однородный молочно-белый с желтым оттенком цвет. Образцы №3 и №4, изготовленные с использованием сока топинамбура сорта «Новость ВиРА» характеризовались однородным молочно-белым цветом с легким желтоватым оттенком.
На основании проведенной балльной оценки полученных образцов построен профиль сенсорного показателя качества йогурта с учетом
показателя вкус и запах. В данном графике не учитывали только образец №5, без внесения сока. Использовали шкалу интенсивности выраженности учитываемого критерия (от 0 до 5), где 0 баллов -признак не выражен, 5 баллов - достаточно высокая интенсивность выраженности. За основу взяли привкусы и запахи, возникающие при потреблении продукта разными экспертами: сладковатый, ореховый, привкус и запах семян подсолнечника, представленные на рисунке.
Образец 1
^^—Сладковатый привкус
Ореховые привкус и запах
Привкус и запах семян подсолнечника
Образец 3
Рисунок 1 - Профили вкуса и запаха четырех обогащенных образцов
Данные профили свидетельствуют о степени выраженности трех показателей, определенных экспертами. Сладковатый привкус выявлен у всех образцов, но с разной интенсивностью выраженности. Наиболее сладким оказался образец №2, обогащенный соком топинамбура сорта «Интерес» в количестве 1 мл. Менее сладким являлся образец №3, с добавлением сока топинамбура сорта «Новость ВиРА» - 0,5 мл. Кроме того некоторыми экспертами определены ореховые привкус и запах и привкус и запах семян подсолнечника. Ореховый привкус и запах выявили в образцах 3 и 4 с применением сока топинамбура сорта «Новость ВиРА», степень выраженности являлась невысокой (1-2) и не изменяла основной вкус. У образцов с внесением сока клубнеплодов сорта «Интерес» эксперты определили привкус семян подсолнечника, но он являлся незначительным и также не повлиял на основные вкусовые ощущения.
Проведен анализ образцов по физико-химическим показателям (табл. 2).
Образец 4
Образец 2
Таблица 2 - Результаты физико-химических испытаний образцов
Наименование Фактический результат
показателя Образец 1 Образец 2 Образец 3 Образец 4 Образец 5
Массовая доля жира, % 3,2±0,04 3,4±0,06 3,2±0,03 3,3±0,03 3,2±0,06
Массовая доля белка, % 3,4±0,03 3,6±0,06 3,2±0,03 3,6±0,06 3,3±0,08
Кислотность, °Т 90±1,7 102±1,7 95±2,3 110±1,5 78±2,0
Содержание сухого вещества, % 13,5±0,3 14,3±0,2 12,5±0,3 13,1±0,2 12,1±0,1
Наибольшее содержание жира - 3,4% определено в образце №2, изготовленном с добавлением сока топинамбура сорта «Интерес», в остальных образцах показатель массовой доли жира находился практически на одном уровне.
Содержание белка являлось более высоким у образцов №2 и №4 - 3,6%, произведенных с введением сока топинамбура разных сортов в количестве 1 мл.
По показателю кислотности наблюдалось повышение по мере увеличения концентрации вносимой добавки. Наименьшая кислотность определена в контрольном образце - 78°Т, наибольший показатель -110°Т в образце №4, изготовленном с добавлением сока топинамбура сорта «Новость ВиРА» в количестве 1 мл.
Содержание сухого вещества являлось максимальным в образце №2, изготовленным с включением сока топинамбура сорта «Интерес» концентрации 1 мл - 14,3%, что может зависеть от высокого содержания сухого вещества (28%) в клубнях топинамбура данного сорта.
Выводы
Таким образом, использование разных сортов топинамбура для обогащения йогуртов повлияло на качественные характеристики готовых продуктов.
Лучшие вкусовые качества имели образцы йогуртов №1 и №4, обогащенные соком топинамбура сорта «Интерес» в количестве 0,5 мл и сорта «Новость ВиРА» в количестве 1 мл. Остальные образцы имели или недостаточно выраженный привкус топинамбура, или переизбыток вкусовых ощущений.
По результатам физико-химических испытаний, наибольшая массовая доля белка определена в образцах №2 и №4, более высокое количество жира и сухого вещества - в образце №2. Наибольший показатель титруемой кислотности выявлен в образце №4.
Полученные образцы йогуртов, обогащенных соком топинамбура разных сортов, рекомендуем для использования в питании людей с заболеванием сахарный диабет.
Литература:
1. Манохина, А.А. Исследование свойств топинамбура сорта Новость ВИРа при хранении в зависимости от назначения клубней / А.А. Манохина // Вестник Воронежского государственного аграрного университета. - 2020. - № 3. - С. 54-62.
2. Dubkova, N.Z. Using Jerusalem artichoke in functional food production / N.Z. Dubkova, V.V. Kharkov, M.R. Vakhitov // Foods and raw materials. - 2021. - P. 69-78. DOI: 10.21603/2308-4057-2021-1-69-78
3. Растениеводство: лабораторно-практические занятия: учебное пособие / А.К. Фурсова, Д.И. Фурсов, В.Н. Наумкин, Н.Д. Никулина. -Санкт-Петербург: Лань, 2022. - 384 с.
4. Квитайло, И.В. Сравнительный биохимический анализ клубней топинамбура различных сортов / И.В. Квитайло, М.В. Степуро // Известия вузов. Пищевая технология. - 2010. - № 2-3. - С. 20-21.
5. Клубнеплоды. Биологические особенности и технология возделывания картофеля и земляной груши: учебное пособие / З.И. Усанова, А.К. Осербаев, К.И. Зияев, М.Н. Павлов. - Тверь: Триада, 2018. - 152 с.
6. Qiu, Y. Recent advances in bio-based multi-products of agricultural Jerusalem attichoke recources / Y. Qiu, P. Ley, Zhang I., Sha Y// Biotechnology for Biofuls. - 2018. - P. 1-15. D0I:10.1186/s13068-018-1152-6
7. Наумкин, В.Н. Пищевые и лекарственные свойства культурных растений: учебное пособие / В.Н. Наумкин, Н.В. Коцарева, Л.А. Манохина, А.Н. Крюков. - Санкт-Петербург: Лань, 2022. - 400 с.
8. Яралиева, З.А. Особенности технологии криопорошков из растительного сырья Республики Дагестан: монография / З.А. Яралиева. -Краснодар: Юг, 2022. - 136 с.
9. Зеленков, В.Н. Топинамбур: агробиологический портрет и перспективы инновационного применения: монография / В.Н. Зеленков, Н.Г. Романова. - Москва: РГАУ-МСХА, 2012. - 212 с.
10. Батурина, В.В. Современные тенденции на рынке молочных функциональных продуктов / В.В. Батурина, П.О. Большакова // Экономическая среда. - 2019. - №2 (28). - С. 67-70.
11. Биологически активные добавки в производстве йогуртов / Ж.П. Павлова, В.И. Бобченко, Л.А. Текутьева, Е.Ю. Лацис // Международный научный институт « Educatio». - VII (14). - 2015. - С. 6-8.
12. Ражина, Е.В. Производство йогурта, обогащенного топинамбуром разных фракций / Е.В. Ражина, Е.С. Смирнова // Молочнохозяйственный вестник. - 2021. - № 3(43). - С. 146-159.
References:
1. Manokhina A. A. Investigation of storage integrity of Jerusalem artichoke of the Novost" ViRA cultivar depending on the intended use of tubers.
Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Bulletin of the Voronezh State Agrarian University], 2020, No. 3, pp. 54-62. (In Russian)
2. Dubkova N. Z., Kharkov V. V., Vakhitov M. R. Using Jerusalem artichoke in functional food production. Foods and Raw Materials, 2021, pp. 6978. (In English) DOI: 10.21603/2308-4057-2021-1-69-78
3. Fursova A. K., Fursov D. I., Naumkin V. N., Nikulina N. D. Ras-tenievodstvo: laboratorno-prakticheskie zanyatiya: uchebnoe posobie [Crop Production: Laboratory and Practical Classes: Study Quide]. Saint Petersburg, Lan" Publ., 2022. 384 p. (In Russian)
4. Kvitaylo I. V., Stepuro M. V. Comparative biochemical analysis of Jerusalem artichoke tubers of various varieties. Izvestiya vuzov. Pishcheva-ya tekhnologiya [News of Higher Educational Institutions. Food Technology], 2010, No. 2-3, pp. 20-21. (In Russian)
5. Usanova Z. I., Oserbaev A. K., Ziyaev K. I., Pavlov M. N. Klubne-plody. Biologicheskie osobennosti i tekhnologiya vozdelyvaniya kartofelya i zemlyanoy grushi: uchebnoe posobie [Tubers. Biological Features and Technology of Potato and Jerusalem Artichoke Cultivation: Study Guide]. Tver", LLC Publishing House «Triada», 2018. 152 p. (In Russian)
6. Qiu Y., Ley P., Zhang I., Sha Y. Recent advances in bio-based multi-products of agricultural Jerusalem artichoke recources. Biotechnology for Biofuls, 2018, pp. 1-15. (In English) DOI: 10.1186/s13068-018-1152-6
7. Naumkin V. N., Kotsareva N. V., Manokhina L. A., Kryukov A. N. Pishchevye i lekarstvennye svoystva kul'turnykh rasteniy: uchebnoe posobie [Nutritional and Medicinal Properties of Cultivated Plants: Study Guide]. Saint Petersburg, Lan" Publ., 2022. 400 p. (In Russian)
8. Yaralieva Z. A. Osobennosti tekhnologii krioporoshkov iz rasti-tel'nogo syr'ya Respubliki Dagestan: monografiya [Features of Cryopowder Technology from Vegetable Raw Materials of the Republic of Dagestan: Monograph]. Krasnodar, Yug Publ., 2022. 136 p. (In Russian)
9. Zelenkov V. N., Romanova N. G. Topinambur: agrobiologicheskiy portret i perspektivy innovatsionnogo primeneniya: monografiya [Jerusalem Artichoke: Agrobiological Portrait and Prospects of Innovative Application: Monograph]. Moscow, RGAU-MSKhA Publ., 2012. 212 p. (In Russian)
10. Baturina V. V., Bol"shakova P. O. Current trends in the market of functional dairy products. Ekonomicheskaya sreda [Economic Environment], 2019, No. 2 (28), pp.67-70. (In Russian)
11. Pavlova Zh. P., Bobchenko V. I., Tekut"yeva L. A., Latsis E.Yu. Biologically active additives in yoghurt production. Mezhdunarodnyy nauchnyy institut «Educatio» [International Scientific Institute «Educatio»], 2015, No. VII (14), pp.6-8. (In Russian)
12. Razhina E. V., Smirnova E. S. Production of yoghurt enriched with Jerusalem artichoke of different fractions. Molochnokhozyaystvennyy vestnik [Dairy Bulletin], 2021, No. 3(43), pp. 146-159. (In Russian)
Enrichment of yoghurt with jerusalem artichoke juice of
different varieties
Razhina Eva Valer'evna, Candidate of Sciences (Biology), a senior teacher, the Department of Biotechnology and Food Products e-mail: eva.mats@mail.ru
The Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education the Ural State Agrarian University
Smirnova Ekaterina Sergeevna, Candidate of Sciences (Agriculture), Associate Professor, the Department of Biotechnology and Food Products e-mail: ekaterina-kazantseva@list.ru@yandex.ru The Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education the Ural State Agrarian University
Gorelik Ofga Vasifevna, Doctor of Sciences (Agriculture), Professor, the Department of Biotechnology and Food Products e-mail: olgao205en@yandex.ru
The Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education the Ural State Agrarian University
Neverova Ofga Petrovna, Candidate of Sciences (Biology), Associate Professor, Head of the Department of Biotechnology and Food Products e-mail: opneverova@mail.ru
The Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education the Ural State Agrarian University
Stepanov Aleksey Vladimirovich, Candidate of Sciences (Agriculture), Associate Professor, the Department of Biotechnology and Food Products e-mail: alexeystepanow@mail.ru
The Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education the Ural State Agrarian University
Pavlova Yana Sergeevna, a senior teacher, the Department of Biotechnology and Food Products
e-mail: yana.laborant.pavlova@mail.ru
The Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education the Ural State Agrarian University
Keywords: Jerusalem artichoke juice, yoghurt, enrichment, quality, varieties, production.
Abstract. Functional products are becoming increasingly popular in the modern world. Various fruits and vegetables are widely used for enrichment. Jerusalem artichoke is of no small importance as an enriching agent. The aim of the work has been to develop samples of yoghurt with the addition of Jerusalem artichoke juice of two varieties and to assess the quality of the final product. Five samples of yoghurts have been made, four of them have been enriched with Jerusalem artichoke juice of the varieties «Interes» and «Novost" ViRA» of different concentrations, one sample has been a control sample. The samples have been made from pasteurized milk with the addition of a starter culture containing lactic streptococcus and bacillus Bulgaricus. For the production of samples, a Tefal yoghurt maker has been used; the duration of ripening has been 10 hours. The analysis of finished samples has been carried out according to organoleptic and physical-chemical characteristics. The results of the organoleptic assessment characterize the best taste qualities of samples No. 1 and No. 4 made using Jerusalem artichoke juice of the varieties «Interes» and «Novost" ViRA» with a concentration of 0,5 ml and 1 ml. According to the results of physical-chemical tests, samples No. 2 and No. 4 have been the best, differing in higher values of the analyzed indicators. The conducted tests indicate the possibility of enriching yoghurts with Jerusalem artichoke juice and using it in the diet of people with diabetes mellitus.
