CC BY
12
УДК 637.3.04:637.33 DOI 10.52231/2225-4269_2024_1_132
Подбор ингредиентов для разработки технологии сыра функционального назначения
Бурмагина Татьяна Юрьевна, кандидат технических наук, доцент кафедры технологии молока и молочных продуктов
e-mail: [email protected]
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Вологодская государственная молочнохозяйственная академия имени Н.В. Верещагина», г. Вологда, Россия
Марков Владислав Александрович, магистрант
e-mail: [email protected]
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Ярославский государственный технический университет», г. Ярославль, Россия
Ключевые слова: сыр, функциональный ингредиент, плоды растительного сырья, солодовый экстракт, пищевая ценность.
Аннотация. В статье рассмотрено современное состояние производства сыров в России за последние пять лет. Предложена разработка технологии мягкого сыра функциональной направленности, которой планируется достичь путем использования в рецептуре натуральных ингредиентов. Осуществлен подбор и приведено сравнение естественных источников нутриентов. Доказана рациональность использования в технологии производства мягкого сыра плодов растительного сырья как дополнительного источника витаминов и минеральных веществ. Для дальнейших исследований и разработки продукта выбраны ячменно-солодовый экстракт и шиповник.
Производство сыров в России в период с 2018 по 2022 года выросло на 54% и достигло 717 тыс. тонн (рисунок 1).
717,7
647,6
540,2 571>6
11111 2018 2019 2020 2021 2022 Рисунок 1 - Производство сыра в России в 2018-2022 г, тыс.т
Положительное влияние на выпуск сыров оказало действующее с 2014 г. эмбарго в отношении отдельных видов сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия из стран, которые ввели или поддержали санкции против России. Запрет на импорт привел к росту производства в сельском хозяйстве и пищевой промышленности. Особенно активно развивалось сыроделие, поскольку до введения эмбарго импортные сыры занимали до 50% от объема российского рынка.
В 2019 г. темпы прироста выпуска сыров в России были максимальными за пятилетие и составили 15,7%. При этом выросло производство всех видов сыров, кроме рассольных: производство мягких сыров увеличилось на 33,1% к уровню 2018 г., плавленых - на 18,8%, твердых - на 12,1%. В начале 2019 г. вступили в силу поправки к техническому регламенту Таможенного союза «О безопасности молока и молочной продукции». Новые правила касались необходимости информировать потребителей о содержании в молочной продукции растительных жиров. Предпринятые меры дали возможность покупателям легче ориентироваться в ассортименте и выбирать натуральную продукцию, что привело к росту продаж натуральных сыров в России и, как следствие, к увеличению их выпуска [1].
Ввиду увеличения выпуска сыров различных видов является актуальной разработка технологии мягкого сыра. Предполагается разработать продукт, который имеет функциональную направленность. Согласно Стратегии повышения качества пищевой продукции в РФ до 2030 года [2], основные цели которой связаны с обеспечением населения продуктами полноценного питания, в том числе одной из целей является профилактика заболеваний, целесообразно для профилактики обогащать продукты массового потребления. Обозначенных в Стратегии целей можно достичь путем разработки продукции со сбалансированным составом,обогащенныхнеобходимыми нутриентами,удовлетворяющими суточные потребности организма человека в питательных веществах и
300 600 400 200 О
энергии, созданием продуктов функционального питания.
Цель работы - разработка технологии мягкого сыра функциональной направленности, которой планируется достичь путем использования в рецептуре натуральных ингредиентов. Задачами исследования являются подбор натуральных источников витаминов и минеральных веществ с учетом удовлетворения требований к продукту в плане функциональности, разработка рецептуры и технологии сыра, выработка опытных образцов и анализ их показателей качества, возможная корректировка на основании результатов исследований, разработка документации для постановки продукта на производство.
Исходя из первой задачи исследования был проведен анализ натуральных ингредиентов [3], которые могли бы являться потенциальным источником для придания продукту функциональных свойств. В качестве потенциальных добавок были выбраны ягоды, которые широко распространены на северо-западе России: облепиха, рябина, смородина и шиповник. Результаты анализа представлены в таблице 1.
Таблица 1 - Содержание питательных веществ в растительном сырье
Питательные вещества Содержание вещества в 100 г продукта
облепиха крыжовник смородина черная шиповник
Белки, г 1,2 0,7 1,0 1,6
Жиры, г 5,4 0,2 0,4 0,7
Углеводы, г 5,7 9,1 7,3 22,4
Пищевые волокна, г 2,0 3,4 4,8 10,8
Витамин А, мкг 250 33,0 17,0 434
Витамин С, мг 200 30,0 200 650
Витамин В1, мг 0,03 0,01 0,03 0,05
Витамин В2, мг 0,05 0,02 0,04 0,13
Витамин РР, мг 0,5 0,4 0,4 0,7
Витамин В6, мг 9,0 0,03 0,13 0,08
Витамин Е, мг 5,0 0,5 0,7 1,7
Витамин К, мг 0,9 7,8 0,1 25,9
Кальций, мг 22,0 22,0 36,0 28,0
Железо, мг 1,3 0,8 1,3 1,3
Магний, мг 30,0 9,0 31,0 8,0
Фосфор, мг 9,0 28,0 33,0 8,0
Калий, мг 193 260 350 23,0
Натрий, мг 4,0 23,0 32,0 5,0
Цинк, мг 0,004 0,09 0,13 0,25
Из таблицы видно, что среди анализируемых плодов шиповник
отличается большим содержанием практически всех макронутриентов, за исключением жира. Также шиповник содержит в большем количестве витамины А, С, В1, В2, РР, К. По содержанию минеральных веществ отличается смородина, где кальция, магния, фосфора, калия и натрия больше, чем в остальных ягодах. Одним из проектируемых свойств разрабатываемого продукта является антиоксидантная активность. Известно, что таким свойством обладает витамин С, кроме того, он поддерживаетсинтезколлагена,обладаетпротивомикробнымдействием, участвует в регуляции иммунной системы. Кроме поддержания общего иммунитета витамин С в том числе необходим для опорно-двигательного аппарата у людей пожилого возраста. Витамин С оказывает влияние на формирование костной массы и скелета в целом в молодом возрасте, участвует в восстановлении костной ткани в зрелом возрасте. Соответственно его недостаток может приводить к различным заболеваниям. Поэтому в качестве функционального ингредиента было принято решение использовать ягоды шиповника.
Кроме того, известны работы [4, 5] где в качестве ценного источника многих функциональных ингредиентов рассматриваются солодовые экстракты. Состав различных видов экстрактов приведен в таблице 2.
Таблица 2 - Содержание макро- и микронутриентов, аминокислот
в различных солодовых экстрактах, мг/100 г продукта [6]
Наименование Солодовый экстракт
минерального вещества ячменный кукурузный пшеничный
Кальций 93 34 62
Фосфор 353 301 368
Натрий 32 27 8
Калий 453 340 325
Магний 150 104 114
Железо 9,60 3,70 5,26
Цинк 2,70 1,73 2,81
Марганец 1,48 1,09 3,70
Медь 0,50 0,29 0,53
Эссенциальные аминокислоты
Изолейцин 728,07 788,90 1178,00
Лейцин 386,10 329,30 387,60
Треонин 497,80 313,00 1185,60
Валин 643,37 707,40 387,60
Метионин 168,87 159,70 739,10
Фенилаланин 357,23 508,60 691,60
Лизин 659,53 924,20 587,10
Триптофан 173,00 154,60 382,00
Заменимые
Тирозин 165,00 283,60 182,40
Цистин 206,17 120,60 1105,80
Глутаминовая кислота 1158,50 593,30 1269,20
Пролин 459,00 140,20 416,10
Глицин 603,40 267,30 380,00
Аланин 403,30 792,20 197,60
Серин 205,17 384,70 228,00
Гистидин 205,17 156,50 106,40
Аргинин 632,00 916,00 233,70
Аспарагиновая кислота 965,37 1118,20 389,50
Анализируя данные из представленной таблицы, можно сделать вывод о различиях в качественном и количественном составе солодовых экстрактов. Ячменный солодовый экстракт содержит значительно больше кальция, железа и магния - в 1,5-2,5 раза, натрия - в 1,2-3 раза, калия - в 1,3 раза, по сравнению с пшеничным и кукурузным экстрактами. Также, по сравнению с кукурузным экстрактом, солодовый экстракт содержит больше фосфора, марганца, цинка, меди в 1,5 раза. Количество этих минеральных веществ в ячменном и пшеничном экстрактах практически одинаково, за исключением марганца, который в пшеничном солодовом экстракте превосходит ячменный в 2,5 раза.
С другой стороны, ячменный экстракт богат пролином, глицином и гистидином; кукурузный экстракт - валином, лизином, тирозином, аланином, серином, аргинином и аспарагиновой кислотой; а в пшеничном экстракте преобладают изолейцин, лейцин, треонин, метионин, фенилаланин, цистин, триптофан и глутаминовая кислота. Но качество белка оценивается по показателю биологической ценности, и в данном случае, ячменный солодовый экстракт имеет более высокую биологическую ценность, составляющую 50 %, в то время как для кукурузного и пшеничного солодового экстракта она составляет 39 и 29 % соответственно. Таким образом, можно заключить, что ячменный солодовый экстракт обладает наиболее сбалансированным аминокислотным составом и более высокой биологической ценностью.
Также следует отметить, что солод содержит значительное количество провитаминов, таких как каротиноиды и фитостерины, которые в организме превращаются в важные витамины А и D (ретинол и кальциферол). Вместе с тем, ячменно-солодовый экстракт способствует коррекции цвета, усилению аромата и продлению срока хране-
ния продукта.
Известны исследования [8], где указано, что внесение от 0,5 до 1,0 % порошка из солода чечевицы к массе молока оказывает положительное влияние на структурно-механические свойства сырного теста и сыра, повышает пищевую и физиологическую ценность, обеспечивает высокую стойкость готового продукта к окислению в процессе хранения, хорошую влагоудерживающую способность сырного зерна. Добавление солодового порошка улучшает органолептические показатели, консистенцию сыра, повышает его пищевую ценность ввиду содержащихся в солодовом порошке пищевых волокон, минеральных веществ, среди которых присутствуют эссенциальные элементы (селен), незаменимые аминокислоты, витамины.
Авторами [9] предлагается технология комбинированного сыра, где в качестве сырья используется смесь верблюжьего и коровьего молока с добавлением пророщенного нута. Результатом такой разработки является повышение пищевой и биологической ценности, усвояемости сыра.
В работе [5] описана технология сыра «Ячменный» с использованием порошка из ферментированных солодовых ячменных ростков и отмечается улучшение вкуса и запаха продукта, продукт при этом приобретает функциональные свойства. Порошок по технологии вносится в процессе обработки сырного зерна, как следствие велика вероятность потери ценных пищевых компонентов солодового порошка вместе с сывороткой.
Все рассмотренные технологии подтверждают, что использование пророщенных семян злаковых или бобовых культур в количестве от 3 до 7 % оказывают положительное влияние на показатели качества готового продукта и придают ему функциональные свойства.
Исходя из результатов литературного обзора предварительно была рассчитана рецептура продукта (табл. 3), которая удовлетворяет условиям функциональности продукта.
Таблица 3 - Рецептура сыра с наполнителем
Компоненты рецептуры Масса, кг
Молоко сырое коровье 1000
Соль поваренная пищевая 18
Солодовый экстракт ячменя 50
Шиповник ягоды сушеные измельченные 50
Предварительные расчеты с учетом норм физиологических
потребностей [10] показали, что по данной рецептуре процент удовлетворения суточной потребности в витамине С составляет 45 %, кальции и фосфоре - 13 и 15 % соответственно. Кроме того, продукт содержит 8 % пищевых волокон.
Таким образом, подбор рецептуры и разработка технологии сыра с использованием натуральных добавок из ягод шиповника и солодового экстракта является актуальной. Важной является задача проработки именно технологических процессов производства продукта, поскольку необходимо, чтобы как можно большее количество питательных веществ перешло в сырную массу, то есть чтобы исключить возможность потери компонентов с сывороткой.
Литература:
1. BusinesStat. За 2018-2022 гг производство сыров в России увеличилось на 54% и достигло 717 тыс. т. - URL: https://marketing. rbc.ru/articles/13957/
2. Стратегия повышения качества пищевой продукции в Российской Федерации до 2030 года: утв. Распоряжением Правительства РФ от 29 июня 2016 г. № 1364-р. - URL: 9JUDtBOpqmoAatAhvT2wJ8UP T5Wq8qIo.pdf
3. Таблица калорийности продуктов: [сайт]. - URL: https:// health-diet.ru/table_calorie/
4. Енальева, Л.В. Применение солодовых экстрактов ячменя в производстве комбинированных сырных продуктов функционального назначения / Л.В. Енальева, В.В. Смирнов // Известия ВУЗов. Пищевая технология. - 2011. - № 1. - С. 41-43.
5. Ветрова, О.Н. Разработка технологии глубокой комплексной переработки побочных продуктов солодоращения и оценка потребительских свойств полученных продуктов : специальность 05.18.15 «Технология и товароведение пищевых продуктов функционального и специализированного назначения и общественного питания» : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Ветрова Ольга Николаевна; ФГБОУ ВО «Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева». - Орел, 2021. - 177 с.
6. Бурмагина, Т.Ю. Разработка консервированного молочного продукта с сахаром, солодом и солодовым экстрактом : специальность 05.18.04 «Технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств» : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Бурмагина Татьяна Юрьевна; ФГБОУ ВО ВГМХА имени Н.В. Верещагина. - Вологда ; Молочное, 2017. - 207 с.
7. Шишкина, Е.И. Солодовый экстракт ячменя и его
функциональные свойства в общественном питании / Е.И. Шишкина // Технические науки. Наука без границ. - 2020. - №1(41) - С. 59-62.
8. Пат. 2338382 Российская Федерация, МПК A23C 19/068. Способ приготовления сыра / Корнена Е.П., Прибытко А.П., Губа Е.Н., Хворостина Е.Н., Калманович С.А., Мхитарьянц И.Г., Кабалина Е.В. ; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО КубГТУ. - № 2007118863/13; заявл. 21.05.2007; опубл. 20.11.2008. - 5 с. : ил.
9. Пат. 29356 Республика Казахстан, МПК A23C 19/00, A23C 19/076, A23C 19/093. Способ производства мягкого комбинированного сыра / Диханбаева Ф.Т., Мухтарханова Р.Б., Габрильянц Э.А. ; заявитель и патентообладатель АО «Алматинский технологический университет».
- № 2014/0406.1; заявл. 31.03.2014; опубл. 25.12.2014. Бюл. №12. - 3 с. : ил.
10. Методические рекомендации MP 2.3.1.0253-21 «Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения РФ» (утв. Федеральной службой по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека 22.07.21): [сайт]. - URL: https://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/402716140 /?ysclid = lnreiul42n498806926
References:
1. BusinesStat. Za 2018-2022 gg proizvodstvo syrov v Rossii uveli-chilos'na 54% i dostiglo 717 tys t. [Rbc.ru, In 2018-2022, cheese production in Russia increased by 54% and reached 717 thousand tons]. Available at: https://marketing.rbc.ru/articles/13957/ [Accessed 01 October 2023].
- Text electronic. (In Russian)
2. Strategiya povysheniya kachestva pishchevoj produkcii v Rossijskoj Federacii do 2030 goda. Utv. Rasporyazheniem Pravitel'stva RF ot 29 iyunya 2016 g. № 1364-r. [Strategy for improving the quality of food products in the Russian Federation until 2030]. Available at: 9JUDtBOpq-moAatAhvT2wJ8UPT5Wq8qIo.pdf (government.ru) [Accessed 05 October 2023]. - Text electronic. (In Russian)
3. Tablica kalorijnosti produktov [Health-diet.ru. Calorie table]. Available at: https://health-diet.ru/table_calorie/ - Text electronic. (In Russian)
4. Enalyeva, L. V. and Smirnov, V.V. The use of malt extracts of barley in the production of combined cheese products for functional purpose. Izvestiya VUZov. Pishchevaya tekhnologiya. [News of universities. Food technology], 2011, no.1, pp.41-43. - Text direct. (In Russian)
5. Vetrova, O. N. Razrabotka tekhnologii glubokoj kompleksnoj per-erabotki pobochnyh produktov solodorashcheniyai ocenka potrebitel'skih
svojstv poluchennyh produktov. Diss. cand. tech. nauk [Development of deep complex technology processing of by-products of malting and evaluation of consumer properties of the received products]. Oryol, 2021, 177 p. - Text direct. (In Russian)
6. Burmagina, T. Yu. Razrabotka konservirovannogo molochnogo produkta s saharom, solodom i solodovym ekstraktom. Diss. cand. tech. nauk [Development of canned dairy product with sugar, malt and malt extract]. Vologda-Molochnoe, 2017, 207 p. - Text direct. (In Russian)
7. Shishkina, E. I. Malt extract of barley and its functional properties in public catering, Tekhnicheskie nauki. Nauka bez granic. [Technical science. Science without borders], 2020, no.1, pp.59-62. - Text direct. (In Russian)
8. Kornena E.P., Pribytko A.P., Guba E.N., Hvorostina E.N., Kalmanovich S.A., Mhitar'yanc I.G., Kabalina E.V. Sposob prigotovleniya syra [Method of cheese preparation]. Patent RF, no. 2338382, 2008.
9. Dihanbaeva F.T., Muhtarhanova R.B., Gabril'yanc E.A. Sposob proiz-vodstva myagkogo kombinirovannogo syra [Method of production of soft combined cheese]. Patent RK, no. 29356, 2014.
10. Metodicheskie rekomendacii MP 2.3.1.0253-21 «Normy fiziolog-icheskih potrebnostej v energii i pishchevyh veshchestvah dlya razlichnyh grupp naseleniya RF» [Methodological recommendations MP 2.3.1.0253-21 «Norms of physiological needs for energy and nutrients for various groups of the population of the Russian Federation»]. Available at: https://www.ga-rant.ru/products/ipo/prime/doc/402716140/?ysclid = lnreiul42n498806926 [Accessed 14 October 2023]. - Text electronic. (In Russian)
Selection of ingredients for the development of functional cheese technology
Burmagina Tatyana Yur'evna, Candidate of Science (Technology), Associate Professor of the Department of Milk and Dairy Products Technology
e-mail: [email protected]
Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education the Vologda State Dairy Farming Academy named after N. V. Vereshchagin, Vologda, Russia
Markov Vladislav Alexandrovich, master's student
e-mail: [email protected]
Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Yaroslavl State Technical University», Yaroslavl, Russia
Keywords: cheese, functional ingredient, fruits of vegetable raw materials, malt extract, nutritional value.
Abstract. The article examines the current state of cheese production over the past 5 years. The technology of production of functional soft cheese is proposed, which is planned to be achieved by using natural ingredients in the formulation. Natural sources of nutrients are selected and compared. The rationality of using vegetable raw materials as an additional source of vitamins and minerals in the production technology of soft cheese is proved. Barley malt extract and rosehip have been selected for further research and product development.
