Технологические аспекты использования пектиносодержащего сырья в производстве мороженого Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

ушверситету харчування та торпвл1 «Прогресивш техшка та технолог!! харчових виробництв ресторанного господарства i торпвлЬ>, - Харюв, 2010. - Випуск 2 (12). - С. 156-160.

10. Бшонога Ю. Л. Cnoci6 штенсифшацп екстрагування хонсуриду з застосуванням поверхнево - активних речовин. [Текст] / Б. Р. Ц1ж, Ю. Ю . В аривода, У. Р. Драчук // Науковий вюник ЛНУВМ та БТ ¿меш С. 3. Гжицького. - 2008. - Т.10. №2. (37). - С.14-18.

Стаття надшшла до редакци 13.03.2015

УДК 637.33

Згурський А. В., к.т.н., Полщук Г. G., д.т.н., доц., Калшовська Т. В., к.т.н E-mail: [email protected]

Нац!оналний университет харчових технологий, Кигв Згурська Т. I. ©

Яготинсъкий центр профеайно-техмчног oceimu, Яготин, Кигвська обл.

ТЕХНОЛОГ1ЧШ АСПЕКТИ ВИКОРИСТАННЯ

ПЕКТИН0ВМ1СН01 0В0ЧЕВ01 СИРОВИНИ У ВИРОБНИЦТВ1

МОРОЗИВА

За результатами теоретичних та експерименталъних досл1джень науково обгрунтовано технолог^чт ршення щодо розроблення технолога молочного морозива з продуктами перероблення гарбуза. Досл1дження спрямовам на розроблення технолога молочного морозива з використанням в1тчизняног пектиновм!сног сировини, що Micmumb натуральна структуруюч1 та б1олог1чно-активт речовини. Визначено основт технолог^чт параметри процесу виробництва молочного морозива з продуктами перероблення гарбуза та характеристики готового продукту. На ocnoei реолог1чних досл1джень встановлено, що в молочно-овочевих cyMirnax структурування в1дбуваеться за рахунок стлъног dii розчинних пектинових речовин, нерозчинних часточок тканин гарбуза та бтюв молока. Встановлено рекомендовану юлъюстъ сухих речовин гарбуза, яка забезпечуе ефективне насичення молочно-овочевих сумшей повгтрям, його тонке розподыення у готовому продуктi протягом 7 хв, а також високий onip таненню. Шдтверджено можлив1сть застосування типових anapamie перюдичног dii для фризерування молочно-гарбузових сум1шей.

Ключовг слова: гарбуз, пектиновм1сна сировина, молочно-овочев1 cyMirni, крюскотчна температура, фризерування, морозиво.

УДК 637.33

Згурский А. В., к.т.н., Полищук Г. Е., д.т.н., доц., Калиновская Т. В., к.т.н.

Национальный университет пищевых технологий, Киев Згурская Т. И.

Яготинский центр профессионально-технического образования, Яготин,

Киевская обл.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПЕКТИНОСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ В ПРОИЗВОДСТВЕ МОРОЖЕНОГО

По результатам теоретических и экспериментальных исследований научно обоснованно технологические решения по разработке технологии молочного мороженого с продуктами переработки тыквы. Исследования направлены на разработку технологии молочного мороженого с использованием отечественного пектиносодержащего сырья, включающего натуральные структурирующие и

© Згурський А. В., Полщук Г. £., Калшовська Т. В., Згурська Т. I., 2015

22

биологически активные вещества. Определены основные технологические параметры процесса производства молочного мороженого с продуктами переработки тыквы и характеристики готового продукта. На основе реологических исследований установлено, что в молочно-овощных смесях структурирования происходит за счет совместного действия растворимых пектиновых веществ, нерастворимых частиц тканей тыквы и белков молока. Установлено рекомендованное количество сухих веществ тыквы, которая обеспечивает эффективное насыщение молочно-овощных смесей воздухом, его тонкое распределение в готовом продукте в течение 7 мин, а также высокое сопротивление таянию. Подтверждена возможность применения типовых аппаратов периодического действия для фризирования молочно-тыквенных смесей.

Ключевые слова: тыква, пектиносодержащее сырье, молочно-овощные смеси, криоскопическая температура, фризирование, мороженое.

UDC 637.33

Zgurskyi A., Polischuk G., Kalinowskay T.

National univerrsity of food technologies, Kiev Zgurskay T.

Center of vocational and technical education of Yahotyn, Kiev region

TECHNOLOGICAL ASPECTS OF PECTIN -CONTAINING RAW MATERIALS IN THE PRODUCTION OF ICE CREAM

According to the results of theoretical and experimental studies scientifically grounded technological decisions on technology development of milk ice cream with pumpkin processed products. The research aimed at developing technologies of milk ice cream using pectin-containing domestic raw materials that contain natural structuring and biologically active substances. The main technological parameters of the production of milk ice cream with pumpkin processed products and characteristics of the final product were determined. Regarding to the researches it was proved that in milk vegetable mixtures a structuring happens regarding to a common action of pectin materials, some parts of pumpkin and milk protein. It is determined recommended amount of pumpkin dry substances to provide an effective saturation of milk-vegetable mixtures by air and fine distribution of air into the final product during 7 min. Confirmed the applicability of standard devices ofperiodic action for freezing milky-pumpkin mixture.

Key words: pumpkin, pectin-contain raw materials, milk pumpkin mixtures, cryoscopy temperature, freezing, ice-cream.

Вступ. Застосування сировини рослинного походження у склад! молоковмюних продуктов дозволяе тдвищувати технолопчш властивосп харчових систем та покращувати структуру харчування населения Укра!ни. Саме у технологиях морозива на молочнш основ! з плодовою, япдною та овочевою снровнною, морознва з комбшованим складом сировини та щербету широко застосовують принципи комбшування сировини тваринного i рослинного походження.

Вщомий cnoci6 виробництва морозива овочевого та молочно-овочевого включае таю операцп [1]: подготовку овочево! сировини: приймання, кал1брування, миття, очищения вщ шюрки та насшня, подр1бнення, уварювання, розтирання; приймання та подготовку рецептурних компонента; приготування cyMimi; фшьтрування cyMimi; пастеризащю; гомогешзащю за температури, близько! до температури пастеризацп.

Недолгом даного способу виробництва морозива овочевого та молочно-овочевого е подвшна теплова обробка овочево! складово!: при пщготовщ овочево! основи шд час тушкування; при пастеризацп. Така теплова обробка зумовлюе 80 % руйнування Bcix ферментних комплекс1в, втрату 50 % впамшного комплексу та

23

викликае значну денатуращю харчових волокон та полщукр1в [2]. Вказаний недолш технолог!! викликае необхщнють розроблення принципово нового п!дходу до створення продукт!в даного ряду, яка б дала змогу спростити процес п!дготовки овочево! основи за умови забезпечення високих показник!в якост! готового продукту та максимального збереження !! б!олог!чно ц!нних складових. Як! нар!вш !з взаемодоповненням б!олог!чно ц!нних речовин у склад! морозива можуть забезпечити часткову або повну зам!ну традицшно використовуваних стаб!л!зац!йних систем за рахунок вм!сту у овочев!й сировин! значно! к!лькост! пол!сахарид!в та пектину зокрема. Окр!м того, виключення додаткових витрат з технолог!чного процесу та застосування в!тчизняно! сировини дасть змогу зменшити соб!варт!сть готового продукту й сприятиме стаб!л!зац!! продовольчо! безпеки кра!ни.

Метою науково-дослщно! роботи е розроблення нових вид!в морозива з натуральними компонентами на основ! овочево! сировини та наукове обгрунтування технолог!! його виробництва.

Матер1ал 1 методи дослщжень. Враховуючи вищезазначене, як овочеву сировину авторами було обрано гарбуз - один з найб!льш перспективних вид!в сировини для виробництва морозива як за органолептичними показниками, б!олог!чною ц!нн!стю, так ! за високим вм!стом пектинових речовин [3]. Для виробництва морозива використовували гарбуз Мускатний сорту «Вггамшний».

П!д час виконання науково-досл!дно! роботи використовували так! методи дослщжень: ф!зичш (вм!ст в!льно! та зв'язано! води, крюскотчна температура та реолог!чн! характеристики сумшей, збит!сть ! оп!р таненню морозива, температура сум!шей ! морозива, мшроструктурний анал!з харчових дисперсних систем); ф!зико-х!м!чш (визначення к!лькост! пектину, масово! частки жиру, ст!йк!сть емульс!й, загального вм!сту сухих речовин, вм!сту Р-каротину); органолептичн!; м!кроб!олог!чн! та математично-статистичн!.

Результаты дослщжень. Оск!льки в технолог!! морозива молочно-овочевого застосування гарбузово! сировини пропонуеться вперше, було визначено рац!ональн! режими механ!чного та теплового оброблення обрано! овочево! сировини. Авторами встановлено, що рац!ональним режимом термо-механ!чного оброблення е пастеризац!я сум!шей при температур! 85 °С з витримкою 5 хв та гомогешзащя за тиску 15,0...18,0 МПа. Такий температурний режим оброблення сприяе розм'якшенню тканин !, в!дпов!дно, бшьш ефективному проведению гомоген!зац!!, а також !нактивац!! фермент!в та початку процесу розпаду речовин з одночасним шдвищенням !х вологоутримуючо! здатност!, за рахунок шдвищення вм!сту розчинного пектину в сировин! з гарбуза [4]. При цьому на 1 % сухих речовин гарбуза в середньому припадае 0,05 % розчинного пектину.

Доведено, що обраш технолог!чн! режими теплового оброблення сумшей забезпечують одержання морозива, яке вщповщае нормативним вимогам ДСТУ 4733:2007 щодо м!кроб!олог!чних показник!в для даного виду продукцп.

Також встановлено, що поеднання емульгуючо! здатност! молочних б!лк!в у склад! сухого знежиреного молочного залишку та пол!сахарид!в овочево! сировини у сшввщношенш з жиром 1:1:2 дае можлив!сть отримати необхщний технолог!чний ефект, який задовольняе умови формування та стаб!л!зац!! структури морозива, при середньому д!аметр! жирових кульок 1,52 та 1,82 мкм для пюре з! св!жого гарбуза та порошку з гарбуза в!дпов!дно.

На основ! анал!зу реолог!чних характеристик ряду сумшей (молочно!, молочно! з стабшзацшною системою Cremodan 8Е 406 в кшькосп 0,6 %, молочно! з додаванням пектину у к!лькост! 0,25 % та молочно-гарбузових з пюре з! св!жого

24

гарбуза та порошком з гарбуза з вмютом сухих речовин гарбуза 2, 3, 4, 5, 6 %) доведено, що утворення !х структури зумовлено взаемод1ею м1ж пектином й шшими харчовими волокнами та молочним бшком, а також !х пдрофшьшстю. Встановлено, що мщнють структурних зв'язюв в молочно-овочевих сумшах е вищою в 2,0—2,2 рази, пор1вняно з овочевими, за вмюту сухих речовин гарбуза 4—6 %. Реолопчш характеристики (динам1чна межа здатносп до плинносп, мщшсть структурного каркасу надмолекулярних зв'язюв, пружня деформащя) практично не вщр!зняються для молочно-овочевих систем з пюре та з порошком ¿з гарбуза.

Встановлено, що вмют зв'язано! води у рецептурних сумшах для молочного морозива з застосуванням стабшзацшно! системи (0,6 %), порошку з гарбуза або пюре з1 св1жого гарбуза (5 % за сухими речовинами гарбуза) становить 0,541, 0,554 та 0,448 г/г сухих речовин вщповщно, що свщчить про достатню вологозв'язувальну здатнють продуклв перероблення гарбуза та !х вагому технолопчну роль. Подовження тривалост! визр1вання сумшей р1зного х1м1чного складу бшьше 12 год недоцшьне з точки зору зниження вмюту зв'язано! води в системах.

Доведено здатнють овочево! сировина знижувати крюскотчну температуру молочно-гарбузових сумшей у межах значень вщ -1,94 до -3,07 °С (рис. 1), що пояснюеться зростанням загально! кшькосп сухих речовин системи та, вщповщно, кшькосп зв'язано! води.

0

о

лГ о.

Р

га о_ ш с 3

01

'Е о

1С

о о Е

1.5

-2

-2,5

-3

-3,5

1 -с и ,0189-0 = 0,994 327х Е

\ * , \ ч. \ к'.. 'Л

■Ч *, N 1

У =- 2 № 0181-0, = 0,995 ч 3483х 3 )

- молочно-гарбузов1 сумЫ з пюре св1жого гарбуза

- молочно-гарбузов1 сумЫ з порошком з гарбуза

■■ ЛУйна функцщ для сум1шей з пюре св1жого гарбуза

- Л¡н1йна функцт для сум1шей

з порошком з гарбуза

3 4 5 6 Вм1ст СРГ, %

Рис. 1. Залежшсть змши крюскошчноТ температури молочно-гарбузових

сум1шей вщ кшькосп СРГ

Зниження в!дбуваеться пропорц!йно шдвищенню вм!сту сухих речовин гарбуза та шддаеться кореляц!! л!н!йною функц!ею. В сумш! для молочного морозива, виготовленш зг!дно типово! рецептури на основ! сучасно! стаб!л!зац!йно! системи Cremodan 8Е 406, кр!оскоп!чна температура нижча пор!вняно з досл!джуваними системами, що вмщують овочеву сировину. У свою чергу останн!, як вказано вище, характеризуются практично однаковим вм!стом х!м!чно зв'язано! води. Це можна пояснити тим, що молочно-овочев! сум!ш! можуть мютити б!льше зв'язано! води за рахунок утворення низькоенергетичних зв'язк!в м!ж часточками овочево! складово! [5], яка за енерпею зв'язку е слабкозв'язаною. Згщно л!тературних даних, така вода шддаеться заморожуванню, але вона суттево впливае на кр!оскоп!чну температуру, зм!нюючи при цьому х!д льодоутворення при заморожуванш [6, 7].

25

Для перев1рки цього твердження було розраховано вмют виморожено! води в морозив! та побудоваио залежносп виморожуваиия води в коитрольиих зразках (рис. 2), зразках з пюре з1 св1жого гарбуза (рис. 3) та з порошком з гарбуза.

Встаиовлеиа властивють молочио-гарбузових сумшей до зниження крюскотчно! точки замерзания зумовлюе збшьшення масово! частки невиморожено! вологи. Так, наприклад, при температур! -5 °С (що е середньою температурою м'якого морозива на виход1 з1 шнеково! камери фризера) кшьюсть невиморожено! води збшьшуеться вщ 35 % до 38,8...40,2 % за вмюту сухих речовин гарбуза 3 % \ до 58,6...61,4 при 6 %, що сприятиме утворенню м'яко! \ кремопод1бно! структури морозива, впливатиме на його здатнють до формування порцш та довготривалого збер1гання складнодисперсно! структури [7, 8].

Дослщжено динамшу збивання сумшей та диспергування повпряно! фази морозива з продуктами перероблення гарбуза пщ час фризирування (рис. 4), пор1вняно з морозивом молочним.

о4 100

О « 80

О

К Я 60

*

о

а 40

14 20

и 0

1 1_—

^__—

у У /

// /

// / 1

// // 1

10

15 20 Температура,

30

35

40

С

- Сум]ш без стабшватору

- О - Сум]ш з стабшватором Сгешсх^ап

Рис. 2. Залежносп вмкту вимороженоТ води вщ температури в процеа охолодження молочного морозива

«

ч

о «

•13 и

<и О

а о

а «

«

н о

га

100 80 60 40 20 0

0

5

10

15

20

25 0^

30

35

40

Температура, С

—О—вмютСРГ3 % -О- вмютСРГ4 % —□— вмютСРГ 5 %■■■&■ - вмютСРГ6 %

Рис. 3. Залежносп вмкту виморожено'1 води вщ температури в ироцеа охолодження молочного морозива з пюре з1 св1жого гарбуза (б)

0

5

26

Режим 1

Режим 2

100 80

о 60

&

1

ю т

40

20 0 + 0

12 £

ю со

-Контроль -

123456789 10 Тривалють фризерування, хв

- СРГ 3 % -а- СРГ 4 % -«- СРГ 5 % -•- СРГ 6 %

100 80 60 40 20 0

- Контроль -

123456789 10 Тривалють фризерування, хв

- СРГ 3 % -ь- СРГ 4 % -— СРГ 5 % —- СРГ 6 %

а)

б)

Рис. 4. Динамжа змши збитосл в процеа фризерування морозива молочного з пюре з1 св1жого гарбуза (а) та з порошком ¡з гарбуза (б)

Встановлено, що мшьмально необхщне значения збитосл для молочного морозива, яка забезпечуе вщчуття кремопод1бносл, забезпечуеться вмютом сухих речовин гарбуза 4 та 5 %. Мш1мально необхщна трива-лють фризерування сумшей даних сумшей повинна становити не менше 7 хв. Формування структури для молочно-овочевих сумшей з вмютом сухих речовин гарбуза 5 % проходить протягом бшьш тривалого часу, пор1в-няно з сумшшю на основ! сучасно! стабшзацшно! системи, що сприятиме збереженню структурних властивостей м'якого морозива за необхщносп його тимчасом-вого збер1гання в цилшдр1 фризера.

Доведено, що шд час виробництва та збер1гання морозива молочного з продуктами перероблення гарбуза -(24±2) °С впродовж 12 мюящв загальш втрати Р-каротину складають 9,7 та 10,2 % для морозива, виготовленого на основ! пюре з1 св1жого гарбуза та порошку з гарбуза, вщповщно. До 38...45 % вщ ус1х втрат припадае на процес виробництва морозива, а 62...55 % на його зберпання.

Визначено, що морозиво молочне, виготовлене на основ! пюре з1 св1жого гарбуза, за такими показниками якосп, як збинсть, ошр таненню, дисперсшсть повнряно! фази практично не поступаеться (5.7 % вщ абсолютного значения) за показниками якосп морозиву, виготовленому на основ! порошку з гарбуза (рис. 5).

Проте воно характеризуеться кращою органолептичною оцшкою, р1зниця складае 10 бал1в. Морозиво, виготовлене на основ 1 порошку, за рахунок попереднього теплового впливу пщ час сушшня гарбуза набувае присмаку карамел1зацп, який легко може бути прихований за допомогою харчосмакових наповнювач1в.

Висновки: 1. За результатами теоретичних та експериментальних дослщжень науково обгрунтовано технолопчш ршення щодо розроблення технологи молочного морозива з продуктами перероблення гарбуза.

27

Ошр таненню. хв

Середнш дцамеггр гговпряних кульок. мкм

Збилсть, %

Орг анолептична ощнка. бал

100

□ Морозиво молочне з гаорез1 свжого гарбуза, СРГ 5 % ■ Морозиво молочне з порошком з гарбуза. СРГ 5 % Рис. 5. Показники якосп молочного морозива виготовленого на основ! р1зноТ сировини з гарбуза

Режим 2

2. Доведено здатшсть сировини з гарбуза виконувати вологоутримуючу, сгабшзуючу, структуруючу та емульгуючу дп в молочно-овочевих системах, яю забезпечують формування комплексу стандартизованих ф1зико-х1м1чних i мкробюлопчних показниюв, а також оригшальних органолептичних характеристик морозива молочного.

Отримаш результата дослщжень сприятимуть розширенню теоретичних та практичних р1шень в технолог1ях харчових дисперсних систем з комбшованим складом сировини та з шдвищеним вмютом вологи на основ1 натурально! сировини.

Перспективы подальших дослщжень. Доведения ефективносп стабшзацп овочевою сировиною структури морозива е лише першим кроком для вивчення мехашзму структуроутворення заморожених дисперсних систем протягом технолопчного циклу ix виробництва та в процес1 збер1гання. В подальшому авторами заплановано дослщити можливють формування структури морозива шляхом заморожування попередньо збито! cyMimi. Що дозволить виготовляти даний продукт без застосування спещал1зованого обладнання.

Л1тература

1. Типова технолопчна шструкщя з виробництва морозива молочного, вершкового, пломб1ру; плодово-ягщного, ароматичного, щербету, льоду; морозива з комб1нованим складом сировини : TTI 31748658-1-2007. - [Чинна вщ 2008-01-01]. -К. : Асощац1я украшських виробниюв «Украшське морозиво та заморожен! продукта», 2007. - 100 с.

2. Консервы и концентраты для детского питания / [Дмитриева Е. Т., Евстигнеев Г. М., Марх 3. А. и др.] ; под ред. А. Н. Самсоновой. - М. : Агропромиздат, 1985. - 246 с.

3. Садыгов К. Д. Использование и переработка тыквы / [Садыгов К. Д., Дажикаев Ю. М., Сарыев Э. Г., Остапчук Н. В.]. - Одесса, 1993. - 90 с.

4. Згурський А. В. Перерозподш пектинових речовин в овочевш сировин1 при виробництв1 морозива / А. В. Згурський, Г. G. Полщук, I. О. Крапивницька // Харчова промислов1сть. - 2011. - № 10. - С. 50-55.

5. Василенко 3. В. Плодоовощные пюре в производстве продуктов / 3. В. Василенко, В. С. Баранов. - М. : Агропромиздат, 1987. - 125 с.

6. Flores A. Ice Crystal Size Distributions in Dynamically Frozen Model Solutions and Ice Cream as Affected by Stabilizers / Aaron Flores, Douglas Goff // Journal of Dairy Science. - 1999. - Vol. 82, № 7. - P. 1399-1407.

7. Справочник по производству мороженого / [Оленев Ю. А., Творогова А. А., Казакова Н. В., Соловьева Л. Н.]. - М. : ДеЛи Принт, 2004. - 798 с.

8. Marshall R. T. Ice Cream / Marshall R. T., Goff H. D., Hartel R. W. - [6th Edn.] - N. Y.: Kluwer Academic, 2003. - 371 p.

Стаття надшшла до редакци 2.03.2015

УДК 602. 4: 579.864: 546.23

Капрельянц Л. В., д.т.н., проф, Трегуб Н. С., асшрант © E-mail: [email protected]

Одесъка национальна академ1я харчових технолог1й, м. Одеса, Украгна

3MIHA ПОКАЗНИК1В К1НЕТИЧНИХ ПАРАМЕТР1В НАКОПИЧЕННЯ БЮМАСИ LACTOBACILLUS ACIDOPHILUS ТА BIFIDOBACTERIUM BIFIDUMПРИ КУЛЬТИВУВАНШ НА СЕЛЕНОВМ1СНИХ СЕРЕДОВИЩАХ

У cmammi наведено дам щодо позитивного впливу есенц1ального м1кроелементу Селену на организм людини. Описано причини дефщиту надходження м1кроелементу Селену до организму людини. Охарактеризовано здатмстъ проб1отичних м!крооргатзм1в накопичувати неоргамчм форми Селену

© Капрельянц Л. В., Трегуб Н. С., 2015

28