CC BY
305.18.04 - ТЕХНОЛОГИЯ МЯСНЫХ, МОЛОЧНЫХ И РЫБНЫХ ПРОДУКТОВ
И ХОЛОДИЛЬНЫХ ПРОИЗВОДСТВ _(ТЕХНИЧЕСКИЕ НА УКИ)_
Е.И. Решетник, д-р техн. наук, проф., e-mail: [email protected] Дальневосточный государственный аграрный университет В.А. Максимюк, канд. техн. наук, e-mail: [email protected] Дальневосточное высшее общевойсковое командное училище им. Маршала Советского Союза К.К. Рокоссовского А.В. Строчук, студент Дальневосточный государственный аграрный университет
г. Благовещенск
УДК 637.14 : 635.655
ВЫБОР СПОСОБА КОАГУЛЯЦИИ МОЛОЧНО-СОЕВОЙ ОСНОВЫ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОБОГАЩЕННОГО СЫРНОГО ПРОДУКТА
В статье приведены результаты исследования получения белковых масс из обезжиренного коровьего молока и основы соевой пищевой в различных соотношениях. Изучено влияние коагулянтов -4%-ного раствора хлорида кальция и кислой молочной сыворотки - на консистенцию полученных белковых масс. Сенсорным способом определены органолептические характеристики опытных образцов, комиссией проведена их дегустационная оценка. Установлены значения таких физико-химических показателей, как титруемая кислотность и массовая доля влаги. Изучены органолептические, физико-химические и микробиологические показатели, а также показатели безопасности добавки «Экстракт коры березы».
На основании результатов проведенного исследования установлено, что в качестве коагулянта целесообразно использовать кислую молочную сыворотку. Наилучшими органолептическими и физико-химическими показателями обладал образец белковой массы, полученный из 70 % обезжиренного молока и 30 % основы соевой пищевой, он имел наивысший балл при дегустационной оценке. Согласно проведенным исследованиям установлено, что добавка «Экстракт коры березы» безопасна для здоровья и может быть использована для обогащения антиоксидантами сырных продуктов.
Ключевые слова: обезжиренное молоко, основа соевая пищевая, белковая масса, коагулянт, ан-тиоксидант, бетулин, тритерпеновые соединения.
E.I. Reshetnik, Dr. Sc. Engineering, Prof.
V.A. Maksimyuk, Cand. Sc. Engineering A.V. Strochuk, student
CHOICE OF THE COAGULATION METHOD OF DAIRY-SOYBEAN BASE FOR GETTING ENRICHED CHEESE PRODUCT
The article presents the results of a study of obtaining protein masses from skimmed cow's milk and the food soybean base in various ratios. The effect of coagulants - 4% solution of calcium chloride and acid whey - on the consistency of the obtained protein masses is studied. Organoleptic characteristics of the test specimens were determined by a sensory method, and a tasting evaluation was conducted by the commission.
Values of such physical and chemical indicators as titrable acidity and a mass fraction of moisture are established. Organoleptic, physical and chemical and microbiological indicators and also indicators of safety of «Birch Bark Extract» additive are studied.
Based on the results of the study, it was established that it is advisable to use sour milk whey as a coagulant. The best organoleptic and physico-chemical indicators had a sample of protein mass, obtained from 70% skimmed milk and 30% of the food soybean base, which had the highest score during the tasting
évaluation. According to studies, it has been established that the supplement "Birch Bark Extract " is safe for health and can be used to enrich cheese products with antioxidants.
Key words: skim milk, food soybean base, protein mass, coagulant, antioxidant, betulin, triterpene compounds.
Введение
Разработка и производство продуктов питания, благоприятно влияющих на состояние здоровья потребителя, являются одним из приоритетных направлений развития пищевой промышленности в каждой стране. В последние годы отмечен активный интерес производителей и потребителей к такой группе пищевых продуктов, как продукты для обеспечения функционального питания. Данная группа продуктов содержит в своем состав компоненты животного и растительного происхождения, различные классы химических природных соединений, биологически активные вещества и т.д., что в итоге позволяет получить оптимальный по нутри-ентному составу продукт. Регулярное употребление функциональных продуктов питания активизирует и нормализует отдельные метаболические процессы в организме, улучшая общее самочувствие человека.
Южные регионы Дальнего Востока являются одними из лидеров по выращиванию сои в нашей стране. Данная сельскохозяйственная культура является богатым источником растительного белка, что позволяет позиционировать ее как потенциальное сырье для производства комбинированных мясных и молочных продуктов. Также преимуществами продуктов на основе сои являются их низкая калорийность, отсутствие холестерина, высокое содержание витаминов и минеральных веществ [3-5].
Внесение в пищевые продукты биологически активных веществ, выработанных из экологически чистого сырья Дальневосточного региона, позволяет обогатить их состав природными антиоксидантами.
Целью исследования является разработка технологии мягких сырных продуктов, обогащенных природными антиоксидантами - тритерпенами, полученными из растительного сырья Дальневосточного региона.
Материалы и методы исследования
Экспериментальная часть исследований проводилась в лаборатории кафедры «Технология переработки продукции животноводства» Дальневосточного ГАУ и в аккредитованной производственно-аналитической лаборатории ЗАО «Аметис».
Объектами исследований являлись основа соевая пищевая, обезжиренное молоко, творожная сыворотка, раствор хлорида кальция 4 %, белковая масса, добавка «Экстракт коры березы», являющаяся источником тритерпеновых соединений. Добавка выпускается ЗАО «Аметис» (г. Благовещенск) согласно ТУ 9325-020-70692152-2012. Состав и свойства добавки «Экстракт коры березы» исследовали по органолептическим, физико-химическим и микробиологическим показателям, показателям безопасности.
Значение титруемой кислотности определяли по ГОСТ 3624. Значение влажности белковой массы находили согласно ГОСТ 3626. Органолептические характеристики определяли сенсорным способом, дегустационную оценку проводили по пятибалльной шкале.
Результаты исследования и их обсуждение
Для определения оптимального состава и сенсорных характеристик разрабатываемого мягкого сырного продукта необходимо определить соотношение количества обезжиренного молока к основе соевой пищевой [6].
Обезжиренное молоко и основу соевую пищевую смешивали в процентном соотношении 70:30, 60:40 и 50:50. Полученные образцы смеси подвергали нагреванию до температуры 95±2 °С, без выдержки, охлаждали до 28-30 °С и по отдельности вносили подготовленный
4%-ный раствор хлорида кальция и молочную сыворотку с кислотностью 85 °Т. Продолжительность коагуляции составила 5-10 мин. Характеристика консистенции полученных сгустков представлена в таблице 1.
Таблица 1
Характеристика консистенции белковой массы после коагуляции
Образец № 1 (70:30)
Сгусток плотный, нежный с хорошо отделяющейся сывороткой, хлопья белка крупные
Сгусток упругий, с хорошо отделяющейся сывороткой, хлопья белка крупные
Образец № 2 (60:40) Сыворотка молочная кислая Сгусток слабый, неупругий, консистенция творожистая, хлопья белка мелкие
4%-ный раствор СаС12_
Сгусток мягкий, сыворотка отделяется слабо, хлопья белка мелкие
Образец № 3 (50:50)
Сгусток слабый, хлопья белка мелкие, малый выход белковой массы
Сгусток слабый, мажущий, сыворотка отделяется очень слабо, хлопья белка мелкие
Из данных, представленных в таблице 1, установлено, что наилучшими показателями консистенции белковой массы обладали образцы, полученные из 70 % обезжиренного молока и 30 % основы соевой пищевой с коагулянтами - сыворотка молочная кислая и 4%-ный раствор хлорида кальция. В обоих образцах сгусток обладал плотной, упругой консистенцией и высокими синеретическими свойствами. Образцы с процентным соотношением обезжиренного молока и основы соевой пищевой 60:40 и 50:50 обладали слабым сгустком, белковая масса слабо отделяла сыворотку.
Полученные сгустки подвергали самопрессованию в течение 1-1,5 ч при комнатной температуре. После прессования определяли органолептические характеристики полученных белковых масс (табл. 2).
Таблица 2
Органолептическая характеристика белковой массы
Характеристика Образец № 1 (70:30) Образец № 2 (60:40) Образец № 3 (50:50)
Сыворотка молочная кислая
Вкус кисломолочный кисломолочный, с легким привкусом сои кисломолочный, с выраженным привкусом сои
Цвет белый, со светло-кремовым оттенком белый, с кремовым оттенком кремовый
Консистенция однородная, упругая крошливая резинистая
4%-ный раствор CaCl2
Вкус кисломолочный кисломолочный, с легким привкусом сои кисломолочный, с выраженным привкусом сои
Цвет белый, со светло-кремовым оттенком белый, с кремовым оттенком кремовый
Консистенция упругая, плотная резинистая резинистая
Наилучшими сенсорными показателями обладали образцы, полученные из 70 % обезжиренного молока и 30 % основы соевой пищевой. Используемые коагулянты (сыворотка творожная и 4%-ный раствор СаСЬ) проявили высокую эффективность при осаждении белковой массы из смеси обезжиренного молока и соевой основы. Однако использование творожной сыворотки в качестве коагулянта наиболее целесообразно, так как она является доступным вторичным сырьем с низкой стоимостью, что обеспечивает снижение себестоимости разрабатываемого сырного продукта.
Проведена дегустационная оценка белковых масс по пятибалльной шкале с выводом среднеарифметического результата комиссией из 3-х человек (табл. 3).
Таблица 3
Дегустационная оценка белковых масс
Показатель Образец № 1 (70:30) Образец № 2 (60:40) Образец № 3 (50:50)
Вкус, запах 5 5 5 3 3 2 2 3 2
Средний балл 5 2,6 2,3
Консистенция 5 5 5 4 3 3 3 3 3
Средний балл 5 3,3 3
Итого 5 3 2,7
Наивысший средний балл по дегустационной оценке получил образец № 1 с 30%-ным добавлением основы соевой пищевой. В дальнейших исследованиях будет использован образец № 1, полученный из 70 % обезжиренного молока и 30 % основы соевой пищевой с использованием в качестве коагулянта кислой молочной сыворотки.
Значение физико-химических показателей белковых масс, полученных с использованием кислой сыворотки, представлено в таблице 4.
Таблица 4
Физико-химические показатели белковой массы
Показатель Образец № 1 (70:30) Образец № 2 (60:40) Образец № 3 (50:50)
Титруемая кислотность, оТ 83 74 62
Массовая доля влаги, % 66 69 70
Оптимальными физико-химическими показателями обладает образец белковой массы № 1, полученный из 70 % обезжиренного молока и 30 % основы соевой пищевой. Образцы № 2 и № 3 имели титруемую кислотность на 10,8 и 25,3 % меньше, чем образец № 1, и массовую долю влаги выше на 4,5 и 6,0 % соответственно. Установлено, что увеличение доли основы соевой пищевой в смеси снижает значение титруемой кислотности и увеличивает массовую долю влаги.
В качестве функциональной составляющей выбрана добавка «Экстракт коры березы», полученная из экологически чистого растительного сырья, содержащая тритерпеновые соединения, обладающие антиоксидантными свойствами [2]. Так, из коры березы получают бетулин - природный антиоксидант, представляющий собой пентациклический тритерпеновый спирт лупанового ряда. Химическая формула бетулина - С30Н50О2. Молекулярное строение бетулина представлено на рисунке.
Бетулин включен в СанПиН 2.3.2.1293-03 «Гигиенические требования по применению пищевых добавок» в раздел «Пищевые добавки для производства пищевых продуктов» [7].
Массовая доля бетулина в экстракте должна составлять не менее 60,0 %, массовая доля влаги - не более 7,0 %. В исследуемом образце содержание бетулина составило 63,0 %, влаги - 4,7 %. Добавка также включает в свой состав другие сопутствующие тритерпеновые соединения - бетулиновые кислоту и альдегид, лупеол, а также другие БАВ - олеановую кислоту, катехины и флавоноиды, что связано со степенью очистки экстракта, полученного из коры органическими растворителями.
Добавка обладает следующими технологическими свойствами: нерастворима в воде, но образует устойчивую суспензию с маслами и липидами, хорошо перемешивается с сыпучими компонентами, устойчива при нагревании ^пл = 252 °С), может быть внесена в продукт на различных стадиях технологического процесса. Она не оказывает влияния на исходные органо-лептические характеристики обогащаемого продукта, сохраняя свойственные ему вкус и аромат.
Показатели безопасности добавки «Экстракт коры березы» представлены в таблице 5.
Таблица 5
Показатели безопасности экстракта коры березы
Показатель Допустимые Результат
значения исследования
ДДТ, мг/кг < 0,02 < 0,005
Гексахлорциклогексан (ГХЦГ), мг/кг < 0,5 < 0,005
Алдрин, мг/кг не допускается не обнаружено
Гептахлор, мг/кг не допускается не обнаружено
Массовая доля ртути, мг/кг < 0,03 < 0,003
Массовая доля мышьяка, мг/кг < 0,2 < 0,05
Массовая доля свинца, мг/кг < 1,0 < 0,02
Массовая доля кадмия, мг/кг < 0,1 < 0,01
Количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ), КОЕ/г <50000 <10
Бактерии группы кишечной палочки (БГКП) в том числе колиформы, в 0,1 г не допускается не обнаружено
Патогенные микроорганизмы, в том числе Salmonella, в 25,0 г не допускается не обнаружено
Дрожжи и плесени, КОЕ/г <100 < 10
E. coli, в 1,0 г не допускается не обнаружено
На основании данных, представленных в таблице 5, можно установить, что добавка безопасна для здоровья потенциальных потребителей и может быть использована для обогащения белковой массы и придания сырному продукту функциональных свойств.
Выводы
По результатам проведенного исследования установлено, что с ростом массовой доли основы соевой пищевой в смеси с обезжиренным молоком происходит снижение титруемой кислотности и увеличение массовой доли влаги белковой массы пропорционально увеличению соевой составляющей. Наилучшие коагулирующие свойства проявила кислая молочная сыворотка в сравнении с 4%-ным раствором хлорида кальция.
Наилучшими органолептическими характеристиками и физико-химическими показателями обладал образец белковой массы, полученный из 70 % обезжиренного молока и 30 % основы соевой пищевой.
На основании результатов, полученных при изучении добавки «Экстракт коры березы», установлено, что она безопасна и может быть использована для обогащения антиоксидантами сырного продукта.
Библиография
1. Толстиков Г.А., Флехтер О.Б., Шульц Э.Э. и др. Бетулин и его производные. Химия и биологическая активность // Химия в интересах устойчивого развития. - 2005. - № 13. - С. 1-30.
2. Максимюк В.А., Решетник Е.И. Исследование возможности обогащения молочных продуктов питания экстрактом коры березы // Материалы V Междунар. науч. конф. «Пищевые инновации и биотехнологии», г. Кемерово, 25 апреля 2017 г. - Кемерово, 2017. - С. 526-527.
3. Надточий Л.А. Разработка рецептур и технологии мягких сыров без созревания с использованием продуктов переработки сои: дис. ... канд. техн. наук. - М., 2008. - 207 с.
4. Решетник Е.И. Научное обоснование и технологические аспекты производства соево-мо-лочных концентратов: монография. - Благовещенск: Изд-во ДальГАУ, 2006. - 120 с.
5. Решетник Е.И. Применение соево-молочного концентрата в производстве продуктов питания: монография. - Благовещенск: Изд-во ДальГАУ, 2007. - 190 с.
6. Решетник Е.И., Шарипова Т.В., Максимюк В.А. Методология проектирования продуктов питания с требуемым комплексом показателей пищевой ценности: монография. - Благовещенск: Изд-во ДальГАУ, 2016. - 197 с.
7. СанПиН 2.3.2.1293-03. Гигиенические требования по применению пищевых добавок.
Bibliography
1. Tolstikov G.A., Flekhter O.B., Shults E.E. et al. Betulin and its derivatives. Chemistry and biological activity // Chemistry for Sustainable Development. - 2005. - N 13. - P. 1-30.
2. Maksimyuk V.A., Reshetnik E.I. Study of the possibility of enriching dairy products with birch bark extract // Materials of the V International scientific conference «Food Innovations and Biotechnologies», Kemerovo, on April 25, 2017. - Kemerovo, 2017. - P. 526-527.
3. Nadtochy L.A. Development of formulations and technology of soft cheese without maturation with the use of soybean products: dis. ... Cand. Tech. Sci. - M., 2008. - 207 p.
4. Reshetnik E.I. Scientific substantiation and technological aspects of soy-milk concentrates production: monograph. - Blagoveshchensk: Publishing house of Far Eastern State Agrarian University, 2006. -120 p.
5. Reshetnik E.I. The use of soy-milk concentrate in the production of food products: monograph. -Blagoveshchensk: Publishing house of Far Eastern State Agrarian University, 2007. - 190 p.
6. Reshetnik E.I., Sharipova T. V., Maksimyuk V.A. Methodology of food design with the required set of indicators of nutritional value: monograph. - Blagoveshchensk: Publishing house of Far Eastern State Agrarian University, 2016. - 197 p.
7. Sanitary Rules and Norms 2.3.2.1293-03 Hygienic requirements for the use of food additives.
