CC BY
95
УДК 664.641.112
Разработка технологии получения кисломолочного напитка «Бифит кедровый»
А. Г. Хантургаев, канд. техн. наук, доцент, И. С. Хамагаева, д-р техн. наук, профессор,
A. С. Столярова, канд. техн. наук, доцент
Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления
B. Г. Ширеторова, канд. техн. наук Байкальский институт природопользования
В решении проблемы обеспечения населения функциональными продуктами питания ведущая роль принадлежит молочной промышленности. Сочетание молочного и растительного сырья обеспечивает возможность взаимного обогащения входящих в состав этих продуктов ингредиентов по одному или нескольким эссенциальным факторам и позволяет создавать продукты сбалансированного состава, повышенной пищевой и биологической ценности, расширять ассортимент молочных продуктов и придавать им функциональные свойства [1].
Новым направлением в развитии технологии продуктов питания является выпуск кисломолочных продуктов с ценными пищевыми растительными добавками. Такие продукты стимулируют процессы пищеварения, нормализуют деятельность кишечника, улучшают усвоение пищевых веществ, обладают бактерицидными свойствами: содержащиеся в них активные молочные бактерии предотвращают развитие в кишечнике болезнетворных и гнилостных микроорганизмов. В процессе сквашивания смесей в них накапливаются витамины (особенно группы В), которые, находясь в связанном с белком состоянии, лучше усваиваются организмом. Благодаря всем этим полезным свойствам кисломолочные адаптированные смеси можно с успехом применять не только для здоровых людей, но и для детского и диетического питания [2].
Одним из уникальных и безопасных видов растительного сырья для получения продуктов функционального питания являются семена сосны кедровой сибирской. Продуктами их переработки традиционно являются жирное кедровое масло и жмых, содержащие необходимые организму биологически активные вещества [3].
В последние годы появились работы по использованию жмыха ядра кедрового ореха, содержащего 2436 % жира, для обогащения различных пищевых продуктов [1, 4-7]. При этом практически отсутствуют исследования по применению обезжиренного кедрового белка - шрота, получаемого после извлечения кедрового масла из очищенных семян методом экстракции органическими растворителями.
Цель работы - получение кисломолочного напитка с использованием бифидобактерий и кедрового шрота.
Кедровый шрот - белково-углеводный твердый остаток, полученный в результате извлечения кедрового масла из очищенных от скорлупы и измельченных ядер кедрового ореха микроволновой экстракцией этиловым спиртом при температуре 78 °С по разработанному авторами способу [8]. Он представляет собой порошок светло-кремового цвета с легким ореховым ароматом и сладковатым вкусом. Благодаря стерилизующему эффекту микроволнового нагрева отпадает необходимость в дополнительных операциях по стерилизации или пастеризации кедрового шрота, что обычно обязательно для культивирования бифидобактерий. Этиловый спирт, в отличие от традиционно применяемых для экстракции гексана и бензинов, не имеет противопоказаний для применения в пищевой и фармацевтической промышленности.
Учитывая высокое содержание поли- и олигосахаридов в кедровом шроте (табл. 1), мы предположили, что он может стать хорошей питательной средой для бифидо-бактерий, а микробиологическая обработка шрота позволит повысить усвояемость белков и минеральных веществ. В связи с этим была исследована возможность использования шрота в качестве пребиотика при производстве бифидосодер-
жащих молочных продуктов. Нами были найдены оптимальные условия увлажнения кедрового шрота и показано, что с увеличением степени увлажнения шрота повышаются кислотообразующая способность и рост бифидобактерий [9].
В качестве закваски для приготовления продукта была использована культура бифидобактерий Bifidobacterium longum B. 379 M, полученная из фонда Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов ФГУПГНИИ «Генетика» и активизированная по биотехнологическому методу [10].
С целью получения бифидосодер-жащего кисломолочного продукта с кедровым шротом культивирование микроорганизмов Bifidobacterium longum B. 379 M осуществляют в питательной среде на основе пастеризованного молока, нормализованного до 2%-ной жирности. Предварительную подготовку кедрового шрота проводили в пастеризованном и охлажденном до 60...65 °С молоке. Пастеризацию молока осуществляли при 90.92 °С в течение 2-3 мин.
Об активности биохимических процессов при ферментации судили по динамике титруемой и активной кислотности, росту клеток, накоплению тирозина и интенсивности молочнокислого брожения.
Установлено, что бифидобакте-рии начинают развиваться в первые часы культивирования и через 68 ч количество клеток составляло 10ю КОЕ/г. Внесение кедрового шрота повышает биохимическую активность бифидобактерий (наблюдается их интенсивный рост) и сокращает продолжительность сквашивания в два раза. Количество жизнеспособных клеток бифидобактерий в опытном образце через 4 ч культивирования составляет 1010/см3, тогда
Таблица 1
Химический состав кедрового шрота
Показатель Массовая доля, в % на сухое вещество
Жиры 0,6
Белки 47,1
Углеводы, 45,4
в том числе
крахмал 14,5
клетчатка 5,1
декстрины 4,1
пентозаны 2,3
сахароза 11,3
рафиноза 7,6
глюкоза 0,2
фруктоза 0,3
Зола 5,2
Прочие вещества 1,7
FORTIFIED FOODS
Таблица 2
Качественные показатели кисломолочного напитка «Бифивит кедровый»
Показатель Значение показателя
Внешний вид и консистенция Однородная, вязкая, допускаются включения мелких частиц кедрового шрота
Вкус и запах Чистый, кисломолочный со специфическим привкусом кедрового ореха
Цвет Молочно-белый или с кремовым оттенком
Продолжительность сквашивания, ч 4,5 ± 0,5
Кислотность, °Т 56 ± 2
Массовая доля жира, % 2,5
Массовая доля белка, % 4,1 ± 0,1
Массовая доля углеводов, % 4,9 ± 0,05
Пищевые волокна, г/100 г. в т. ч. 0,59 ± 0,02
растворимые 0,44 ± 0,02
нерастворимые 0,15 ± 0,02
Калий, мг/100 г 191 ± 3
Магний, мг/100 г 67 ± 1
Железо, мг/100 г 1,80 ± 0,03
Цинк, мг/100 г 12,8 ± 0,3
Количество живых клеток бифидобактерий, КОЕ/см3 (5-7И010
Бактерии группы кишечных палочек в 0,01 см3 Отсутствуют
Патогенные микроорганизмы, в том числе сальмонеллы, в 25 см3 Отсутствуют
как в контрольном (без кедрового шрота) через 8 ч достигает 109/см3.
На основании проведенных исследований разработана технологическая схема получения кисломолочного напитка «Бифивит кедровый» (см. рисунок).
Особенностью разработанной технологии является предварительная подготовка и внесение кедрового шрота в молоко. Для этого кедровый шрот растворяют в небольшом количестве пастеризованного и охлажденного до 40...45 °С молока, затем смесь нагревают до 1 = 65 °С и выдерживают в течение 30 мин, охлаждают до 37 °С и смешивают с молоком перед заквашиванием. Оптимальная доза шрота для получения продукта с необходимой консистенцией была определена нами ранее [11] и составляет 3%.
Качественная характеристика готового продукта представлена в табл. 2. Внесение шрота повышает содержание микронутриентов в полученном продукте, при этом увеличивается содержание белка, углеводов и пищевых волокон.
Как видно из табл. 2, разработанный кисломолочный напиток «Бифивит кедровый» характеризуется хорошими органолептическими свойствами с ярко выраженным привкусом кедрового ореха, содержит пищевые волокна и большое количество жизнеспособных клеток бифидобактерий.
Исследованы показатели стойкости разработанного кисломолочного продукта в процессе хранения при температуре 4.6 °С (табл. 3). Полученные данные свидетельствуют, что полученный кисломолочный продукт может храниться в течение недели без изменения качественных показателей.
Дальнейшее хранение приводит к изменению органолептических свойств, однако количество жизнеспособных клеток остается на достаточно высоком уровне (109КОЕ/см3), при этом наблюдается медленное повышение титруемой кислотности, что, вероятно, связано с высокой вла-гоудерживающей способностью шрота и снижением активности воды.
Для улучшения органолептиче-ских характеристик разработанного кисломолочного продукта «Бифивит кедровый» и увеличения сроков его хранения была исследована возможность использования биологически активной добавки (БАД) «Веторон», в состав которой входит в-каротин в водорастворимой форме, обладающий антиоксидантными свойствами. Он является провитамином А и придает кисломолочному продукту приятный желто-оранжевый
цвет. Установлено, что добавление БАД «Веторон» перед пастеризацией гарантирует микробиологическую чистоту продукта и удлиняет сроки его хранения в два раза.
Таким образом, на основании проведенных исследований установлено,
что кедровый шрот является уникальным природным источником микронутриентов для производства продуктов функционального питания. Благодаря высокому содержанию в нем поли- и олигосахаридов он эффективно стимулирует рост бифидо-
Таблица 3
Показатели кисломолочного напитка «Бифивит кедровый» в процессе хранения
Сроки хра- Титруемая кислот- Количество жизнеспособных Органолеп-тические
нения, сут ность, "Т клеток, КОЕ/см3 показатели
1 56 64G1G
2 56 64G1G
3 56 64G1G Без по-
4 58 54G1G сторонних привкусов и запахов
5 6G 34G1G
6 63 24G1G
7 65 24G1G
8 67 84G9 Наблюдается изменение
9 7G 84G9 органолеп-тических показателей
бактерий при ферментации молока. Установлено, что внесение кедрового шрота в молоко интенсифицирует процесс молочнокислого брожения в два раза. Разработана технологическая схема получения кисломолочного напитка «Бифивит кедровый». Показано, что разработанный продукт характеризуется хорошими ор-ганолептическими свойствами с ярко выраженным привкусом кедрового ореха, содержит пищевые волокна и большое количество жизнеспособных клеток бифидобактерий. При-
ведены показатели стойкости разработанного кисломолочного продукта в процессе хранения.
ЛИТЕРАТУРА
1. Субботина, М. А. Научное обоснование и практическая реализация технологий молочных продуктов с использованием семян сосны кедровой сибирской: автореф. дис. ... д-ра. техн. наук/М. А. Субботина. -Кемерово, 2014. - 44 с.
2. Просеков, А. Ю. Технология молочных продуктов детского питания: учеб. пособие/А. Ю. Просеков, С. Ю. Юрьева. - Кемерово: КемТИПП,
2005. - 278 с.
3. Субботина, М.А. Пищевая ценность белков семян сосны кедровой сибирской/М. А. Субботина, Т. Г. Колесникова // Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов: сб. науч. работ. -Кемерово: КемТИПП, 2008. -Вып. 17. - С. 14-15.
4. Осипова, Т. А. Разработка технологии и оценка потребительских свойств паст из жмыха кедрового ореха: автореф. дис. ... канд. техн. наук/Т. А. Осипова. - Новосибирск,
2006. - 16 с.
5. Баташова, Н. В. Кондитерская паста как базовая основа для расширения ассортимента продуктов функциональ-
ного назначения/Н. В. Баташова // Кондитерское и хлебопекарное производство. - 2009. - №5. - С. 26-28.
6. Субботина, М. А. Творожно-растительный продукт с кедровыми орешками/М.А. Субботина // Вестник ВНИИЖ. - 2009. - Вып. 1. - С. 10-11.
7. Егорова, Е. Ю. Концентраты вторых обеденных блюд на основе жмыха кедрового ореха / Е. Ю. Егорова [и др.] // Пищевая промышленность. -2005. - № 6. - С. 82-84.
8. Хантургаев, А. Г. Получение кедрового масла из семян сосны сибирской экстракцией этиловым спиртом/А. Г. Хантургаев [и др.] // Известия вузов. Пищевая технология. - 2003. - № 1. - С. 34-37.
9. Хантургаев, А. Г. Исследование процесса ферментации кедрового шрота бифидобактериями /А. Г. Хантургаев [и др.] // Хранение и переработка сель-хозсырья. - 2011. - № 10. - С. 60-63.
10. Хамагаева, И. С. Зависимость структурно-механических свойств ферментированных сгустков от микрофлоры закваски/И. С. Хамагаева [и др.] // Молочная промышленность. - 2013. - № 7. - С. 60-61.
11. Хантургаев, А. Г. Получение бифидосодержащего кисломолочного продукта с кедровым шротом /А. Г. Хантургаев [и др.] // Известия вузов. Пищевая технология. -2013. - № 5-6. - С. 42-45.
Разработка технологии получения кисломолочного напитка «Бифит кедровый»
Ключевые слова
бифидобактерии; кедровый шрот; кисломолочный продукт; технология
Реферат
Приведены результаты разработки биотехнологического способа получения кисломолочного напитка «Бифивит кедровый» путем ферментирования бифидобактериями кедрового шрота, увлажненного пастеризованным молоком. Показано, что кедровый шрот - обезжиренный белково-углеводный продукт, полученный из ядер кедрового ореха микроволновой экстракцией этиловым спиртом, является богатым источником микронутри-ентов для производства продуктов функционального питания. Благодаря высокому содержанию в нем поли- и олигосахаридов он эффективно стимулирует рост бифидобактерий при ферментации молока. Установлено, что внесение кедрового шрота в молоко интенсифицирует процесс молочнокислого брожения в два раза. Разработана технологическая схема получения кисломолочного напитка «Бифивит кедровый», особенностью которой является подготовка кедрового шрота к ферментации. Показано, что разработанный кисломолочный напиток имеет хорошие органолепти-ческие свойства с ярко выраженным привкусом кедрового ореха, содержит пищевые волокна и большое количество жизнеспособных клеток бифидобактерий. Приведены показатели стойкости разработанного кисломолочного напитка в процессе его хранения. Установлено, что добавление БАД «Веторон» позволяет увеличить срок его хранения в два раза.
Авторы
Хантургаев Андрей Германович, канд. техн. наук, доцент, Хамагаева Ирина Сергеевна, д-р техн. наук, профессор, Столярова Анна Сергеевна, канд. техн. наук, доцент, Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления, 670013, г. Улан-Удэ, ул. Ключевская, д. 42а, [email protected]
Ширеторова Валентина Германовна, канд. техн. наук, Байкальский институт природопользования, 670047, г. Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, д. 6, [email protected]
Development of the Technology for Dairy Drink «Bifit kedrovy»
Key words
bifidumbacteria; cedar oilcake; dairy drink; technology
Abstracts
The results of the biotechnological process development for fermented milk drink «Bifivit kedrovyi» producing by bifidobacteria fermenting of the cedar oilcake moistened with pasteurized milk are represented. It is shown that the cedar oilcake - a low-fat protein and carbohydrate product produced from pine nut kernels by microwave extraction with ethanol, is a rich source of micronutrients for the functional foods producing. Due to the high maintanance of poly-and oligosaccharides, it is effectively stimulating the bifidobacteria growth during the milk fermentation. It is established that the introduction of the cedar oilcake in milk intensifies the lactic acid fermentation process in 2 times. The technological scheme for dairy drink «Bifivit kedrovyi» producing, a feature of which is the cedar oilcake preparation to fermentation is developed. It is shown that the developed dairy drink is characterized by good organoleptic properties with a pronounced flavor of pine nuts, contains dietary fiber and a large number of viable bifidobacteria cells. The indexes of resistance developed dairy drink during storage are given. It is found that the dietary supplements «Vetoron» addition allows to increase its shelf life twice.
Authors
Khanturgaev Andrey Germanovich, Candidate of Technical Science, Docent, Khamagaeva Irina Sergeevna, Doctor of Technical Science, Professor, Stolyarova Anna Sergeevna, Candidate of Technical Science, Docent,
East Siberian State University of Technology and Management, 42a, Klyuchevskaya St., Ulan-Ude, 670013, [email protected] Shiretorova Valentina Germanovna, Candidate of Technical Science, Baikal Institute of Nature, 6, Sakhyanovoy St., Ulan-Ude, 670047, [email protected]
