CC BY
110
УДК 637.141:633.853.52 Д.В. Ряписов, Т.М. Бойцова, В.Г. Евдокимов
РАЗРАБОТКА РЕЦЕПТУР И ТЕХНОЛОГИЙ МОЛОЧНО-РАСТИТЕЛЬНЫХ ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ
В статье представлена разработка рецептур и технологий молочно-растительных продуктов питания. Приведены результаты исследования химического состава полученных паст, математические модели технологических процессов, рецептуры и технология получения белково-липидных продуктов питания.
Ключевые слова: соевая белковая основа, коагуляция, сгусток, паста, комбинированный сыр, рецептуры, биологическая ценность.
D.V. Ryapisov, T.M. Boitsova, V.G. Yevdokimov DEVELOPMENT OF FORMULATIONS AND TECHNOLOGIES FOR THE MILK- VEGETATIVE FOODSTUFF
Development of formulations and technologies for milk-vegetative foodstuff is presented in the article. The results of research of the produced paste chemical composition, technological process mathematical models, formulations and technology for the protein-lipid foodstuff production are given.
Key words: soya protein base, coagulation, clot, paste, combined cheese, formulations, biological value.
Известно что, правильное и полноценное питание является одним из основных условий поддержания здоровья, работоспособности и активного долголетия человека. Ухудшение экологической обстановки во всем мире, связанное с техническим прогрессом, а также недостаток или избыток отдельных компонентов пищи, привели к появлению новых и увеличению ряда известных болезней, связанных с неправильным питанием. Значительно увеличилось количество сердечнососудистых, онкологических заболеваний, заболеваний желудочно-кишечного тракта, предпосылки к которым накапливаются в течение всей жизни [1].
Все это доказывает необходимость улучшения структуры белкового питания населения России, направленной на ликвидацию дефицита белка и его качественной неполноценности.
При разработке рецептур и технологий молочно-растительных продуктов питания за основу были взяты молочно-растительные сгустки различной влажности, полученные путем термокислотной коагуляции смеси соевых и молочных белков [2, 3]. С этой целью соевую белковую основу предварительно смешивали с кефирным продуктом, ряженкой или снежком в соотношении 1:1. В результате были получены молочнорастительные сгустки с высокими органолептическими и структурными свойствами, а также сыворотка комбинированного состава, на основе которой готовились белково-витаминные и белково-минеральные напитки.
При разработке технологии закусочных молочно-растительных паст было принято решение о включении в состав продукта, содержащего сгусток влажностью 65%, с массовой долей не менее: белков - 16,4%, жиров - 4,2%, углеводов - 10,0%, минеральных веществ - 2,1%, чесночного концентрата на основе проращенного чеснока. В результате получали закусочный белковый продукт пастообразной консистенции с повышенным содержанием витаминов, минеральных веществ, фитонцидов (аллицина) и других нутрицевтиков.
Для изучения динамики накопления в таком продукте полезных нутриентов, в виде аскорбиновой кислоты и минеральных веществ, были проведены исследования по обоснованию процесса проращивания чесночного сырья.
На основе полученных результатов построены математические модели прироста содержания минеральных веществ ДМВ и аскорбиновой кислоты ДС, а также проведен регрессионный анализ для оценки адекватности полученных моделей:
АMB = -22,920-0,915• Н + 2,178■ t - 0,677• tn + 0,045• Н2 - 0,038■ f max; (1)
137
АС = -20,387 -1,645 • Н + 2,643 • / -1,697 ■ / +0,037 -0,071 -Я2 -
2 2 (2) - 0,047 ■ / + 0,149 ■ —» шах.
Результаты регрессионного анализа подтверждают адекватность полученных моделей при доверительной вероятности Р=0,95 и коэффициентах корреляции R1=0,948 и R2=0,932.
В результате решения поставленной задачи определены следующие оптимальные значения факторов: уровень водной среды Н = 8 мм; температура замачивания луковиц ^ = 28°С; продолжительность их замачивания - ^ = 6 ч.
При указанных значениях параметров прирост содержания минеральных веществ составляет ДМ = 2,0493 г/сутки, а аскорбиновой кислоты ДС =5,057 г/сутки.
Полученные данные взяты за основу при разработке рецептур и технологии закусочных молочнорастительных паст.
На втором этапе исследований проводилась органолептическая оценка (N1) закусочных паст, с включением в их рецептуру чесночного концентрата с учетом его массовой доли Мч, %, влажности сгустка Wс, %, продолжительности куттерования ^, мин.
На основании полученных экспериментальных данных построена модель формирования состава и свойств закусочных молочно-растительных паст с чесночным концентратом
= -197,810 + 4,770 -Мч + 52,681 • Жс + 17,465 • tk - 0,125 . Жс • Г* -
о о о (3)
- 0,435 • м1 - 0,351 - Жс2 -1,235 ■ *£ -> тах.
На основании решения полученного уравнения определены оптимальный состав и параметры приготовления закусочных молочно-растительных паст: массовая доля чесночного концентрата Мч = 5,0±0,5%;
влажность сгустка Wc = 74±0,5%; время куттерования (перемешивания) ^ = 3±0,3 мин.
При разработке рецептур и технологии десертных паст к молочно-растительному сгустку добавляли фруктовые или ягодные компоненты. При этом получали кисломолочный белковый продукт, богатый минеральными веществам и витаминами.
В качестве основных факторов, оказывающих влияние на состав, структуру и органолептические показатели продукта с наполнителем из брусничной пасты, были определены следующие:
- массовая доля брусничной пасты Мп, %;
- влажность сгустка (бинарной молочно-растительной композиции) Wc,%;
- продолжительность куттерования (перемешивания) ^, мин.
В результате математической обработки результатов опытов построена следующая модель:
И4 =-151,630 +5,469-МБ +40,115 -Жс+10,925 -0,312-МБ -Жс -
2 2 2 ^
- 0,266 • М2б - 0,268 ■ Жс2 -1,245 ■ $ -> тах.
На основании решения полученного уравнения определены оптимальный состав и параметры приготовления десертных молочно-растительных паст: массовая доля брусничной пасты Мб = 9,0±0,9%; влаж-
ность молочно-растительного сгустка Wc = 74,0±0,6%; продолжительность перемешивания ^ = 3,0±0,14 мин.
Для получения молочно-растительного сыра сгусток влажностью 60%, с массовой долей белков -20,8%, жиров 5,0%, углеводов 12,0% и минеральных веществ 2,2% смешивали с приправами и пряностями в определенном соотношении, прессовали и получали мягкий комбинированный сыр влажностью 45-55% [2].
При разработке рецептуры и технологии комбинированного молочно-растительного сыра исходили из того, что использование в качестве пищевой добавки такого растительного компонента, как куркума позволит получить продукт, с приятным желтым оттенком и пролонгированным сроком хранения, вследствие высокой антиоксидантной активности куркумы в синергизме с органическими кислотами и соевыми изофлавоноида-ми, находящимися в молочно-растительных сгустках.
При обосновании состава и органолептических показателей комбинированного сыра определялись основные факторы, влияющие на данные критерии. К ним отнесены массовая доля куркумы Мк, %; влажность сгустка Wc,%; продолжительность перемешивания ^, мин.
На основании математической обработки результатов опытов получена математическая модель органолептической оценки комбинированного сыра с указанной натуральной пищевой добавкой
К5 =-253,200 +12,083 -Мк +6,617 -Жс+12,168 - 0,087 • Жс 4к-
9 9 9 (5)
-5,519 •М2К - 0,041 • Жс2 - 0,871 • ^ ->тах.
На основании решения уравнения определены оптимальный состав и параметры получения сыра: массовая доля куркумы Мк=1,0%; влажность композиции Wc=76,0%; время перемешивания tк=3,0 мин.
Органолептическая оценка разработанных молочно-растительных продуктов питания (МРП), полученная с помощью пятибалльной шкалы, позволила оценить уровень качества МРП с различными добавками в баллах. Сравнительная органолептическая оценка полученных продуктов приведена в таблице 1.
Таблица 1
Сравнительная органолептическая характеристика МРП
Ассортимент продуктов Внешний вид Консистенция Вкус и запах
Закусочная паста Поверхность продукта чистая, без налета белой плесени. Цвет зеленый с оттенками Пастообразная, в меру тягучая Чистые кисломолочные, с ароматом и вкусом чеснока
Десертная паста Поверхность продукта чистая, без налета белой плесени. Цвет кремовый с оттенками Пастообразная, в меру тягучая Чистые кисломолочные, с ароматом и вкусом ряженки
Десертная паста с брусничным наполнителем Поверхность продукта чистая, без налета белой плесени. Цвет фиолетовый с оттенками Пастообразная, в меру тягучая Чистые кисломолочные, с ароматом и вкусом брусники
Комбинированный сыр Поверхность продукта чистая, без налета белой плесени. Цвет желтый с оттенками Плотная Чистые кисломолочные, с ароматом и вкусом куркумы
Таблица 2
Органолептические показатели МРП
Показатель Характеристика продукта
Внешний вид Однородная пастообразная масса (для сыра - плотная)
Цвет Свойственный цвету наполнителя
Структура и консистенция Однородная пастообразная масса (для сыра - плотная)
Запах, вкус и аромат Кисломолочный, со вкусом и ароматом свойственным вкусоароматическим добавкам
Таблица 3
Физико-химические показатели молочно-растительных продуктов
Показатель Норма для молочно-растительного продукта
Массовая доля белка, %, не менее: белок 16,4
жир 4,2
углеводы 10,0
минеральные вещества 4,5
Титруемая кислотность, °Т, не более 90,0
Массовая доля влаги, %, не более 60,0
В таблицах 4 и 5 представлены рецептуры МПР и сравнительные данные по степени удовлетворения суточной потребности человека в основных пищевых нутриентах с молочными продуктами: сырками, массой творожной, сыром домашним и сыром адыгейским.
Таблица 4
Рецептуры на молочно-растительные продукты с наполнителями, кг на 100 кг
Компонент Паста закусочная Паста десертная Паста десертная с брусникой й н н а со ор & 2 ис н и б о й к н отк оч Ё О £ & -1- ш .0 с
Бинарный молочно-растительный сгусток (композиция) 95,0 91,0 91,0 99,0 -
Чесночный концентрат 5,0 - - - -
Фруктоза - 9,0 - - -
Брусничный сироп - - 9,0 - -
Куркума - - - 1,0 -
Фруктовый нектар - - - - 50,0
Сыворотка молочно-растительная - - - - 50,0
Таблица 5
Характеристика молочно-растительных продуктов по степени удовлетворения суточной потребности
человека в основных пищевых нутриентах
Продукт Содержание, % Энергетическая ценность 100 г продукта, ккал Степень удовлетворения, %
Вода и к с; е из Липиды Углеводы Минеральные вещества к о к с; е 1.0 р Углеводы
Молочно- растительные пасты: закусочная 60,0 18,3 4,3 7,4 4,5 141,5 22,8 5,30 1,90
десертная с брусникой 60,0 16,4 4,2 10,0 4,7 143,4 20,5 5,25 2,6
десертная с фруктозой 60,0 16,4 4,2 10,7 4,0 145,2 20,5 5,25 2,8
Молочно- растительный сыр 50,0 24,5 13,1 7,8 4,5 247,1 30,6 16,37 2,02
Молочно- растительный напиток 91,0 0,5 0,75 8,6 2,1 43,15 0,6 0,90 2,2
Сырки и масса творожные 41,0 7,1 23,0 27,5 0,9 315,0 8,8 28,70 7,1
Сыр домашний ТУ 49887 80,0 14,0 4,0 2,0 1,5 110,0 17,5 5,00 0,5
Сыр адыгейский ОСТ 10-088-95 62,5 16,5 18,0 1,5 1,5 240,0 20,6 22,50 0,3
Исходя из анализа данных таблицы 5, можно сделать вывод, что при употреблении 100 г МРП потребность организма в белке будет удовлетворяться наиболее полно, чем при употреблении традиционных продуктов питания.
Высокая биологическая ценность комбинированных молочных продуктов отмечена в работах многих авторов. Исследован аминокислотный состав белка МРП (табл. 6).
Таблица 6
Биологическая ценность белка МРП в сравнении с рекомендациями ФАО/ВОЗ
Аминокислота Шкала ФАО/ВОЗ, г/100 г белка Содержание и аминокислотный скор
Молочно- растительные пасты Молочнорастительный сыр Молочно- растительный напиток
г/100 г белка скор, % г/100 г белка скор, % г/100 г белка скор, %
Изолейцин 4,0 5,6 140,0 6,1 152,0 5,25 131,0
Лейцин 7,0 8,3 118,0 10,31 147,0 7,90 113,0
Лизин 5,5 7,13 129,6 8,09 147,0 10,05 183,0
Метионин+цистин 3,5 3,25 93,0 3,91 112,0 5,15 147,0
Треонин 4,0 4,39 109,7 5,25 131,0 6,80 170,0
Валин 5,0 6,0 120,8 7,24 145,0 5,40 108,0
Фениаланин+ тирозин 6,0 9,5 158,3 12,9 215,0 6,4 107,0
Триптофан 1,0 1,43 143,0 1,71 171,0 1,85 185,0
£НАК 36,0 45,6 126,0 55,5 154,0 48,8 143,0
Результаты сопоставления аминокислотного состава МРП с оптимальным составом «идеального» белка (по стандартной шкале ФАО/ВОЗ) показывают, что, несмотря на дефицит, главным образом, метионина, полученные продукты относятся к биологически ценным (см. табл. 6). Это подтверждается показателями адекватности белкового компонента (табл. 7).
Для оценки адекватности белка в МРП использовали основополагающие показатели и критерии (см. табл. 7).
Анализ данных этой таблицы позволяет сделать вывод о достаточно высокой пищевой ценности белка разработанных молочно-растительных продуктов питания.
Для установления продолжительности хранения МРП подготовленные образцы хранили при температуре 4±20С в течение 35 суток. Критериями оценки служили органолептические показатели, титруемая кислотность, развитие заквасочной микрофлоры и количество санитарно-показательных микроорганизмов.
Таблица 7
Характеристика аминокислотной сбалансированности МРП
Продукт Содержание белка в продукте, % Скор лимитирующих НАК в продукте, % Коэффициент рациональности аминокислотного состава, % Показатель «сопоставимой избыточности» НАК, г/100 г эталона
Молочно-растительные пасты 16,4 93,0 0,93 2,16
Молочно-растительный сыр 24,5 Нет 1,00 0,00
Молочно-растительный напиток 0,5 Нет 1,00 0,00
Результаты оценки показали, что в опытных образцах молочно-растительных продуктов в течение 30 суток хранения органолептические, физико-химические показатели качества практически не изменились.
Нарастание кислотности следует линейному закону, а микробиологические показатели разработанных продуктов в течение всего срока хранения удовлетворяли требованиям СанПиН 2.3.2.1078-01.
Полученные зависимости аппроксимированы следующими выражениями:
- для сыра комбинированного
Т=80,0+0,285^ < [Т]; (6)
- для паст закусочных
Т=75,0+0,5^хр < [Т]; (7)
- для паст десертных
Т=75,0+0,37Нр < [Т], (8)
где [Т] - допустимая кислотность.
На основании полученных данных установлена гарантированная продолжительность хранения молочно-растительных продуктов с учетом запаса прочности в течение 30 суток при температуре 4±20С.
На основании проведенных исследований разработаны технологии производства указанных продуктов (рис.).
Соевая белковая основа (молоко)
1
Термокислотная
коагуляция
Отделение сгустка W=65-70%
Смешивание
(гомогениза-
ция)
Куркума, измельченная зелень
Отделение сгустка W=65-70%
Смешивание Чесночный
(гомогениза- концентрат
ция)
Формование и прессование сыра «Армейский»
Сыворотка
Пасты молочнорастительные закусочные «Армейские»
Фруктовые
нектары
Ряженка
Мж=4%
„ ' Ф
Термокислотная коагуляция
Термокислотная коагуля-
Отделение сгустка W=60-65%
Брусничный сироп или фруктоза
Смеши-
вание
(гомоге-
низа-
ция)
Пасты молочнорастительные десертные «Армейские»
Сыворотка
~г
Овощные соки Витаминно- Витаминно- Витаминно-
—► минеральный минеральный напиток минеральный напиток *
Технологическая схема производства молочно-растительных продуктов питания На данные продукты питания разработана техническая документация (ТУ и ТИ).
Литература
1. Тутельян В.А. Концепция оптимального питания // Политика здорового питания в России: сб. мат-лов VII Всерос. конгр. - М., 2009. - С. 524-525.
2. Положительное решение о выдаче патента РФ по заявке №2008104462/13(004845) от 05.02.08. Способ получения молочно-белкового продукта / Доценко С.М. [и др.]; заявитель и патентообладатель ВНИИсои.
3. Пат. 2366264 Российская Федерация, МПК7 А 23 J 1/14, А 23 і 1/20, А 23 С 11/02. Способ приготовления молочно-белкового продукта / Доценко С.М. [и др.]; заявитель и патентообладатель ВНИИсои.
'--------♦------------
УДК 674.093.26 Н.П. Плотников, С.В. Денисов
ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ СКЛЕИВАНИЯ ФАНЕРЫ МОДИФИЦИРОВАННЫМИ КЛЕЕВЫМИ КОМПОЗИЦИЯМИ
Выявлены основные закономерности влияния технологических факторов при производстве фанеры на основе модифицированных клеев на ее качественные показатели и эффективность технологии.
Ключевые слова: карбамидоформальдегидная смола, нафтолы, модифицирование, клееная фанера, оптимизация, математическая модель.
N.P. Plotnikov, S.V. Denisov OPTIMISATION OF THE TECHNOLOGICAL REGIMES OF PLYWOOD PASTING BY THE MODIFICATED GLUTINOUS COMPOSITIONS
The basic regularities of the technological factors influence on plywood quality indicators and technology efficiency at its production on the basis of the modificated glues are revealed.
Key words: carbamide-formaldehyde pitch, naphthols, modifying, pasted plywood, optimization, mathematical model.
Карбамидоформальдегидные смолы и клеи на их основе совмещаются почти со всеми смолами и клеями, применяемыми для склеивания древесины с различными древесными и недревесными материалами. Их применяют для модифицирования, с целью повышения прочности, надежности склеивания, тепло- и морозостойкости, антифрикционных и диэлектрических свойств и др.
Современная отечественная промышленность в области производства полимерных материалов не удовлетворяет потребностей деревообработки в клеевых материалах, а их свойства не всегда соответствуют требуемому качественным параметрам, что, наряду с дефицитностью сырья и его высокой стоимостью, является сдерживающим фактором в развитии производства клееной продукции. В деревообрабатывающей промышленности основой производства практически всего спектра плитных материалов и мебели являются карбамидоформальдегидные смолы (КФС). Широкое применение эти смолы получили из-за их низкой стоимости и высокой реакционной способности, а также высоких показателей качества готовой продукции. Значительным недостатком карбамидных олигомеров является их токсичность, обусловленная, в основном, выделением свободного формальдегида из смол и клеев, как в процессе производства, так и из готовой продукции. В США и Японии доля КФС в общем объеме связующих существенно сокращается. Это связано с низкой гидролитической устойчивостью смолы и высокой эмиссией формальдегида из клееной древесной продукции.
