CC BY
20
УДК 637.146 DOI 10.24412/2311-6447-2021-3-103-107
Разработка технологии биопродукта для персонализированного питания
Development of bioproduct technology for personalized food
Доцент Ю.А. Динер (ORCID 0000-0003-2787-7278), доцент H.A. Юрк (ORCID 0000-0001-5417-7088)
(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 Yu.A. Diner, Associate Professor N.A. Yurk (Omsk State Agrarian University named after PA Stolypin) chair of Commodity Science, Standardization and Quality Management, tel. +7 (3812) 23-78-82 E-mail: na.yurk@omgau.org
Реферат. Публикация является завершенным научным трудом авторов и содержит результаты исследований органолеитических показателей инновационного биопродукта для персонализированного питання полученные эмпирическим путем. Биопродукт выработан путем ферментации молока микробным консорциумом, в основе которого лежит симбиоз пропионовокислых и молочнокислых микроорганизмов с выраженными пробиотическими свойствами, а также высокоэффективным пребиотнче-ским ингредиентом - лактитолом и мукой киноа. Планирование и последующее проведение полного двухфакторного эксперимента, выполненного в рамках реализации практической части научно-исследовательской работы, послужило основанием для разработки четырех вариантов рецептурных композиций и технологии производства инновационного биопродукта для персонализированного питания с высокими вкусовыми качествами и выраженными про- и пребиотическими свойствами. В процессе исследований установлено, что использование рецептуры, предусматривающей содержание пребиотика лактитола и муки киноа в составе 8 и 1 %, способствует получению биопродукта с максимально выраженными органолептическими характеристиками, что является немаловажной потребительской характеристикой, позволяющей новому продукту прочно закрепить свои позиции в сегменте молочных продуктов для здорового питания. Разработанная технология биопродукта для персонализированного питания гармонично вписывается в общую концепцию Дорожной карты рынка Национальной технологической инициативы «Foodnet» и находится в плоскости реализации Стратегии научно-технологического развития РФ в части создания качественных и безопасных продуктов питания, в том числе функциональных.
Summary. The publication is a completed scientific work of the authors and contains the results of studies of organoleptic indicators of an innovative bioproduct for personalized nutrition obtained empirically. The biological product was developed by fermentation of milk by a microbial consortium, which is based on a symbiosis of propionic acid and lactic acid microorganisms, with pronounced probiotic properties, as well as a highly effective prebiotic ingredient - lactitol and quinoa flour. The planning and subsequent implementation of a full two-factor experiment, carried out as part of the implementation of the practical part of the research work, served as the basis for the development of four options for recipe compositions and production technology for an innovative bioproduct for personalized nutrition, with high taste and pronounced pro- and prebiotic properties. During the research, it was found that the use of a formulation that provides for the content of the prebiotic lactitol and quinoa flour in the composition of 8 and 1 %, contributes to the production of a bioproduct with the most pronounced organoleptic characteristics, which, undoubtedly, is an important consumer characteristic that allows the new product to last to consolidate its position in the segment of dairy products for a healthy diet. The developed technology of a bioproduct for personalized nutrition harmoniously fits into the general concept of the Market Roadmap of the National Technological Initiative «Foodnet» and is in the plane of the implementation of the Strategy for Scientific and Technological Development of the Russian Federation in terms of creating high-quality and safe food products, including functional.
Ключевые слова: биопродукт, персонализированное питание, рынок Foodnet, лактитол, мука киноа, органолептические показатели, технология.
Keywords: bioproduct, personalized nutrition, Foodnet market, lactitol, quinoa flour, organoleptic characteristics, technology.
© Ю.А. Динер, H.A. Юрк, 2021
Формирование отечественного рынка персонализированных пищевых продуктов, удовлетворяющих установленным физиологическим, экологическим, санитарно -эпидемиологическим и иным требованиям, соответствует фронтирным исследованиям в области научно-технической и инновационной политики РФ [2, 8].
Производство пищевых продуктов, отвечающих таким критериям, должно вписываться в действующую повестку рынков национальной технологической инициативы (НТИ), поскольку выступает в качестве индикатора развития агропромышленного сегмента. В частности, дорожная карты рынка Роос1пе1 предусматривает ориентацию на производство продуктов для персонализированного питания, тем самым акцентируя внимание на новой подход к составлению рациона и регулированию пищевых привычек индивида [7, 9].
Современные реалии развития молочной промышленности связаны с разработкой уникальных рецептур, в основе которых лежит обогащение бпопродуктов нетрадиционным для отрасли сырьем, в частности, мукой из семян кпноа [1, 3].
Интерес при проектировании инновационных рецептур бпопродуктов для персонализированного питания представляет использование пребиотиков, основная функция которых связана с селективным стимулированием роста микробиоты кишечника [5, 6, 10].
Реализация практической части научной работы базировалась на использовании ингредиента с выраженными пребиотпческими свойствами - лактитола, являющегося производным лактозы. Ряд исследований отечественных и зарубежных авторов свидетельствует о его высоких технологических характеристиках, умеренной сладости, и, что немаловажно в разработке биопродукта нового поколения, позитивном воздействии на микроэкологию кишечного тракта [5]. Несмотря на свои уникальные свойства, лактитол ограниченно используется отечественной молочной промышленностью .
Для регулирования вязкости биопродукта и дополнительного его обогащения нативнымп эссенциальными веществами был проведен рецептурный подбор дополнительного ингредиента, которым стала мука кпноа.
Цель исследований - теоретическое и практическое обоснование технологического решения для получения инновационного биопродукта с учетом комплексного влияния пребиотика (лактитола) и структурообразователя (муки кпноа) на его орга-нолептические характеристики. Объектом исследования послужил биопродукт, полученный в процессе ферментации молока 2,5 % жирности микробным консорциумом, состоящим из концентрата пропионовокислых и молочнокислых микроорганизмов с внесением пребпотического ингредиента - лактитола и муки кпноа.
При установлении массовой доли вносимых компонентов в рецептуру разрабатываемого биопродукта для персонализированного питания реализован полный факторный эксперимент (ПФЭ). При этом входными величинами явились количество вносимых лактитола - Х\ и муки киноа - Х2 , а параметром оптимизации или выходной величиной - органолептические показатели разрабатываемого биопродукта (табл. 1).
Таблица 1
Состав опытных образдов, кг на 1000 кг
Используемые ингредиенты Образец 1 Образец 2 Образец 3 Образец 4
Молоко 2,5 % 997 991 995 989
Микробный консорциум (КТСБ:КП) по норме по норме по норме по норме
Лактитол 2 8 2 8
Мука киноа 1 1 3 3
На основании предложенных вариантов проведена выработка опытных образцов продукта с использованием стандартной схемы производства кисломолочных напитков резервуарным способом.
При исследовании органолептических показателей использовали метод ранжирования, который проводился посредством опроса специалистов-экспертов (табл. 2).
Таблица 2
Данные опроса специалистов-экспертов
Специалист- Номер образца {к)
эксперт т 1 2 3 4
1 3 1 4 2
2 3 1 4 2
3 4 2 3 1
4 3 1 4 2
5 2 1 4 3 Т = 0
т 5>, 7=1 15 6 19 10
т 7=1 2,5 -6,5 6,5 -2,5
/ \2 ! т х IX Ч-/=1 ) 6,25 42,25 42,25 6,25 Э = 97
Данные опроса специалистов-экспертов обрабатывали, используя математические уравнения с последовательным определением суммы и среднего значения суммы рангов, вычислением квадрата разности суммы рангов каждого образца и средним значением суммы рангов, расчетом суммы квадратов отклонений. После чего оценивали степень согласованности мнений экспертов-специалистов с помощью коэффициента конкордации.
Выполненные расчеты позволили с высокой степенью достоверности утверждать, что согласованность мнений экспертов не является случайной.
Опираясь на расчеты и исследования, установили, что опытные образцы биопродукта, выработанные по предложенному варианту рецептуры № 2, имеют лучшие органолептические характеристики по сравнению с другими образцами (рисунок).
Внешний вид
Цвет
Косистенция
•Образец 1 •Образец 2 •Образец 3 •Образец 4
Запах
Вкус
Рис. 1. Органолепгпическая оценка опытных образцов биопродукта На основании выполненных исследований предложена технология производства биопродукта для персонализированного питания и эмпирически обосновано количество вносимых ингредиентов: лактитола 8 % и муки киноа 1 %, позволяющее выработать биопродукт с высокими органолептическими показателями.
ЛИТЕРАТУРА
1. Бец Ю.А., Наумова Н.Л. Разработка сдобного изделия с применением цельно-зерновой муки киноа белой // Вестник КамчатГТУ. - 2020. - Т. 51. - С. 35-39.
2. Гаврплова Н.Б., Чернопольская Н.Л. Современное состояние и актуальность развития технологий пищевой продукции специализированного питания / / Актуальные вопросы молочной промышленности, межотраслевые технологии и системы управления качеством. - 2020. - Т. 1. - № 1 (1). - С. 117-124.
3. Gavrilova N., Chernopolskaya N. Development of specialized food products for nutrition of sportsmen // Journal of Critical Reviews. - 2020. - № 7 (4). - pp. 233-236.
4. Гаврилова Н.Б., Чернопольская Н.Л., Щетинина E.M. Инновационная технология функционального продукта специального (спортивного) питания / / Переработка молока. - 2021. - № 3(257). - С. 20-23.
5. Динер Ю.А., Юрк Н.А. Исследование влияния иребпотического ингредиента на качественные п биотехнологпческие показатели биопродукта / / Молочнохозяй-ственный вестник. - 2020. - № 4(40). - С. 159-167.
6. Ivkova I.A., Skryabina O.V., Ryabkova D.S., Pilyaeva A.S. Development of technology and study of quality of dry milk preserved products for specialized purposes / / IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - 2021. - № 624(1). - pp. 012176
7. Сибирская E.B., Орешникова Л.В. НТИ как стратегическое направление технологического развития России // Статистика и экономика. - 2018. - Т. 15. - № 1. -С. 34-40.
8. Сидоренко М.Ю. Персонифицированное питание. - М.: ДеЛи плюс, 2016. -192 с.
9. Сычева О.В., Шлыков С.Н., Омаров Р.С. Научные принципы создания пищевых продуктов для персонализированного питания в соответствии с концепцией развития перспективного рынка «Foodnet» // Пищевая индустрия. - 2019. - № 1. -С. 36-37.
10. Юрк Н.А., Динер Ю.А. Изучение реологических характеристик молочных продуктов для персонализированного питания / / Молочнохозяйственный вестник. -2019. - № 4(36). - С. 192-200.
REFERENCES
1. Bets Yu.A., Naumova N.L. Razrabotka sdobnogo izdeliya s primeneniem tsel'nozernovoy muki kinoa beloy [Development of a pastry with the use of white whole grain quinoa flour], Vestnik KamchatGTU, 2020, V. 51, pp. 35-39 (Russian).
2. 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).
3. Gavrilova N., Chernopolskaya N. Development of specialized food products for nutrition of sportsmen, Journal of Critical Reviews, 2020, No 7 (4), pp. 233-236 (Russian).
4. Gavrilova N.B., Chernopol'skaya N.L., Shchetinina E.M. Innovatsionnaya tekhnologiya funktsional'nogo produkta spetsial'nogo (sportivnogo) pitaniya [Innovative technology of a functional product of special (sports) nutrition], Pererabotka moloka, 2021, No 3(257), pp. 20-23 (Russian).
5. 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).
6. Ivkova I.A., Skiyabina O.V., Ryabkova D.S., Pilyaeva A.S. Development of technology and study of quality of diy milk preserved products for specialized purposes, IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 2021, No 624(1), pp. 012176 (Russian).
7. Sibirskaya E.V., Oreshnikova L.V. NTI как strategicheskoe napravlenie tekhno-logicheskogo razvitiya Rossii [NTI as a strategic area of technological development in Russia], Statistikai ekonomika, 2018, V. 15, No 1, pp. 34-40 (Russian).
8. Sidorenko M.Yu. Personifitsirovannoe pitanie [Personalized nutrition], Moscow: DeLi plyus, 2016, 192 pp. (Russian).
9. Sycheva O.V., Shlykov S.N., Omarov R.S. Nauchnye printsipy sozdaniya pishchevykh produktov dlya personalizirovannogo pitaniya v sootvetstvii s kontseptsiey razvitiya perspektivnogo rynka «Foodnet» [Scientific principles of creating food products for personalized nutrition in accordance with the development concept of the promising market "Foodnet"], Pishchevaya industriya, 2019, No 1, pp. 36-37 (Russian).
10. Yurk N.A., Diner Yu.A. Izuchenie reologicheskikh kharakteristik molochnykh produktov dlya personalizirovannogo pitaniya [Study of the rheological characteristics of daily products for personalized nutrition], Molochnokhozyaystvennyy vestnik, 2019, No 4(36), pp. 192-200 (Russian).
