CC BY
27
DOI 10.24412/2311-6447-2021-3-18-25
Разработка технологии и оценка качества комбинированного молочного продукта с использованием продуктов фасоли
Development of technology and evaluation of the quality of a combined dairy product using bean products
Доцент А.Г. Калужских (ORCID 0000-0001-6958-8525)
(Юго-Западный государственный университет) кафедра товароведения, технологии и экспертизы товаров, тел. +7 (4712)32-46-66 E-mail: [email protected]
Associate Professor A.G. Kaluzhskikh (ORCID 0000-0001-6958-8525) (Southern State University) chair of Commodity Science, Technology and Examination of Goods, tel. +7 (4712) 32-46-66 E-mail: [email protected]
Реферат. С точки зрения потребителя йогурт является полезным для здоровья кисломолочным продуктом, хорошо вписывается в тренд здорового образа жизни п правильного питания. Пищевая ценность йогурта определяется не только его энергетической ценностью, но и составом и усвояемостью минеральных веществ. Они участвуют во всех физиологических и биохимических процессах - в создании живого белка, в построении костной ткани, в ферментативных и обменных процессах. Применение нетрадиционного сырья при производстве молочных продуктов обусловливает необходимость оценки его физиологической эффективности в составе, определения взаимосвязи с другими компонентами молочной основы с целью разработки эффективной технологии их использования для создания новых видов изделий с направленными свойствами. В качестве функционального обогатителя предлагается использовать муку из белой фасоли. Приведено обоснование рецептурно-компонентных решений при использовании нетрадиционного сырья при выработке нового вида молочного продукта. Описана разработка рецептуры и технологии производства йогурта повышенной пищевой ценности, произведена оценка качества полуфабрикатов и готовых изделий. Установлено, что оптимальным количеством фасолевой муки для обогащения йогурта является 5 % от молочной основы. Установлено влияние фасолевой муки на свойства молочной основы. Экспериментальные исследования показали, что при сквашивании молочно-растительной основы с применением закваски для йогурта образовывался сгусток с неоднородной консистенцией, отделяющий сыворотку, что ухудшает потребительские свойства продукта. Для решения этой задачи нами было предложено дополнительно ввести в рецептуру пребнотик инулин.
Summary. From the consumer's point of view, yogurt is a healthy sour milk product, well fit into the trend of a healthy lifestyle and proper nutrition. The nutritional value of yogurt is determined not only by its energy value, but also by the composition and digestibility of mineral substances. They participate in all physiological and biochemical processes - in the creation of a living protein, in the construction of bone tissue, in enzymatic and metabolic processes. The use of non-traditional raw materials in the production of dairy products makes it necessary to evaluate its physiological effectiveness in the composition, determine the relationship with other components of the dairy base in order to develop an effective technology for their use to create new types of products with directed properties. It is proposed to use white bean flour as a functional-onal enriching agent. Substantiation of recipe-component solutions is given when using unconventional raw materials when producing a new type of dairy product. The invention describes the development of formula and technology for production of yogurt of increased nutritional value, the quality of semifinished products and finished products is evaluated. It has been found that the optimal amount of bean flour for yogurt enrichment is 5 % of the milk base. The effect of bean flour on the properties of the milk base has been established. Experimental studies showed that when the dairy base was fermented using a yoghurt starter, a clot with a non-uniform consistency was formed, separating the whey, which impairs the consumer properties of the product. To solve this problem, we proposed to additionally introduce the prebi-otic inulin into the formulation.
Ключевые слова: молочные продукты, йогурт, функциональный обогатитель, пищевая добавка, растительное сырьё, здоровье, рецептура, качество, кисломолочный продукт.
Keywords: dairy products, yogurt, functional enriching agent, food additive, vegetable raw materials, health, formula, quality, fermented milk product.
УДК 664.3
< А.Г. Калужских, 2021
В последнее время отмечается необходимость проведения исследований по получению пищевых добавок на базе природного сырья, изысканию оптимальных методов его переработки, созданию безотходных технологий, а также расширению производства продуктов питания, обогащенных витаминами, белковыми и другими компонентами повышенной пищевой ценности. Ухудшение питания в последние годы влечет за собой необратимые демографические изменения, поэтому для здоровья людей стали не только полноценность питания, но и его профилактическая и де-токсирующая функция. Это в большей степени определяет современные требования к структуре рационального питания. Удовлетворить их практически невозможно, используя традиционные продукты. В соответствии с рекомендациями органов охраны здоровья в настоящее время разработки направлены на снижение калорийности пищи, уменьшение количества холестерина, соли и обогащение продуктов белками, витаминами, минеральными веществами, пищевыми волокнами [1].
Такие продукты будут относиться к продуктам массового потребления, т.е. иметь вид традиционной пищи, предназначаться для питания в составе обычного рациона основных групп населения, но будут содержать функциональные ингредиенты, оказывающие биологически значимое позитивное воздействие на здоровый организм в ходе происходящих в нем обменных процессов. Потребление таких продуктов поможет предупредить некоторые болезни и старение организма в условиях экологического неблагополучия. Сегодня эффективно используют следующие группы функциональных ингредиентов: пищевые волокна, витамины, минеральные вещества (кальции, железо), липиды, полиненасыщенные жиры, кислоты, антиокси-данты, бета-каротин, токоферолы, олигосахариды и некоторые виды полезных микроорганизмов (молочнокислые бактерии) [2].
Важное место в реализации программы обогащения пищевых продуктов отводится молочной промъттттлеттиосттт. Молоко и молочные продукты являются популярными в России. Их рекомендуется употреблять ежедневно, особенно детям дошкольного возраста, школьникам и подросткам. Поэтому повышение их биологической ценности, выбор эффективных вариантов обогащения, расширение диапазона полезных свойств требуют научного обоснования [3].
Одним из перспективных направлений развития ассортимента молокосодер-жащих продуктов является применение растительного сырья. Об этом свидетельствует ряд научных разработок, связанных с обоснованием использования растительного сырья в производстве; с исследованием функциональной направленности молочных продуктов на основе различных видов растительного сырья; совершенствованием технологий и улучшением пищевой ценности и качественных показателей [5].
В настоящее время существует достаточно большое количество работ отечественных и зарубежных ученых по созданию продуктов питания, направленных на устранение дефицита пищевого белка, полиненасыщенных жирных кислот, витаминов, минеральных веществ и микроэлементов, пищевых волокон и других не менее важных биологически активных веществ [6].
В последние годы широкое распространение получила технология комбинирования молочных продуктов с наполнителями растительного происхождения, которая позволяет создавать продукты, имеющие сбалансированный состав [7]. Установлена целесообразность использования сиропа плодов шелковицы белой для получения обогащенных кисломолочных продуктов и определена массовая доля внесения сиропа (8-9 %) [8].
Существуют исследования, в которых впервые в технологии молочных продуктов используется экстракт коры сосны в качестве источника ресвератрола, который является сильнейшим антиоксидантом, способным предупреждать онкологические заболевания, снижать риск остеопороза, риск заболеваний нервной системы, эффективен для профилактики и лечения сахарного диабета, болезни Альцгеймера, Паркинсона, бронхиальной астмы, лучевой травмы [9].
В своих исследованиях E.H. Третьякова говорит о том, что включение растительных функциональных ингредиентов позволит обогатить кисломолочный напиток эссенциальными нутриентами, благоприятно влияющими на обмен веществ и иммунорезистентность организма. В связи с этим была исследована возможность использования при производстве кисломолочного напитка на основе обезжиренного молока наполнителей, в качестве которых служили пюре черной рябины и корица [10]. Предлагаются результаты исследования возможности использования продуктов фасоли в технологии производства комбинированных молочных продуктов.
С этих позиций совершенствование технологии, использование новых видов нетрадиционного растительного и минерального сырья является актуальной проблемой для отрасли, решение которой позволит не только расширить ассортимент молочных продуктов для здорового питания, но и повысить их пищевую ценность. Данное направление имеет особое значение в пищевой индустрии, поскольку молочные продукты являются объектами массового и повседневного спроса и относятся к социально значимым пищевым продуктам.
На основании сформулированной научной проблемы была разработана схема исследования влияния фасолевой муки на потребительские свойства комбинированного молочного продукта повышенной пищевой ценности (рис. 1).
Рис. 1. Структурная схема исследования
Экспериментальные исследования проводились в соответствии с поставленными задачами в лабораториях кафедры товароведения, технологии и экспертизы товаров ЮЗГУ. В работе использовали общепринятые и специальные методы оценки свойств сырья.
Сырье, выбранное в качестве функционального обогатителя, оценивали по ГОСТ 7758-75 «Фасоль продовольственная. Технические условия» (с изменениями № 1, 2, с поправкой). Остальные виды сырья, применявшиеся в работе, также оценивали в соответствии с нормативно-технической документацией. Свойства готовых лабораторных образцов йогурта оценивали по органолептическим и физико-химическим показателям, которые определяли в соответствии с методиками.
Отбор образцов проводили по ГОСТ 3622-68. Определение массовой доли влаги и сухих веществ (%) в изделиях проводили стандартным методом по ГОСТ 3626-73. Титруемую кислотность (град) определяли потенциометрическим методом по ГОСТ 31976-2012. Определение жира (%) проводили кислотным методом на основании ГОСТ 5867-90 [69]. Пищевую ценность йогурта определяли расчетным методом. В соответствии с МР 2.3.1.2432-08 «Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения РФ».
Все сырье, используемое для изготовления йогурта, соответствовало гигиеническим требованиям безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов ТРТС 021/2011.
За основу были приняты технологические особенности производства йогурта, обогащенного по ГОСТ 31981-2013 «Йогурты. Общие технические условия» (переиздание). Готовые образцы молочного продукта оценивали по органолеп-тическим и физико-химическим показателям качества. В качестве функционального обогатителя предлагается использовать муку из белой фасоли. В 100 г фасоли содержится 14±0,3 % влаги, 23,3±0,2 % белка, 1,7±0,2 % жира. Энергетическая ценность - 309 кКал.
На основании литературных данных было принято решение о применении муки из обжаренных зёрен фасоли. Изученные образцы муки представляли собой сыпучий однородный порошок светло-желтого цвета, имеющий приятный, специфический для зернобобового сырья запах (рис. 2).
Рис. 2. Внешний вид фасолевой муки
Анализ данных по определению количества мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАиМ) в образце муки из фасоли показал, что мука из обжаренной и очищенной от оболочки фасоли имеет бактериальную обсеменённость - не более 4,0 • 103 КОЕ/г. Данный показатель не превышает допустимые значения для муки, используемой в продуктах детского питания в соответствии с требованиями СанПиН 2.3.2.1078-2001 (в н/в TP ТС 021/2011). Результаты исследований показали, что все исследуемые образцы муки не содержали бактерий группы кишечных палочек (БГКП) в 0,1 г продукта; St. Aureus - в 0,1 г; патогенные микроорганизмы, в т.ч. сальмонеллы - в 25 г.
Предварительно нами была изучена способность модельных молочно-растительных основ к сквашиванию молочнокислыми бактериями. Экспериментальные исследования показали, что при сквашивании молочно-растительной основы с применением закваски для йогурта образовывался сгусток с неоднородной консистенцией, отделяющий сыворотку, что ухудшает потребительские свойства продукта. В этой связи встала задача стабилизации получаемого сгустка из молочно -растительной основы. Для решения этой задачи нами было предложено дополнительно ввести в рецептуру пребиотик инулин.
Инулин - коллоидальный полисахарид, построенный из остатков фруктозы, на которую полностью распадается при гидролизе или под действием фермента инули-назы. По данным современных исследований в состав инулина входит девять остатков фруктозы. Главным структурным компонентом инулина является ангидро-три-фруктоза, три таких комплекса, полимеризуясь, дают инулин.
Натуральные пищевые волокна инулина обладают функциональным эффектом и технологическим свойством - способностью связывать влагу.
На основании анализа литературных данных было установлено количество вводимого инулина - 0,75 %. Такая небольшая дозировка пребпотика приводила к получению сквашенного продукта с однородной консистенцией без отделения сыворотки.
При разработке нового вида йогурта использовали рецептуры модельных систем молочно-растительной основы (табл. 1). При выработке сквашенного продукта молочную (контроль) п молочно-растительную основу с пребпотиками сразу после пастеризации охлаждали до температуры заквашивания 40-42 °С, вносили инулин, а также закваску в количестве 5 % от массы смеси, перемешивали и сквашивали. При производстве йогурта обогащенного использовали заквасочную культуру РВВУБ УГ-Ь811 - Уо-Пех, температура сквашивания - 40±5 °С. Окончание процесса ферментации определяли по образованию сгустка с заданными показателями активной (4,65-4,5 ед. рН) и титруемой кислотности (60-70 °Т).
Таблица 1
Рецептуры модельных систем молочно-растительной основы
Наименование ингредиента Количество, г
Рецептура № 1, 5 % Рецептура № 2, 7 % Рецептура № 3, 10 % Контроль
Мука из белой фасоли 50 70 100 0
Молоко сухое 82 81 80 145,8
Вода 868 849 820 854,2
Итого 1000 1000 1000 1000
Процесс сквашивания продолжался от 4,5 до 5 ч. Установлено, что процесс ферментации молочно-растительной основы в присутствии инулина протекает аналогично с контролем. Полученные образцы йогуртов в дальнейшем использовались для проведения исследования потребительских свойств. К органолептическим показателям йогуртов относятся внешний вид, цвет, консистенция, вкус и запах. При оценке органолептических показателей использовали качественные и количественные методы.
Органолептпческая оценка опытных образцов проводилась дегустационной комиссией с заполнением дегустационных карт. Полученные данные были подвергнуты статистической обработке с целью установления их достоверности (табл. 2).
Таблица 2
Результаты органолептической оценки качества йогуртов обогащенных
фасолевой мукой
Показатели качества Контроль Количество вносимого обогатителя, %
Рецептура № 1, 5 % Рецептура № 2, 7 % Рецептура № 3, 10 %
Внешний вид и консистенция 2,7+0,1 2,8+0,1 2,6+0,1 2,1+0,1
Вкус и запах 4,7±0,1 4,9±0,1 4,6±0,1 3,0±0,1
Цвет 1,7±0,1 1,9+0,1 1,7+0,1 1,5+0,1
Сумма баллов 9,1 9,6 8,9 6,6
Наилучший результат получил йогурт с внесением 5 % пищевого обогатителя, поскольку имел приятный бежевый цвет, равномерный по всей массе, густую консистенцию, приятный сливочный вкус и аромат. Образец йогурта с внесением 7 % обогатителя имел однородную консистенцию, но слегка дряблую с выраженными включениями пищевого обогатителя, обладал излишним травянистым привкусом.
Образец йогурта с внесением 10 % фасолевой муки в качестве функционального обогатителя имел более жидкую консистенцию и неравномерную структуру, кроме того имел выраженный бобовый привкус и специфический аромат.
Таким образом, было установлено, что наиболее приемлемым по органолепти-ческим показателям является внесение пищевого обогатителя в количестве 5 % от массы молочной основы.
После проводили исследования физико-химических показателей качества йогуртов обогащенных (табл. 3). Поскольку фасоль содержит небольшое количество жира (1,7±0,2 % жира в 100 г), то внесение обогатителя практически не влияет на массовую долю жира в исследуемых образцах йогурта. Отмечается незначительный рост содержания сухих веществ в продукте, что также можно объяснить внесением муки белой фасоли в качестве обогатителя.
Таблица 3
Физико-химические показатели образцов йогуртов
Наименование продукта Показатели
Массовая доля жира, % Массовая доля сухих веществ, % Кислотность, °Т Фосфотаза
Контроль 2,53 11,59 68,0 отсутствует
Рецептура № 1, 5 % 2,51 12,92 70,8 отсутствует
Рецептура № 2, 7 % 2,53 14,1 71,5 отсутствует
Рецептура № 3, 10% 2,52 15,3 69,3 отсутствует
Из полученных данных видно, что во всех исследуемых образцах йогурта происходит рост кислотности, очевидно, это связано с деятельностью молочнокислых микроорганизмов, входящих в состав заквасочной культуры и постокислительной возможностью, что, в свою очередь, связано с ее видовым и количественным составом.
Рост кислотности продукта может быть обусловлен продолжением развития молочнокислой болгарской палочки, вводимой в йогурт с закваской. Лишь при полном и глубоком охлаждении этот процесс останавливается. По совокупности органолеп-тических и физико-химических показателей был сделан вывод о целесообразности внесения в рецептуру йогурта фасолевой муки в количестве 5 % от массы молочной основы.
ЛИТЕРАТУРА
1. Грачева H.A., Третьякова E.H., Сулейманова М.Р. Использование вторичною сырья дикорастущих растений при приготовлении творожных продуктов / / Новые подходы к разработке технологий производства и переработки сельскохозяйственной продукции: Материалы междунар.науч.-практ. конф. - Издательство Волгоградского института управления - филиала РАНХиГС, 2018.-С.366-368.
2. Саженова Ю.М. Функциональный творожный продукт скрапивой и шиповником //Ползуновскийвестник. - 2017,- №2. - С.23-27.
3. Винограй Э.Г., Захарова A.M., Плосконосова Е.А.Драпцова Т.А. Учет системных закономерностей при разработке технологии молочного напитка, обогащенного / / Техника п технология пищевых производств,- 2016.-Т. 41. № 2. - С. 21 - 25.
4. Осинцев A.M., Брагинский В.И., Рынк В.В. и др. Особенности коагуляции молока и его заменителей на основе растительных компонентов белка/ / Техника и технология пищевых производств. - 2018. - Т. 48, № 3. С. 81-89. DOI: https://doi. org/10.21603/2074-9414-2018-3-81-89.
5. Омарова А., Машанова H Совершенствование технологии национальных молочных продуктов с использованием растительного сырья / / Международный студенческий научный вестник. - 2016. - № 3-1. - С. 24-27.
6. Марадудин М.С., Симакова И.В., Стрижевская В.Н., Романова Х.С. Влияние концентрации муки продовольственной фасоли на реологические свойства теста из композитных смесей / / Новое в технологии п технике функциональных продуктов продуктов питания на основе медико - биологических воззрений: сборник статей Междунар. науч.-техн.конф., посвященной 90 летию технологического факультета ВГУИТ / Воронеж, гос. ун-т инж. технол. - Воронеж : ВГУИТ, 2019. - 587 с.
7. Грачева Н.А., Бармпна О.Ю., Тепикин А.Е., Ремизова О.С. Разработка технологии творожного продукта функциональной направленности: сборник статей Междунар. науч.-техн.конф., посвященной 90 летию технологического факультета ВГУИТ / Воронеж, гос. ун-т инж. технол. - Воронеж : ВГУИТ, 2019. - 587 с.
8. Габриелян Д.С., Грунская В.А. Технологии обогащенных кисломолочных продуктов // Переработка молока. - 2017. - № 2 (208). - С. 30-35.
9. Assan Ospanov, Gulmira Zhakupova, Botagoz Toxanbayeva. Solving the Problem of Serum Utilization in KazaKhstan / / International Journal of Engineering & Technology, 7 (3.19) (2018) 200-205.
10. Третьякова E.H., Грачева H.А., Щекочихина E.C. Разработка кисломолочного напитка функциональной направленности: сборник статей Междунар. науч,-техн.конф., посвященной 90 летию технологического факультета ВГУИТ / Воронеж, гос. ун-т инж. технол. - Воронеж : ВГУИТ, 2019. - 587 с.
REFERENCES
1. Gracheva N.A., Tretyakova E.N., Suleymanova M.R. Use of secondary raw materials of wild plants in the preparation of curd products//New approaches to the development of technologies for the production and processing of agricultural products: Materials of international science and technology, conf. - Publishing house of the Volgograd Institute of Management - a branch of the RANEPA, 2018.-S.366-368.
2. Sazhenova Yu.M. Functional curd product with scrapy and rosehips// Polzunovsky vestnik. - 2017,- №2. - S.23-27.
3. Vinogray E.G., Zakharova L.M., Plosconosov E.A., Khraptsova T.A. Taking into account the si-system laws in the development of the technology of milk drink, overtaken/Technique and technology of food production.- 2016.-T. 41. № 2. - Page 21 - 25.
4. Osintsev A.M., Braginsky V.I., V.V. Rynk V.V. and others. Features of the coagulation of milk and its substitutes based on plant components of protein//Technique and technology of food production. - 2018. - T. 48, No. 3. Page 81-89. DOI: https://doi. org/10.21603/2074-9414-2018-3-81-89.
5. Omarova A., Mashanova N Improving the technology of national daily products using plant raw materials//International Student Scientific Bulletin. - 2016. - № 3-1. -Page 24-27.
6. Maradudin M.S., Simakova I.V., Strizhevskaya V.N., Romanova H.S. Influence of food bean flour concentration on the rheological properties of dough from composite mixtures//New in the technology and technique of functional food products based on medical and biological views: collection of articles International, scientific and technical conf. dedicated to the 90th anniversary of the technological faculty of VGUIT/Voronezh, state unt ing. technol. - Voronezh: VGUIT, 2019. - 587 pages.
7. Gracheva N.A., Barmina O.Yu., Tepikin A.E., Remizova O.S. Development of a functional curd product technology: a collection of articles International, scientific and technical conf. dedicated to the 90th anniversary of the technological faculty of VGUIT/ Voronezh, state unt ing. technol. - Voronezh: VGUIT, 2019. - 587 pages.
8. Gabrielyan D.S., Grunskaya V.A. Technologies of enriched dairy products//Milk processing. - 2017. - № 2 (208). - S. 30-35.
9. Assan Ospanov, Gulmira Zhakupova, Botagoz Toxanbayeva. Solving the Problem of Serum Utilization in KazaKhstan / / International Journal of Engineering & Technology, 7 (3.19) (2018) 200-205.
10. Tretyakova E.N., Gracheva N.A., Shchekochikhina E.S. The development of a functional sour milk drink: a collection of articles International, scientific and technical conf. dedicated to the 90th anniversary of the technological faculty of VGUIT/Voronezh, state unt ing. technol. - Voronezh: VGUIT, 2019. - 587 p.
