CC BY
59
DOI 10.52231/2225-4269_2021_1_141
УДК 637.146.34.05
Обоснование срока годности йогурта на основе концентрата обезжиренного
молока
Острецова Надежда Геннадьевна, кандидат технических наук, доцент e-mail: lugovaya22@mail.ru
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Вологодская государственная молочнохозяйственная академия имени Н.В. Верещагина»
Салыкина Любовь Сергеевна, магистрант e-mail: lyubov.sergeevna8@yandex.ru
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Вологодская государственная молочнохозяйственная академия имени Н.В. Верещагина»
Ключевые слова: обезжиренное молоко, ультрафильтрация, концентрат, йогурт, срок годности.
Аннотация. Изучена возможность использования концентрата обезжиренного молока с массовой долей сухих веществ 15%, полученного ультрафильтрацией, для производства йогурта с добавлением сиропа топинамбура. Проведен комплекс исследований органолептических, физико-химических и микробиологических показателей продукта, влагоудерживающей способности сгустков в процессе хранения. Исследования показали, что на конец срока годности йогурта количество жизнеспособных клеток молочнокислых бактерий составляет 1,1x108 КОЕ/г, дрожжей и плесневых грибов - не более 10 КОЕ/г. По совокупности полученных данных подтвержден предполагаемый срок годности йогурта с сиропом топинамбура - 7 суток при регламентируемых условиях хранения.
В структуре производства кисломолочных продуктов йогурты являются вторыми по значимости после кефира и занимают около 30% в общем объеме [1].
Йогурты - кисломолочные продукты с повышенным содержанием сухих обезжиренных веществ молока, произведенные с использованием заквасочных микроорганизмов (термофильных молочнокислых стрептококков и болгарской молочнокислой палочки) [2].
Для повышения массовой доли сухих веществ в молочной основе йогурта, в первую очередь полноценного белка, предусмотрено использование ультрафильтрации обезжиренного молока. Известно, что белки молока являются полноценными, легко усвояемыми и доступными. Использование концентрата обезжиренного молока, полученного ультрафильтрацией, в качестве молочной основы для йогурта позволяет повысить биологическую ценность продукта за счет увеличения содержания сывороточных белков [3].
Цель данной работы - обоснование срока годности нового продукта - йогурта на основе концентрата обезжиренного молока.
В исследованиях использовали концентрат обезжиренного молока с массовой долей сухих веществ 15%, полученный на ультрафильтрационной установке Tetra Alcross фирмы Tetra Рак, укомплектованной керамическими мембранами, при температуре 10°С и давлении 0,5 МПа.
Состав продуктов разделения обезжиренного молока определяли на анализаторе MilcoScan FT1, титруемую кислотность - по ГОСТ Р 54669-2011, активную кислотность - по ГОСТ 32892-2014 на рН-метре марки рН-150 МИ. Результаты исследований представлены в таблице 1.
Таблица 1 - Состав и свойства продуктов разделения обезжиренного молока ультрафильтрацией
Массовая доля,% Кислот-
Продукт жира белка лактозы сухих веществ ность, °Т рН, ед.
Обезжиренное молоко 0,03±0,01 3,16±0,09 4,60±0,25 8,61±0,26 17±1 6,63±0,04
Концентрат обезжиренного молока 0,15±0,01 10,62±0,09 4,00±0,21 15,0±0,30 27±1 6,67±0,05
Фильтрат - 0,12±0,03 5,1±0,12 6,2±0,22 12±1 6,81±0,04
Для сквашивания полученной молочной основы была выбрана глубокозамо-роженная концентрированная культура прямого внесения фирмы Danisco, содержащая термофильный стрептококк (Streptococcus thermophilus) и болгарскую палочку (Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus). Окончание процесса сквашивания определяли по образованию плотного сгустка и его активной кислотности.
В качестве функциональной добавки был выбран сироп топинамбура как источник растворимого пищевого волокна - инулина, минеральных веществ и витаминов [4]. Добавка вносилась в сквашенную молочную основу. Исследованиями установлено, что наилучшими органолептическими свойствами обладал вариант с массовой долей внесения сиропа топинамбура 15%. Этот образец имел приятный, выраженный аромат наполнителя, гармонично сочетающийся с кисломолочным вкусом и ароматом.
В соответствии с действующим законодательством изготовитель пищевой продукции должен устанавливать и наносить на потребительскую упаковку информацию о сроке годности пищевого продукта и условиях его хранения. Срок годности пищевого продукта - период времени, в течение которого продукт должен полно-
стью соответствовать предъявляемым к нему требованиям безопасности, а также сохранять свои потребительские свойства, заявленные в маркировке, и по истечении которого продукт не пригоден для использования по назначению [5].
Для обоснования срока годности использована методология по МУК 4.2.184704 «Санитарно-эпидемиологическая оценка обоснования сроков годности и условий хранения пищевых продуктов» [6]. Предполагаемый срок годности йогурта в герметичной упаковке - 7 суток, отличается от регламентируемого СанПиН 2.3.2.1324-03 «Гигиенические требования к срокам годности и условиям хранения пищевых продуктов» [7]. Для обоснования пролонгированного срока годности проведены лабораторные исследования свежевыработанного продукта, а также через 5, 7 и 11 суток хранения. Исследовались органолептические показатели продукта, титруемая и активная кислотность, синерезис, содержание молочнокислых микроорганизмов, дрожжей и плесневых грибов в процессе хранения при температуре (4±2)0С.
Дегустационные испытания образцов исследуемых продуктов проводились по разработанной пятибалльной системе. Установлено, что органолептические показатели продукта после хранения в течение 5 и 7 суток не изменились: продукт имел чистый, приятный кисломолочный вкус и запах с легким карамельным привкусом наполнителя, в меру сладкий. На 11-е сутки вкус продукта был излишне кислым, отмечено появление неприятного послевкусия и незначительное выделение сыворотки.
Изменение титруемой и активной кислотности продукта в процессе хранения представлено в таблице 2.
Таблица 2 - Изменение титруемой и активной кислотности продукта в процессе хранения
Продолжительность хранения, сут. Титруемая кислотность, °Т рН, ед
Фон 116±2 4,76±0,05
5 133±1 4,62±0,04
7 144±2 4,52±0,04
11 181±3 4,44±0,03
Кислотность продукта на 7-е сутки увеличилась в среднем до 1400С, что допустимо для йогурта [8], при этом по результатам органолептической оценке установлено гармоничное сочетание кисломолочного вкуса и аромата с вкусом и ароматом сиропа тотопинамбура. На 11-е сутки отмечено появление излишне кислого вкуса.
Современные тенденции к увеличению сроков годности продуктов выдвигают проблему сохранения хорошей консистенции в процессе длительного хранения [9, 10]. В связи с этим проведены исследования влагоудерживающей способности сгустков, которые определяли по объему выделившейся сыворотки при центрифугировании продукта в течение 10 минут с частотой 1000 мин-1 и 3000 мин-1 при 20 °С. Результаты исследований представлены в таблице 3.
Согласно полученным данным, сгусток на основе концентрата обезжиренного молока, полученного ультрафильтрацией, обладает хорошими влагоудерживаю-щими свойствами. Связано это, по-видимому, с увеличением содержания сывороточных белков в молочной основе, которые, благодаря высоким гидрофильным свойствам, повышают влагоудерживающую способность казеина и замедляют от-
деление сыворотки от сгустка [11].
Таблица 3 - Влагоудерживающая способность сгустков
Продолжительность хранения, Процент выделившейся сыворотки при центрифугировании с частотой вращения
сут. 1000 мин-1 3000 мин-1
Фон нет нет
5 нет нет
7 нет 3
11 4 5
Кроме того, известно, что термофильный стрептококк нуждается в незаменимых аминокислотах на протяжении всего периода развития. По-видимому, при ультрафильтрации обезжиренного молока за счет увеличения концентрации сывороточных белков в молочной основе термофильный стрептококк более активно синтезирует экзополисахариды, обладающие способностью образовывать вязкие сгустки, устойчивые к синерезису [12].
Важным этапом по обоснованию срока годности являются микробиологические исследования. Исследования образцов на наличие дрожжей и плесеней, содержание молочнокислых микроорганизмов на начало и конец срока годности проводились в аккредитованной испытательной лаборатории ФГБУ Агрохимцентр «Вологодский».
Таблица 4 - Микробиологические показатели продукта в процессе хранения
Продол-житель-ность Молочнокислые микроорганизмы, КОЕ/г Дрожжи, КОЕ/г Плесневые грибы, КОЕ/г
щ при испыта -ниях по ГОСТ 33951-2016 по ТР ТС 033/2013, не более при испытаниях по ГОСТ 33566-2015 по ТР ТС 033/2013, не более при испытаниях по ГОСТ 33566-2015 по ТР ТС 033/2013, не более
Фон 1,1*108 не менее менее 10 50 менее 10 50
7 1,1*108 1*107 менее 10 менее 10
Проведенные исследования показали, что в свежевыработанном йогурте количество жизнеспособных клеток молочнокислых бактерий составляет 1,1x108 КОЕ/г, что превышает установленный ТР ТС 033/2013 «О безопасности молока и молочной продукции» уровень на порядок. Установлена также высокая выживаемость молочнокислых бактерий на конец срока годности - 7 суток.
С учетом того, что в кисломолочных продуктах условия для развития дрожжей и плесневых грибов благоприятны при наличии кислой реакции среды, целесообразно проследить динамику их содержания в процессе хранения. Полученные данные, представленные в таблице 4, свидетельствуют, что содержание этих микроорганизмов меньше нормируемого ТР ТС 033/2013 в 5 раз в свежевыработанном образце и не повышается при хранении в течение 7 суток.
Основным критерием для положительной санитарно-эпидемиологической оценки обоснованности сроков годности продукции является отсутствие отрицательной динамики всего комплекса изучаемых показателей в образцах.
По совокупности полученных данных подтвержден предполагаемый срок год-
ности йогурта с сиропом топинамбура - 7 суток. Для включения этого показателя в нормативную и техническую документацию необходимо дополнительно провести исследования по содержанию патогенных микроорганизмов, бактерий группы кишечных палочек и показателей безопасности, установленных в ТР ТС 021/2011 [5].
Список литературы:
1. Обзор рынка молочных продуктов в России за 2019 год. URL: https://agrovesti. net/lib/industries/dairy-farming/obzor-rynka-molochnykh-produktov-v-rossii-za-2019-god.html
2. ТР ТС 033/2013 Технический регламент Таможенного союза «О безопасности молока и молочной продукции».
3. Банникова, А.В. Инновационный подход к созданию обогащенных молочных продуктов с повышенным содержанием белка / А.В. Банникова, И.А. Евдокимов -М.: ДеЛи плюс, 2015. - 136 с.
4. Квитайло, И.В. Сравнительный биохимический анализ клубней топинамбура различных сортов / И.В. Квитайло, М.А. Кожухова, М.В. Степуро // Известия вузов. Пищевая технология. - 2010. - № 2-3. - С. 20-21.
5. ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции».
6. МУК 4.2.1847-04 «Санитарно-эпидемиологическая оценка обоснования сроков годности и условий хранения пищевых продуктов».
7. СанПиН 2.3.2.1324-03 «Гигиенические требования к срокам годности и условиям хранения пищевых продуктов».
8. ГОСТ 31981-2013 Йогурты. Общие технические условия.
9. Влияние состава белковой фазы кисломолочных продуктов на их реологические свойства / З.С. Зобкова [и др.] // Переработка молока. - 2014. - № 10. - С. 50-51.
10. Зобкова, З.С. О консистенции кисломолочных продуктов /З.С. Зобкова, Т.П. Фурсова // Молочная промышленность. - 2002. - № 10. - С. 23-24.
11. Горбатова, К.К. Физико-химические и биохимические основы производства молочных продуктов / К.К. Горбатова. - СПб.: ГИОРД, 2004. - 352 с.
12.Банникова, Л.А. Микробиологические основы молочного производства: справочник / Л.А. Банникова, В.Ф. Королева, В.Ф. Семенихина. - М.: Агропромиздат, 1987. - 400 с.
References:
1. Obzor rynka molochnykh produktov v Rossii za 2019 god (Overview of the dairy products market in Russia for 2019). Available at: https://agrovesti.net/lib/industries/ dairy-farming/obzor-rynka-molochnykh-produktov-v-rossii-za-2019-god.html.
2. Technical Regulations of the Customs Union 033/2013 "On Safety of milk and Dairy Products".
3. Bannikova A.V. Evdokimov I.A. Innovatsionnyy podkhod k sozdaniyu obogashchennykh molochnykh produktov s povyshennym soderzhaniem belka [Innovative approach to the development of enriched dairy products with a high protein content]. Moscow, DeLi Plyus Publ., 2015. 136 p.
4. Kvitaylo I.V., Kozhukhova M.A., Stepuro M.V. Comparative biochemical analysis of various varieties of Jerusalem Artichoke tubers. Izvestiya vuzov. Pishchevaya
tekhnologiya [News of Higher Educational Institutions. Food Technology], 2010, no. 2-3, pp. 20-21. (In Russian)
5. Technical Regulations of the Customs Union 021/2011 "On Food Safety".
6. Methodical Instruction 4.2.1847-04 "Sanitary and Epidemiological Assessment of Shelf Life and Food Storage Condition Validity"
7. Health and Hygiene Rules and Standards 2.3.2.1324-03 "Hygienic Requirements for the Shelf Life and Storage Conditions of Food Products"
8. State Standard 31981-2013. Yoghurts. General Technical Regulations.
9. Zobkova Z.S., Kharitonov D.V., Fursova T.P., Zenina D.V., Gavrilina A.D., Shelaginova I.R., Shefov D.A. Influence of protein phase composition of fermented milk products on their rheological properties. Pererabotka moloka [Milk Processing], 2014, no.10, pp. 50-51. (In Russian)
10. Zobkova Z.S., Fursova T.P On Fermented Milk Product Consistency. Molochnaya Promyshlennost'[Dairy Industry], 2002, no. 10, pp. 23-24. (In Russian)
11. Gorbatova K.K. Fiziko-khimicheskie i biokhimicheskie osnovy proizvodstva molochnykh produktov [Physico-chemical and Biochemical Bases of Dairy Product Manufacture]. St.Petersburg, GIORD Publ., 2004. 352p.
12. Bannikova L.A., Koroleva V.F., Semenikhina V.F. Mikrobiologicheskie osnovy molochnogo proizvodstva: Spravochnik. [Microbiological Bases of Dairy Production: Handbook]. Moscow, Agropromizdat Publ., 1987. 400p.
Justification of the shelf life of yogurt based on skimmed
milk concentrate
Ostretsova Nadezhda Gennad'evna, Candidate of Science (Technics), Associate
Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education the Vereshchagin State Dairy Farming Academy of Vologda
Salykina Lyubov' Sergeevna, Master's Degree Student
Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education the Vereshchagin State Dairy Farming Academy of Vologda
Abstract. The present article describes the possibility of using skimmed milk concentrate with a mass fraction of 15% solids obtained by ultrafiltration for the production of yogurt with Jerusalem Artichoke (Helianthus tuberosus) syrup. The authors have carried out the complex study of the organoleptic, physical and chemical and microbiological parameters of the product as well as moisture-holding capacity of the clots during storage. The study has shown that at the end of the shelf life of yogurt, the number of viable cells of lactic acid bacteria is 1.1 * 108 CFU/g, yeast and mold fungi - not more than 10 CFU/g. According to the totality of the data obtained, the estimated shelf life of yogurt with Jerusalem Artichoke (Helianthus tuberosus) syrup is proved to be equal to 7 days long under regulated storage conditions.
Keywords: skimmed milk, ultrafiltration, concentrate, yogurt, shelf life.
