CC BY
127
УДК 637.146
Влияние процесса ферментации на содержание свободных аминокислот при производстве молочных напитков
Вобликова Татьяна Владимировна, кандидат технических наук, доцент e-mail: tppshp@mail.ru
ФГБОУ ВПО «Ставропольский государственный аграрный университет»
Трубина Ирина Александровна, кандидат технических наук, доцент e-mail: stgau.75@mail.ru
ФГБОУ ВПО«Ставропольский государственный аграрный университет»
Пермяков Анатолий Викторович, кандидат технических наук, доцент e-mail:aper17@yandex.ru
ФГБОУ ВПО «Северо-Кавказский федеральный университет»
Котова Владислава Юрьевна, студентка e-mail: vladislava.kotova2010@yandex.ru
ФГБОУ ВПО «Ставропольский государственный аграрный университет»
Аннотация: оптимизированы технологические параметры производства ферментированного кисломолочного напитка из козьего молока с внесением экстракта мяты перечной, приведены его физико-химические и органолептические показатели. Массив полученных данных при выполнении исследований позволил оптимизировать параметры получения экстракта мяты перечной при производстве ферментированного напитка из козьего молока. Для получения экстракта мяты перечной оптимальной является температура настаивания - 90°± 2°С с продолжительностью 30 мин, соотношение сырья и экстрагента - 20:80. Установлено, что доза вносимого в продукт экстракта - 5% от массы молочной смеси не оказывает негативного воздействия на структурно-механические характеристики продукта. Изучен качественный и количественный состав свободных заменимых и незаменимых аминокислот в молоке и ферментированном кисломолочном напитке. В результате ферментации проведенной при температуре 32±2 °С в течение 8 часов количество свободных аминокислот увеличивается 4,66 раза.
Ключевые слова: свободные аминокислоты, козье молоко, ферментированный молочный напиток
Анализ структуры питания населения России, свидетельствует о дефиците пищевого белка, который по прогнозам экспертов, сохранится и в ближайшем будущем [1,2]. Среди всех пищевых веществ белок играет наиболее важную роль в жизнедеятельности живого организма. Он характеризуется исключительным разнообразием биологических функций, включая пластическую каталитическую (ферментативную), структурную, двигательно-сократительную, защитную (иммунную), регуляторную (гормональную), транспортную, рецепторную и другие.
Биологическая ценность белков пищевых продуктов зависит от количества и соотношения в них аминокислот, каждая из которых играет определенную биологическую роль [3,4]. В результате неправильного питания понижается сопротивляемость организма человека неблагоприятным факторам, развиваются хронические заболевания, снижается продолжительность жизни [5].
Кисломолочные продукты содержат достаточное для полноценного питания количество незаменимых аминокислот, количество которых увеличивается в ферментированном молоке в несколько раз по сравнению со свежим.
К управляемым способам получения кисломолочных продуктов относятся биотехнологические способы, характеризующиеся тем, что с помощью биологических агентов, в частности, микроорганизмов можно влиять на состав и свойства этих продуктов.
В настоящее время в мировой практике отмечена тенденция использования козьего молока, особенно при производстве детского, лечебного и профилактического питания. В последнее время в связи с образованием многочисленных фермерских хозяйств козоводство получило новый импульс развития и потребность в углубленном изучении использования козьего молока. В связи этим, возросло и количество исследований, посвященных изучению физико-химического состава и биологической ценности козьего молока и продуктов его переработки [6].
Продукты из козьего молока характеризуются особенностью вкусо ароматических показателей, связанных с видом используемого молочного сырья. Для адаптации к предпочтениям потребителей и гармонизации вкуса в продуктах из козьего молока используются пряноароматические добавки [7].
Целью данной работы стало изучение влияния процесса ферментации на содержание свободных аминокислот в кисломолочных напитках с внесением и без внесения мятного экстракта.
Для проведения исследований применялись стандартные методики: ГОСТ 25179-2014 Молоко и молочные продукты. Методы определения массовой доли белка; ГОСТ 5867-90 Молоко и молочные продукты. Методы определения жира; ГОСТ Р 54761-2011. Молоко и молочная продукция. Методы определения массовой доли сухого обезжиренного молочного остатка; ГОСТ Р 54758-2011 Молоко и продукты переработки молока. Методы определения плотности ГОСТ Р 54758-2011 Молоко и продукты переработки молока. Методы определения плотности.
Определение содержания свободных аминокислот выполняли на автоматическом анализаторе аминокислот ААА 400 в условиях аккредитованной учебно-научной испытательной лаборатории Ставропольского государственного аграрного университета.
В качестве сырья для производства кисломолочного напитка использовали козье молоко. Физико-химические показатели козьего молока - сырья: массовая доля жира - 4,98%; массовая доля белка - 2,85 %, сухой обезжиренный молочный остаток - 8,26%, титруемая кислотность 20оТ; плотность 1027кг/м3.
При производстве ферментированного напитка применяли симбиотическую закваску, состоящую из комплекса мезофильных бактерий: Leuconostoc сгето^, Lactococcus lactis, Lactococcus cremoris, Lactococcus diacetylactis. В работе оптимизирована доза вносимой закваски. Наилучшие структурно-механические и ор-ганолептические характеристики обеспечивало внесение 5% закваски от массы исходного молока.
Немаловажное значение для производства ферментированных напитков, в частности из козьего молока, имеют органолептические показатели. Поэтому с целью установления вкусоароматических свойств было проведено исследование ор-ганолептических показателей экстрактов, полученных из мяты перечной. В качестве экстрагента использовалось козье молоко.
Результаты, полученные при выполнении исследований, позволили оптимизировать параметры получения экстракта мяты перечной при производстве ферментированного напитка из козьего молока. Для получения экстракта мяты перечной оптимальной является температура настаивания - 90 ± 2°С с продолжительностью 30 мин, соотношение сырья и экстрагента - 20:80. Установлено, что доза вносимого в продукт экстракта - 5% от массы молочной смеси не оказывает негативного воздействия на структурно-механические характеристики продукта. Внесение экстракта проводилось после охлаждения смеси до температуры заквашивания.
Исследование качественного и количественного состава свободных аминокислот выполнено в козьем молоке-сырье и после процесса ферментации, проведенной при температуре 32±2 оС в течение 8 часов.
В работе исследовалось два образца продукции, полученных в одинаковых условиях, с внесением и без внесения экстракта мяты перечной.
Физико-химические и органолептические показатели ферментированных напитков представлены в таблице 1.
Таблица 1 - Физико-химические органолептические характеристики ферментированных напитков из козьего молока
Наименование показателя Контрольный образец (ферментированный напиток) Опытный образец (ферментированный напиток с внесением экстракта мяты)
массовая доля жира, % 4,98 4,98
массовая доля белка, % 2,85 2,85
титруемая кислотность, Т° 111 114
органолептическая характеристика цвет продукта снежно-белый, вкус кисломолочный с выраженным привкусом козьего молока; консистенция однородная с незначительным выделением сыворотки цвет напитка кремово-желтый. вкус кисломолочный с умеренным ароматом мяты; консистенция однородная
В результате исследований установлено, наличие в ферментированном кисломолочном напитке аспарагиновой кислоты, треонина, серина, глютаминовой кислоты, пролина, глицина, аланина, валина, метионина, изолейцина, лейцина, тирозина, фенилаланина, гистидина, лизина. Не обнаружен - аргинин. Данные полученные в результате исследований представлены в таблице 2.
Таблица 2 - Содержание свободных аминокислот в козьем молоке и в ферментированных напитках
Аминокислоты козье молоко-сырье Образец 1 - контроль (ферментированный напиток) Образец 2 (ферментированный напиток с внесением экстракта мяты)
мг% % к сумме мг% % к сумме мг% % к сумме
Незаменимые: Валин 0,255 3,325 0,191 0,533 0,185 0,509
Изолейцин 0,125 1,629 0,121 0,337 0,112 0,309
Лейцин 0,156 2,034 0,409 1,142 0,336 0,927
Лизин 0,476 6,206 1,545 4,315 1,756 4,840
Метионин 0,070 0,913 0,173 0,483 0,185 0,510
Треонин - - 1,114 3,112 0,942 2,597
Фенилаланин +тирозин 0,866 11,291 4,181 11,678 3,964 10,927
I незаменимых аминокислот 1,948 25,298 7,734 21,602 7,480 20,619
Заменимые: Аланин 0,414 5,398 0,888 2,480 0,803 2,214
Аргини 0,314 4,094
Аспарагиновая кислота 0,104 1,356 3,252 9,083 3,292 9,075
Гистидин 0,671 8,748 2,927 8,175 2,963 8,168
Глицин 1,339 17,457 1,579 4,410 1,671 4,606
Глютаминова кислота 1,740 22,685 10,883 30,396 10,986 30,284
Пролин - - 7,384 20,624 8,138 22,433
Серин 1,140 14,863 1,156 3,224 0,944 2,602
I заменимых аминокислот 5,722 74,600 28,069 78,398 28,797 79,381
I свободных аминокислот 7,670 100,000 35,803 100,000 36,277 100,000
Содержание свободных аминокислот в исходном не ферментированном козьем молоке составляет 7,1876 мг %. В результате ферментации козьего молока содержание свободных аминокислот увеличилось 4,66 раза.
Содержание свободных аминокислот больше на 1,32% в ферментированном напитке с внесением экстракта перечной мяты, чем в продукте без него. При этом можно отметить, что содержание незаменимых аминокислот в ферментированном напитке с экстрактом мяты ниже 3,28%.
В составе свободных аминокислот глютаминовая кислота в обоих вариантах составляет около 30%, пролиновая около 20%, аспарагиновая кислота 9%, гисти-дин - 8%.
Результаты проведенных исследований свидетельствуют о целесообразности
использования экстракта мяты перечной при производстве ферментированного напитка из козьего молока с целью адаптации вкусоароматических характеристик продукта в количестве 5% от массы смеси. Такое соотношение в смеси позволяет получить продукт по органолептическим и физико-химическим показателям, приближенным к традиционным кисломолочным напиткам.
Данные, полученные в результате исследования качественного и количественного состава свободных аминокислот, позволят оптимизировать состав за-квасочной микрофлоры с целью получения ферментированного напитка с высокой биологической ценностью.
Список использованной литературы:
1. Постников, С.И. Молочный белково-углеводный препарат «ЛАКТОБЕЛ» -для мясных продуктов функционального питания / С.И. Постников, Ю.И.Куликов, Л.И. Барыбина // Мясная индустрия. - 2007. - № 5. - С. 40-43.
2. Пермяков А.В. Альтернативные способы переработки подсырной сыворотки / Материалы международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства». - Ставрополь: АГРУС Ставропольского гос. аграрного ун-та, 2013.- С. 160-163
3. Buttriss, J. Nutritional properties of fermented milk products / J. Buttriss // Int. J. Dairy Technol. -1997. - V. 50. - №1. - P. 21-27.
4. Vladimir Sadovoy The Assessment of Food Composition Conformity with the Recipes' Requirements / Vladimir Sadovoy, Arcady Silantyev, Tatiana Shchedrina, Elena Savelieva // Advances in Life Sciences 2014, 4(2): 82-87 DOI: 10.5923/j. als.20140402.08.
5. Vladimir Sadovoy Dietary supplements and their role in obesity prevention / Vladimir Sadovoy, Arcady Silantyev, Olga Bunina, Tatiana Shchedrina, Anna Aralina // IOSR Journal of Pharmacy e-ISSN: 2250-3013, p-ISSN: 2319-4219, www.iosrphr.org, Vol. 2, Issue 6, Nov-Dec. 2012, PP. 23-28.
6. Суюнчев, О.А. Разработка технологии мягких сыров из козьего молока / О.А. Суюнчев, Т.В. Вобликова // Вест. Северо-Кавказского федерального ун-та. - 2007. - № 4. - С. 136-137.
7. Барыбина, Л. И. Изучение свойств и возможности использования в производстве мясопродуктов полифункциональных добавок на основе молочного сырья / Л. И. Барыбина, С. И. Постников, Д. Н. Лодыгин // Современные достижения биотехнологии : материалы 2-й Всероссийской науч.-техн. конф.: в 3 томах. Том. 3 (Ставрополь, 12-13 сентября 2002 г.) / Сев-Кав ГТУ. Ставрополь, 2002. - С. 67-69.
Fermentation process effect on free amino acid content in the production of dairy drinks
Voblikova Tatyana Vladimirovna, Cand. of Science (Technics), Associate Professor e-mail: tppshp@mail.ru
FSBEI HPE Stavropol State Agrarian University
Trubina Irina Aleksandrovna, Cand. of Science (Technics), Associate Professor
e-mail: stgau.75@mail.ru
FSBEI HPE Stavropol State Agrarian University
Permyakov Anatoly Viktorovich, Cand. of Science (Technics), Associate Professor, e-mail: aper17@ya.ru
FSAEI HPE North Caucasus Federal University
Vladislava Kotova Yur'yevna, student e-mail: vladislava.kotova2010@ya.ru FSBEI HPE Stavropol State Agrarian University
Abstract The technological parameters of producing a fermented milk drink from goat milk with the peppermint extract introduction are optimized, its physical, chemical and organoleptic characteristics are given. An array of available data allows optimizing the parameters of producing peppermint extract in the production of a fermented drink from goat milk. To produce the extract the optimum temperature of infusing is 90° ± 2°C for 30 minutes, the ratio of the raw material and extraction substance is 20:80. It is established that a 5% extract introduction dose of the milk mixture weight has no negative impact on the structural and mechanical product characteristics. The article gives the qualitative and quantitative composition of free essential and nonessential amino acids in milk and fermented milk drinks. In the fermentation process carried out at the temperature of 32 ± 2 °C for 8 hours the amount of free amino acids increases 4.66 times.
Keywords: free amino acids, goat milk, fermented milk drink
