CC BY
52
УДК 637.146
Творожный биопродукт
с пшеничными отрубями
О.В. Пензина, О.В. Пасько, д-р техн. наук, профессор Омский государственный аграрный университет им. П.А. Столыпина
Тенденция развития молочной промышленности предусматривает комбинирование молочного и растительного сырья и получение продуктов, отвечающих современным концепциям рационального питания [1]. Одно из перспективных направлений пищевой технологии - разработка и организация промышленного производства новых продуктов направленного действия, сбалансированных в соответствии с физиологической потребностью различных возрастных групп. В настоящее время большое внимание уделяется производству продукции на молочной основе, обладающей пробио-тическими свойствами, позволяющей не только обеспечивать потребности человека в основных питательных веществах и энергии, но и выполнять профилактические и лечебные функции [2].
На сегодняшний день просматривается положительная тенденция по комбинированию сырья животного и растительного происхождения. Поэтому весьма актуально использование в составе творожного биопродукта пшеничных отрубей, при этом получаемый продукт обогащен пищевыми волокнами, обладает высокой пищевой и биологической ценностью.
Наряду с комбинированием сырья животного и растительного происхождения в настоящее время большой научный и практический интерес представляет технология АТ-тво-рога («Advanced technology» - с англ. «изготовленный по передовой технологии»). Продукт вырабатывается из молока с повышенной концентрацией сухих веществ, сквашенного гомоферментативными культурами без последующего отделения сыворотки. Данный продукт имеет структуру, подобную творогу, но не предусматривает применения технологии сепарирования сгустка. Один
Опыт 4 (2 % отрубей)
Контроль
Опыт 3 - Опыт 1
отрубей) Опыт 2 (1 * отрубей) <059^
Рис. 1. Изменение показателя биологической ценности (БЦ, %) белково-растительной основы в зависимости от массовой доли пшеничных отрубей
из наиболее распространенных приемов при производстве АТ-творога -добавление к молочной основе мо-лочно-белкового концентрата (стабилизационной системы), что приводит к повышению массовой доли сухих веществ. Выход творожной основы по отношению к массе нормализованной смеси составляет 100 %. Состав полученных белковых концентратов позволяет дополнительно обогатить продукт нативным молочным белком, пищевыми волокнами и улучшить его функциональные свойства [3].
Таким образом, актуальное направление научных исследований -разработка технологии творожного биопродукта с пшеничными отрубями [4].
Цель данных научных исследований - разработка технологии творожного биопродукта с пшеничными отрубями без отделения сыворотки.
Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие научные задачи:
- провести конструирование бел-ково-растительной основы (далее БРО);
- исследовать процесс ферментации и коагуляции БРО продукта гомоферментативными культурами Lactococcus lactis subsp. cremoris (далее L.cremoris) и Lactococcus lactis subsp. lactis (далее L.lactis), штамм CHN-19 и термофильными культурами Lactobacillus acidophilus (далее L.acidophilus), штамм La5;
изучить структурно-механические свойства БРО с пшеничными отрубями;
разработать технологию производства творожного биопродукта с пшеничными отрубями.
При выполнении экспериментальных исследований применяли комплекс общепринятых, стандартных и модифицированных методов исследования: физико-химических, микробиологических и математических.
На кафедре товароведения, стандартизации и управления качеством Омского государственного аграрного университета им. П.А. Столыпина проводятся исследования по разработке рецептур и технологии творожного биопродукта с использованием пшеничных отрубей без отделения сыворотки.
На первом этапе исследований проведено конструирование БРО продукта по оптимальному балансу незаменимых факторов питания (аминокислот), эффекту взаимного обогащения и биологической ценности.
Корректировку белкового состава творожного биопродукта с пшеничными отрубями осуществляли за счет использования концентрата молочных белков: РготНк 602В и Геле-он 112 С-М и пшеничных отрубей. Концентраты молочных белков представляют собой мелкодисперсный порошок, получаемый из обезжиренного молока с применением методов ультрафильтрации, с массовой долей белка от 42 до 85 % в зависимости от вида.
Пшеничные отруби основные носители пищевых волокон, и их употребление может быть разумной альтернативой всем другим методам коррекции дефицита пищевых волокон в питании. Конструирование БРО проводили на основе обезжиренного молока, сливок 35 %-ной жирности, концентрата молочного белка и пшеничных отрубей, при этом содержание отрубей варьировали от 0,5 до 2 %. Установлено, что при введении пшеничных отрубей в БРО увеличивается содержание пищевых волокон и незначительно повышается биологическая ценность продукта. Изменение биологической ценности БРО продукта по результатам конструирования представлено на рис. 1.
По результатам проведенных исследований установлено, что БРО, содержащая 1 % пшеничных отрубей (опыт 2), характеризуется наилучшими органолептическими показателями, а также высокой пищевой и биологической ценностью. Конструирование БРО2 проводили за счет обезжиренного молока, сливок с массовой долей жира 35 %, 1 % пшеничных отрубей и 5 % концентрата молочного белка «Гелеон 112С-М» до достижения сухих веществ в готовом продукте 18—20 %.
Концентрат молочного белка «Гелеон 112 С-М» выбран для дальнейших испытаний ввиду его лучшей растворимости и наилучших органо-лептических показателей.
Подводя итог вышесказанному, можно отметить следующее: введение в продукт концентрата молочного белка и пшеничных отрубей положительно влияет на показатель биологической ценности продукта, улучшает органолептические показатели, что позволяет получить творожный биопродукт без сепарирования сгустка.
На следующем этапе исследовали процесс ферментации и ферментации БРО ЬУБ-культурами, представляющих собой сочетание гомофер-ментативных (культур 1.сгетог'1Б и
ИэсПб, штамм СН1\1-19) и термофильных культур а.ас1СорНИиБ, штамм 1_а5). Ферментацию проводили до достижения клеточной концентрации ¡-.ааСор/пИиБ в БРО не менее 1х106 КОЕ/г и молочнокислых микроорганизмов не менее 1х107 КОЕ/г. Важный технологический фактор в производстве творожных продуктов - процесс коагуляции молочно-белковой основы. В проводимых исследованиях выбран кислотно-сычужный способ коагуляции ферментным препаратом СНУ-МАХ™ (химозин). Доза внесения - 1 г на 1 т смеси.
Далее изучали структурно-механические свойства характеристики БРО, существенно влияющие на качество и технологический процесс производства творожного биопродукта. Наряду с внешним видом, цветом и запахом консистенции пищевых продуктов уделяется большое внимание как одной из важных характеристик, определяющих потребительскую привлекательность готовых продуктов [5].
Реологические исследования БРО проводили на ротационном вискозиметре «Реотест-2». Показания регистрировали при увеличении и последующем уменьшении градиента скорости сдвига в интервале от 0,33 до 185,8 с-1[6]. Исследовали образцы БРО с соотношением вносимых пшеничных отрубей от 0,5 до 2 %. Полученные результаты исследования эффективной вязкости представлены на рис. 2.
Как видно из представленной зависимости, на начальном этапе сквашивания вязкость не изменяется - это соответствует индукционному периоду, при этом сгусток отсутствует. Затем эффективная вязкость интенсивно нарастает до достижения ее максимального значения (3,65 1_д Па^с). Можно отметить, что с увеличением массовой доли вносимых пшеничных отрубей увеличивается значение эффективной вязкости исследуемых образцов (от
з,185 до 3,65 1_д Па^с) при 0,5 и 2 % соответственно.
На основании комплекса проведенных исследований установлено, что оптимальное количество пшеничных отрубей - 1 % в составе БРО, так как дальнейшее увеличение их количества приводит к излишнему привкусу растительного компонента
и, в целом, ухудшает органолепти-ческие показатели готового продукта. Определен оптимальный состав БРО (%): обезжиренное молоко-81,5; сливки 35 %-ной жирности -12,5 %; концентрат молочного белка - 5; пшеничные отруби - 1. Такой состав обеспечивает высокую активность и жизнеспособность пробио-тических микроорганизмов а.сгетог1Б, НасИБ и ¡-.асСорЫ/иБ).
На основе БРО разработана технология производства творожного
RAW MA
25
50
75 100
Скорость сдвига, с-1
125
150
—Опыт 2 (1 % отрубей)
- - Опыт 4 (2 % отрубей)
Рис. 2. Зависимость эффективной вязкости от скорости сдвига белково-растительной основы с различным содержанием пшеничных отрубей
Опыт 1 (0,5 % отрубей) Опыт 3 (1,5 % отрубей)
биопродукта, позволяющая исключить стадию отделения сыворотки, так как процесс синерезиса присутствует в скрытом виде и сыворотка равномерно распределена в объеме продукта. Выход творожной основы составляет 100 % по отношению к массе нормализованной смеси. Установлен гарантированный срок годности продукта - 14 сут при температуре хранения 4±2 0C [4]. Технологическая схема нового продукта представлена на рис. 3.
В результате проведенных исследований разработана нормативная документация и технология творожного биопродукта с пшеничными отрубями (СТО 00419839-001-2013 Биопродукт творожный с пшеничными отрубями).
Таким образом, проведено конструирование БРО по оптимальному балансу незаменимых факторов питания (аминокислот), эффекту взаимного обогащения и биологической ценности, определен оптимальный состав БРО, включающий обезжиренное молоко, сливки 35 %-ной жирности, концентрат молочного белка (5 %) и пшеничные отруби (1 %).
Исследован процесс коагуляции и ферментации БРО DVS-культурами, представляющих собой сочетание гомоферментативных культур L.cremoris и L.lactis, штамм CHN-19 и термофильных культур L.acidophilus, штамм La5. Ферментацию проводили до достижения клеточной концентрации L.acidophilus в БРО не менее 1х106 КОЕ/г и молочнокислых микроорганизмов не 1х107 КОЕ/г.
В результате проведенных реологических исследований можно отметить, что с увеличением массовой доли вносимых пшеничных отрубей увеличивается значение эффективной вязкости исследуемых образцов (от 3,185 до 3,65 Lg Па^с) при 0,5 и 2 % соответственно.
На основании комплекса научных исследований разработана техноло-
Рис. 3. Схема технологического процесса производства творожного биопродукта с пшеничными отрубями
гия творожного биопродукта с пшеничными отрубями и нормативная документация (СТО 00419839-0012013 Биопродукт творожный с пшеничными отрубями).
ЛИТЕРАТУРА
1. Тарасова, Е.Ю. Многокомпонентный ферментированный продукт/Е.Ю. Тарасова, С.Л. Галкина//Молочная промышленность. - 2012. - № 5. - С. 32-33.
2. Пасько, О.В. Разработка технологии творожного биопродукта/О.В. Пасько, Н.А. Смирнова//Пищевая промышленность. - 2012. - № 1. -С. 42-43.
3. Золотин, А.Ю. Разработка продуктов с наполнителями для питания детей дошкольного и школьного возраста/ А.Ю. Золотин, С.В. Фелик, Т.А. Антипо-ва//Переработка молока. - 2009. -№ 10. - С. 32.
4. Остроумов, Л.А. Творожно-кру-пяной биопродукт для питания детей школьного возраста/Л.А. Остроумов, С.Л. Галкина//Пищевая промышленность. - 2012. - № 9. - С. 36-38.
5. Гордиенко, Л.А. Йогурт с использованием концентрата сывороточных белков: реологические свойства/Л.А. Гордиенко, И.К. Куликова, И.А. Евдо-кимов//Молочная промышленность. -2010.- №8.-С. 72-73.
6. Косой, Д.В. Реология молочных продуктов/В.Д. Косой, Н.И. Дунченко, М.Ю. Меркулов. - М.: ДеЛи принт, 2010.
Творожный биопродукт с пшеничными отрубями Ключевые слова
творожный биопродукт; белково-растительная основа; пробиотические свойства; эффективная вязкость; технология АТ-творога.
Реферат
Представленная статья посвящена перспективам разработки творожного биопродукта с пшеничными отрубями. На сегодняшний день просматривается положительная тенденция по комбинированию сырья животного и растительного происхождения. Наряду с комбинированием сырья растительного и животного происхождения, в настоящее время большой научный интерес представляет технология АТ-творога («Advanced technology» - с англ. «изготовленный по передовой технологии»).
Авторы
Пензина Оксана Валерьевна,
Пасько Ольга Владимировна, д-р техн. наук, профессор
Омский государственный аграрный университет
им. П.А. Столыпина, 644122, г. Омск, ул.6-я Северная, д. 43А;
Curd Bioproduct with Wheat Bran Key words
cottage cheese bioproduct; proteinaceous and vegetable basis; pro-biotic properties; effective viscosity; technology of AT-cottage cheese.
Abstracts
Presented article is devoted to prospects of development of a cottage cheese bioproduct with wheat bran. Today the positive tendency on a combination of raw materials of an animal and a phytogenesis is looked through. Along with a combination of raw materials of a vegetable and animal origin, now great scientific interest is represented by technology of AT-cottage cheese («Advanced technology» - with English «made on advanced technology»).
Authors
Penzina Oksana Valeryevna,
Pasko Olga Vladimirovna, Doctor of Technical Science, Professor Omsk State Agrarian University named by P.A. Stolypin, 43A, 6-th Severnaya St., Omsk, 644122; [email protected]
УДК 615.322, 581.143.6, 637.138
Растительный пигмент шиконина
для молочных продуктов
Д.Л. Клабукова, С.Е. Строгов, д-р техн. наук, профессор, В.В. Туркин, канд. биол. наук
ОАО «Биохиммаш», Москва
Н.Г. Машенцева, д-р техн. наук
Московский государственный университет пищевых производств
В пищевой промышленности в настоящее время все чаще применяют пищевые добавки, полезных в производственном процессе, увеличивающие выход продукта и улучшающие его органолептические характеристики, но оказывающих негативное воздействие на здоровье потребителя. Так, многие пищевые красители, в том числе красно-фиолетовой гаммы, обладают высокой токсичностью и при регулярном употреблении в пищу вызывают заболевания желудочно-кишечного тракта, аллергические реакции и другие побочные эффекты [1, 2]. Поэтому актуален вопрос использования в рационе уже известных безопасных натуральных красителей и поиска новых природных колорантов.
Один из давно известных натуральных красителей - шиконин -активное начало нафтохиноновой природы растений семейства Бурач-
никовых (Вогад'тасеае). Он является вторичным метаболитом растений и может быть синтезирован в культуре клеток в промышленных масштабах [3, 4]. Данный пигмент красно-фиолетового цвета обладает широким спектром ценных характеристик, в том числе антимикробными [5], противовирусными [6, 7], противовоспалительными [8], противоопухолевыми [9, 10], иммуномодулирующи-ми [11, 12], антиоксидантными [13, 14] свойствами. Благодаря низкой токсичности, термостабильности, устойчивости к окислителям и воздействию света шиконин может быть отличной альтернативой для придания окраски пищевым продуктам, в том числе молочным. За счет своей биологической активности его можно использовать в технологии продуктов функционального назначения.
Объект исследования - нафтохи-ноновый пигмент шиконин: мелко-
кристаллический порошок темно-красного цвета без запаха и вкуса, полученный путем экстракции хлороформом из биомассы культуры клеток воробейника краснокорнево-го (Lithospermumery throrhizon Sieb. Et Zucc., штамм ВК-39).
В качестве тест-микроорганизмов были выбраны коллекционные штаммы, в том числе: молочнокислые микроорганизмы Streptococcus thermophilus и Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus (ГНУВНИ-МИ); санитарно-показательная микрофлора Escherichia coli M17 (ВКПМВ-8208), Staphylococcus aureus 209P (ВКПМВ-6646), Salmonella typhimurium LT2 (ВКПМВ-3533).
При изучении антимикробных свойств шиконина использовали метод двойных последовательных разведений в соответствующей каждому микроорганизму питательной среде.
Навеску шиконина вносили в стерильную пробирку и стерилизовали в течение 1 ч 95 %-ным этиловым спиртом из расчета 0,1 мл спирта на 5 мг порошка шиконина (этиловый спирт в концентрации 2 % не оказывает антимикробного действия, что было проверено в специальном исследовании). Если растворимость препарата была низкая, в каждую пробирку добавляли по две капли
