CC BY
0Е.И. Решетник, д-р техн. наук, проф., e-mail: Soia-28@yandex.ru Дальневосточный государственный аграрный университет Е.А. Уточкина, канд. техн. наук, доц., e-mail: elenautochkina@mail.ru Амурская государственная медицинская академия г. Благовещенск Ли Хунпэн, доктор агрономии Хэйлунцзянская академия сельскохозяйственных наук (КНР) Ван Пэнцзинь, руководитель научно-исследовательского центра опытной установки Северо-Восточный сельскохозяйственный университет (КНР)
УДК 637.146.8:664
СОЕВЫЙ КОМПОНЕНТ В ТРАДИЦИОННЫХ РЕЦЕПТУРАХ КИСЛОМОЛОЧНЫХ НАПИТКОВ
В статье представлены результаты исследования пищевой и биологической ценности белкового состава сои. Отмечены положительные качественные характеристики сои и ее недостатки, затрудняющие широкое внедрение соевого компонента в состав продуктов питания. Изучено влияние технологических факторов на качественное и количественное изменение аминокислотного состава сои в процессе ее переработки. Дана сравнительная характеристика состава заменимых и незаменимых аминокислот сои, соевых продуктов и образцов молочно-соевой смеси. Установлено влияние внесенной дозы соевого компонента на аминокислотный состав молочно-соевой смеси. Представлен сравнительный анализ процессов ферментации обезжиренного молока, соевой дисперсии и молочно-соевых смесей с различным содержанием соевого компонента. По результатам дегустации дана оценка молочному и соевому сгусткам. Установлено оптимальное значение титруемой кислотности образцов молочно-соевых сгустков, полученных в процессе ферментации, изучена их органолептиче-ская характеристика. Обоснована возможность включения в рецептуры и применения молочно-сое-вой смеси как основы при выработке традиционных кисломолочных напитков.
Ключевые слова: обезжиренное молоко, соевая дисперсия, молочно-соевая смесь, аминокислотный состав, ферментация, кисломолочный напиток.
E.I. Reshetnik, Dr. Sc. Engineering, Prof. E.A. Utochkina, Cand. Sc. Engineering, Assoc. Prof.
Li Hongpeng, Dr. Sc. Agronomy Wang Pengjin, Head of pilot plant Research Center
SOY COMPONENT IN TRADITIONAL RECIPES OF FERMENTED MILK DRINKS
The article presents the relevance of including soy component in the recipes of many food products. The nutritional and biological value of soy protein composition is considered. The positive qualitative characteristics of soy and its disadvantages are noted, which make it difficult to widely introduce the soy component into food products. The influence of technological factors on the qualitative and quantitative changes in the amino acid composition of soy during its processing was studied. The comparative characteristics of the composition of soy substitutive and essential amino acids, soy products, and samples of milk-soy mixture are shown. The effect of the introduced dose of the soy component on the amino acid composition of the milk-soy mixture was established. A comparative analysis of the fermentation processes of skimmed milk, soy dispersion, and milk-soy mixtures with different soy component content is presented. According to the results of the tasting, milk and soy clots were evaluated. The optimal value of titratable acidity of samples of milk-soy clots obtained during fermentation was established, and their organoleptic characteristics were studied. The possibility of including milk-soy mixture in the recipes and using it as a basis for the development of traditional fermented milk drinks is justified.
Key words: skim milk, soy dispersion, milk-soy mixture, amino acid composition, fermentation, fermented milk drink.
Введение
В последние годы на прилавках продовольственных магазинов в предлагаемом ассортименте находятся продукты питания, в рецептуры которых включен соевый компонент. При изучении состава продуктов выявлено, что соевые компоненты присутствуют во многих молочных, мясных, кондитерских и хлебобулочных изделиях.
Пищевая промышленность благодаря современным технологиям вырабатывает большой ассортимент соевых продуктов, которые предлагаются покупателям как готовые изделия, а также включает их в виде компонента в традиционные рецептуры продуктов питания. Причина массового применения соевого компонента в пищевой промышленности заключается не только в его достаточно низкой себестоимости. Основным фактором использования продуктов переработки сои является их пищевая и биологическая ценность, особенно стоит отметить химический состав соевого белка, который позволяет удовлетворять потребность организма человека в пищевых белках. Питательные качества соевых белков определяются составом заменимых и незаменимых аминокислот и их усвояемостью [1].
Объекты и методы исследования
Экспериментальная часть исследований проводилась в лаборатории кафедры «Технологии переработки сельскохозяйственной продукции» Дальневосточного ГАУ.
Объектами исследования служили обезжиренное молоко, соевые бобы, соевая дисперсия, соевая окара, молочно-соевые смеси с различным содержанием соевого и молочного компонентов, молочный и соевый сгустки, образцы молочно-соевых сгустков, полученные в процессе ферментации.
Аминокислотный состав определяли согласно методике М-04-38-2004 выполнения измерений массовой доли аминокислот с использованием системы капиллярного электрофореза «Капель-105» [3].
Массовую долю жира и белка в исследуемом сырье и смесях определяли на анализаторе качества молока «Клевер-2М». Массовую долю жира определяли кислотным методом Гербера - ГОСТ 5867-90. Кислотность устанавливали согласно ГОСТ 3624-92.
Органолептическая характеристика молочно-соевых сгустков изучалась согласно ГОСТ Р ИСО 22935-2-2011 и методом дегустации по 5-балльной дегустационной шкале оценки кисломолочных продуктов [4].
Результаты исследования и их обсуждение
В зависимости от вида соевого продукта и применяемых технологических процессов в ходе его выработки происходят изменения количественного и качественного аминокислотного состава белка [2].
Рассмотрим на примере аминокислотного состава соевой дисперсии, которую употребляют как готовый продукт и используют как компонент в рецептурах многих продуктов питания [5], и соевой окары, которая является вторичным продуктом переработки сои и применяется в некоторых рецептурах хлеба и хлебобулочных изделий [6].
Сравнительная характеристика состава заменимых и незаменимых аминокислот соевых бобов, соевой дисперсии и соевой окары представлена на рисунках 1 и 2 соответственно.
Установлено, что в результате технологической переработки соевых бобов значительно изменяется характеристика аминокислотного состава. Отмечено, что аминокислотный состав выработанной соевой дисперсии и соевой окары содержит ту же комбинацию заменимых и незаменимых аминокислот, что и в соевых бобах, но в разном процентном соотношении.
Так как соевая дисперсия является первичным продуктом переработки сои, то и содержание в ней всех аминокислот соответственно меньше, чем в целых соевых бобах. Соевая окара является вторичным побочным продуктом при выработке соевой дисперсии, поэтому и аминокислотный состав ее пропорционально меньше, чем у соевых бобов и у соевой дисперсии.
р
е д
о С
1 lili .1. il .III III .I.IllLi.
■ Ala
■ Asp
■ Gly
■ Pro
■ Tyr
■ Arg
■ Glu
■ His
■ Ser
■ Cys-Cys
Соевые бобы Соевая дисперсия Соевая окара Наименование заменимых аминокислот Рисунок 1 - Состав заменимых аминокислот соевых бобов и в продуктах их переработки
з
2,5
Í-
L- 2
s
<D и
l,5
%
р
е д l
о
С
О,5
О
II
iLihl
Val
Leu
Met
Trp
Ile
Lys
Thr
Phe
Соевые бобы Соевая дисперсия Соевая окара Наименование незаменимых аминокислот
Рисунок 2 - Состав незаменимых аминокислот соевых бобов и в продуктах их переработки
Основная задача, затрудняющая широкое внедрение в состав продукта соевого белка, состоит в его специфических органолептических свойствах, в частности, отмечено, что многим покупателям не нравится запах, который придает продукту соевый компонент. Поэтому при выработке продуктов питания, обогащенных соевым компонентом, в технологическую схему производства необходимо включать процесс деаэрации с целью снижения соевого запаха в готовом продукте.
Существенным недостатком соевого белка также является наличие ингибиторов протео-литических ферментов, которые связывают пищеварительные ферменты трипсин и химотрип-син с образованием неактивных комплексов и таким образом препятствуют усвоению белков пищевых продуктов, что, в свою очередь, снижает питательную ценность продуктов на основе сои. Поэтому в процессе переработки сои с целью инактивации антипитательных веществ применяют влаготепловые или химические методы, а также термоинактивацию [7].
На основании вышесказанного определено, что модификация традиционных рецептур кисломолочных напитков путем введения соевого компонента позволяет придать новые вкусовые качества и регулировать химический состав продуктов в соответствии с современными требованиями науки о питании.
Цель эксперимента - проанализировать и представить сравнительную характеристику аминокислотного состава, физико-химических свойств и динамики кислотообразования в процессе ферментации соевой дисперсии, обезжиренного молока и молочно-соевых смесей с различным компонентным составом молочного и соевого сырья.
Физико-химическая характеристика соевой дисперсии, обезжиренного молока и мо-лочно-соевых смесей представлена в таблице 1.
Таблица 1
Физико-химическая характеристика исследуемого сырья
Исследуемый показатель Наименование исследуемого продукта
обезжиренное молоко соевая дисперсия молочно-соевая смесь с разным соотношением компонентов(соответственно)
60 : 40 70 : 30 80 : 20
Массовая доля жира, % 0,05 1,3 0,9 0,74 0,65
Массовая доля белка, % 3,12 2,8 2,94 3,03 3,05
Титруемая кислотность, °Т 17,8 12,0 14,8 16,4 17,2
Процесс ферментации обезжиренного молока и соевой дисперсии проводили при температуре 40-42 °С в течение 5 ч, используя закваску прямого внесения ^-Ь811. Динамику кислотообразования молочного и соевого сгустков определяли с периодичностью в 1 ч.
Кислотообразующая способность обезжиренного молока и соевой дисперсии в процессе ферментации представлена на рисунке 3.
, I. IIII ||
1 2 3 4 5
Продолжительность ферментации, ч
■ Обезжиренное молоко ■ Соевая дисперсия
Рисунок 3 - Характеристика динамики кислотообразования молочного и соевого сгустков
в процессе их ферментации
Отмечено, что динамика кислотообразования соевого сгустка - менее интенсивная по сравнению с молочным сгустком, возможно, это обусловлено начальными показателями кислотности в исследуемом сырье.
На следующем этапе эксперимента в процессе проведения дегустации по 5-балльной шкале определяли сенсорную характеристику молочного и соевого сгустков, полученных в процессе ферментации. Оценивали по следующим критериям: вкус и запах, внешний вид, консистенция и цвет.
Оценка, полученная по результату дегустации, представлена на рисунке 4.
90
ь т с о н т о л с
80 70 60 50
е &
Е-
40 30 20 10
0
в s я
л н о
(D
ч о
а
§
s
(D
Я
О
Ii
вкус и запах внешнии вид консистенция Характеристика полученных сгустков ■ молочный сгусток ■ соевый сгусток
цвет
Рисунок 4 - Сравнительная характеристика дегустационной оценки молочного и соевого сгустков
В итоге дегустации молочный сгусток получил максимальную оценку, в то же время отмечено, что оценка была ниже для соевого сгустка за счет его специфического соевого вкуса и запаха и излишне плотной консистенции.
По качественным характеристикам кисломолочные напитки должны соответствовать «формуле» здорового питания [8]. С целью повышения качественной характеристики мо-лочно-соевого сгустка, а также с учетом оптимизации его аминокислотного состава проведен ряд следующих опытов:
- изучено влияние компонентного состава молочно-соевой смеси на ее количественный и качественный аминокислотный состав;
- определена оптимальная титруемая кислотность молочно-соевых сгустков;
- изучена органолептическая характеристика полученных образцов молочно-соевых сгустков.
Ферментацию образцов молочно-соевых смесей с различным содержанием соевого компонента проводили, используя закваску прямого внесения ^-Ь811 и те же временные и температурные параметры, что и при ферментации соевой дисперсии и обезжиренного молока.
В полученных молочно-соевых сгустках изучали их аминокислотный состав. Сравнительная характеристика состава заменимых и незаменимых аминокислот в полученных образцах молочно-соевых сгустков представлена на рисунках 5 и 6 соответственно. з -
2,5
о S
!1,5 а
(D
ч
о 1 О 1
0,5
■II II
III Н|. I. .
| Обезжиренное молоко
Обезжиренное молоко 80 % : Соевая дисперсия 20 %
Обезжиренное молоко 70 % : Соевая дисперсия 30 %
Обезжиренное молоко 60 % : Соевая дисперсия 40 %
Наименование заменимой кислоты Рисунок 5 - Состав заменимых аминокислот образцов молочно-соевых сгустков
5
4
3
2
1
0
2
0
а
(D
ч о U
Обезжиренное молоко
Обезжиренное молоко 80 % : Соевая дисперсия 20 %
Обезжиренное молоко 70 % : Соевая дисперсия 30 %
Обезжиренное молоко 60 % : Соевая дисперсия 40 %
Уа! 1_еи
Наименование незаменимой аминокислоты
Рисунок 6 - Состав незаменимых аминокислот образцов молочно-соевых сгустков
Сравнительный анализ аминокислотного состава полученных в процессе ферментации сгустков показал влияние дозы молочного и соевого сырья на количественную и качественную характеристики заменимых и незаменимых аминокислот. В частности отмечено, что в мо-лочно-соевых сгустках аминокислотный состав сбалансирован, что, в свою очередь, отвечает требованиям науки о «здоровом питании» и свидетельствует о высокой биологической ценности.
Изучены органолептические показатели и определена титруемая кислотность готовых образцов молочно-соевых сгустков. Результаты представлены в таблице 2.
Таблица 2
Характеристика образцов молочно-соевых сгустков
Компонентное соотношение сырья в смеси Характеристика молочно-соевых сгустков
Кислотность, °Т Органолептические показатели
Обезжиренное молоко 60 % Соевая дисперсия 40 % 64,4 Консистенция молочно-соевого сгустка однородная, излишне вязкая. Вкус кисломолочный, излишне сладкий, с ярко выраженным соевым вкусом и запахом. Цвет кремовый.
Обезжиренное молоко 70 % Соевая дисперсия 30 % 70,8 Консистенция молочно-соевого сгустка однородная, в меру вязкая. Вкус кисломолочный, в меру сладкий, с легким соевым вкусом. Цвет светло-кремовый.
Обезжиренное молоко 80 % Соевая дисперсия 20% 76,8 Консистенция молочно-соевого сгустка однородная, недостаточно вязкая. Вкус и запах кисломолочный, наличие соевого компонента практически не ощущается. Цвет белый с легким кремовым оттенком.
В образцах молочно-соевых сгустков, полученных в процессе ферментации смесей с разным содержанием обезжиренного молока и соевой дисперсии, изменение органолептических показателей и титруемой кислотности с повышением соевого компонента происходит следующим образом:
- кремовый цвет молочно-соевого сгустка становится более интенсивным, соевый вкус и запах более выраженный, с преобладанием сладковатого привкуса, консистенция более плотная;
- показатель титруемой кислотности в готовом молочно-соевом сгустке снижается.
26
Выводы
В результате проведенного эксперимента обоснована возможность применения мо-лочно-соевой смеси (обезжиренное молоко и соевая дисперсия в процентном соотношении 70:30 соответственно) при выработке традиционных кисломолочных напитков.
Дана высокая оценка белковому составу и органолептическим показателям полученного молочно-белкового сгустка.
Соотношение заменимых и незаменимых аминокислот в продукте позволяет удовлетворить потребность организма в независимых аминокислотах. Важным фактором является наличие заменимых аминокислот, способных замещать одна другую в рационе - глютаминовой и аспарагиновой, пролина и серина [9].
По органолептическим показателям молочно-соевый сгусток соответствует всем требованиям, предъявляемым к кисломолочным напиткам по консистенции. Если анализировать вкус и запах продукта, то данный показатель необходимо корректировать за счет использования различных натуральных наполнителей и добавок, поэтому необходимо изучить возможность внесения в состав рецептуры кисломолочного напитка фруктовых или плодово-ягодных наполнителей, витаминно-минеральных премиксов.
В целях повышения пищевой и биологической ценности, а также придания кисломолочным напиткам на молочно-соевой основе пробиотической и пребиотической направленности планируется проведение ряда следующих исследований:
- изучить влияние дозы соевой дисперсии на жирнокислотный состав молочно-соевой смеси;
- изучить процесс ферментации молочно-соевой смеси с использованием разных видов заквасочных культур и их комбинации, в частности лакто- и бифидобактерии;
- изучить влияние полисахаридов или олигосахаридов на процесс ферментации мо-лочно-соевой смеси, на реологические, синеретические свойства и микробиологическую характеристику готового продукта.
Библиография
1. Решетник Е.И., Уточкина Е.А. Реализация принципа сбалансированности жирнокислотного состава многокомпонентного пищевого модуля // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. - 2016. - № 2-3. - С. 66-69.
2. Гаврилова Н.Б., Пасько О.В., Каня С.С. и др. Научные и практические аспекты технологии производства молочно-растительных продуктов: монография. - Омск: Изд-во ОмГАУ, 2006. - 336 с.
3. Комарова Н.В., Каменцев Я.С. Практическое руководство по использованию систем капиллярного электрофореза «Капель». - СПб.: ООО «Веда», 2006. - 212 с.
4. Меркулова Н.Г., Меркулов М.Ю., Меркулов И.Ю. Производственный контроль в молочной промышленности. - СПб.: ИД «Профессия», 2010. - 656 с.
5. БегеуловМ.Ш. Использование соевой окары в хлебопечении // Хлебопродукты. - 2010. - № 7. - С. 40-42.
6. Решетник Е.И., Уточкина Е.А. Практические аспекты проектирования функциональных продуктов питания: монография. - Благовещенск: Изд-во ДальГАУ, 2012. - 97 с.
7. Щегорец О.В. Соеводство: учеб. пособие. - Благовещенск: ООО ИК «РИО», 2018. - 600 с.
8. Gavrilova N.B, Chernopolskaya N.L, Rebezov M.B. et al. Advanced biotechnology of specialized fermented milk products // International Journal of Recent Technology and Engineering. - 2019. - N 2. -Р.2718-2722.
9. Нечаев А.П., Траубенберг С.Е., Кочеткова А.А. и др. Пищевая химия: учеб. пособие. - СПб.: ООО «Издательство ГИОРД», 2015. - 672 с.
Bibliography
1. Reshetnik E.I., Utochkina E.A. Implementation of the principle of balancing the fatty acid composition of a multicomponent food module // News of higher educational institutions. Food technology. - 2016. - N 2-3. -P. 66-69.
2. Gavrilova N.B., Pasko O.V., Kanya S.S. et al. Scientific and practical aspects of the production technology of dairy and vegetable products: monograph. - Omsk: OmSAU Publishing house, 2006. - 336 p.
3. Komarova N.V., Kamentsev Ya.S. Practical guide to the use of capillary electrophoresis systems «Kapel». - SPb.: LLC Veda, 2006. - 212 p.
4. Merkulova N.G., MerkulovM.Yu., Merkulov I.Yu. Production control in the dairy industry. - SPb.: ID Profession, 2010. - 656 p.
5. BegeulovM.Sh. The Use of soy okara in bakery products // Bread products. - 2010. - N 7. - P. 40-42.
6. Reshetnik E.I., Utochkina E.A. Practical aspects of designing functional food products: monograph. - Blagoveshchensk: Publishing house of the Far Eastern state agrarian University, 2012. - 97 p.
7. Schegorets O.V. Soy production: a training manual. - Blagoveshchensk: LLC IK Rio, 2018. - 600 p.
8. Gavrilova N.B, Chernopolskaya N.L, Rebezov M.B. et al. Advanced biotechnology of specialized fermented milk products // International Journal of Recent Technology and Engineering. - 2019. - N 2. -P.2718-2722.
9. Nechaev A.P., Traubenberg S.E., Kochetkova A.A. et al. Food chemistry: a textbook. - SPb.: GIORD Publishing house, 2015. - 672 p.
