ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА КОМБИНИРОВАННОГО ДЕСЕРТНОГО БИОПРОДУКТА

АННОТАЦИЯ

В статье представлены результаты исследований по разработке технологии комбинированного десертного биопродукта для профилактического питания на основе молочной сыворотки, обогащенного комплексом биологически активных веществ.

ABSTRACT

The article presents the results of research on the development of the formulation and technology of a dessert bio-product for preventive nutrition based on whey enriched with a complex of biologically active substances.

Ключевые слова: молочная сыворотка, пряные травы, клубничное пюре, концентрат бифидобактерий, функциональные свойства, комбинированные продукты

Keywords: whey, herbs, strawberry puree, bifidobacteria concentrate, functional properties, combined products

Введение. Клинические и статические исследования подтверждают, что несбалансированное питание, вызванное дефицитом в продуктах различных нутриентов, ухудшение экологической ситуации и нарастание психоэмоционального напряжения являются проблемами, с которыми сталкивается современный человек. Все эти факторы приводят к нарушениям обмена веществ, микроэкологии организма, быстрой утомляемости, повышают риск развития тяжелых заболеваний, таких как кардиопатологии, ожирение и сахарный диабет, заболевания желудочно-кишечного тракта, онкологические патологии [1].

В связи с этим, разработкам в области создания высококачественных, биологически полноценных, обогащенных и экологически безопасных продуктов массового потребления для профилактического питания придается большое значение.

Актуальным направлением развития пищевой индустрии является увеличение объемов производства комбинированных продуктов на основе молочно-растительного сырья с применением пробиотических микроорганизмов. В комбинированных продуктах компоненты сырья содержат биологически активные вещества, которые придают продукту новые функционально-технологические свойства, усиливают и дополняют полезные качества друг друга и стимулируют защитные функции организма. Такие продукты наиболее полно соответствуют принципам сбалансированного питания [2,3].

В связи с этим, на кафедре химических технологий и продуктов питания СКИТУ (филиал) МГУТУ им. К.Г.Разумовского проводятся исследования по разработке состава и технологии комбинированного десертного биопродукта, предназначенного для профилактического питания различных групп населения.

Объекты и методы исследования. Для проведения исследования использовали следующие компоненты: молочную сыворотку – творожную ГОСТ 34352-2017, сливки м.д.ж. 30% ГОСТ 31451-2013, концентрат бифидобактерий Бифилакт-Б (ТУ 9229-102-046102209-2015), пюре клубничное ГОСТ 32742-2014, зелень базилика сушеная мелкоизмельченная (ТУ 9199-001-52303135-2006), пищевые апельсиновые диетические волокна «Citri-Fi», (FiberstarInc, США), сахар ГОСТ 33222-2015.

Органолептический анализ экспериментальных образцов проводили по разработанной балловой шкале. Кислотность определяли титриметрическим методом по ГОСТ 3624-92, содержание жира по ГОСТ 5867-90. Определяли пищевую и энергетическую ценность образцов десертных биопродуктов расчетным способом [4]. Количество бифидобактерий по МУК 4.2.999-00, микробиологические показатели по ГОСТ 32901-2014.

Результаты исследования и их обсуждение.

В результате проведенных экспериментов была разработана технология производства комбинированного десертного биопродукта. Операции проводили в следующей технологической последовательности: подготовка сырья к работе (оценка качества на соответствие требованиям нормативной и технической документации) → приготовление нормализованной смеси → перемешивание полученной смеси, пастеризация смеси при t=(94±2)ºС с выдержкой 10 мин → охлаждение смеси до t=60ºС, внесение пюре клубники и зелени базилика сушенной мелкоизмельченной при постоянном перемешивании, τ=10 мин, до равномерного распределения ингредиентов → охлаждение до t=37ºС, внесение активизированного концентрата бифидобактерий Бифилакт-Б, перемешивание в течении 10 минут → фасовка в потребительскую упаковку, маркировка → охлаждение и хранение в холодильной камере при t= (4±2)ºС не менее 12 часов для формирования необходимой структуры продукта.

Воздействие бифидобактерий на организм человека изучено российскими и зарубежными авторами: бифидобактерии препятствуют развитию патогенных микроорганизмов, увеличивают сопротивляемость к инфекциям, предотвращают накопление в кишечнике вредных продуктов обмена, обеспечивают и улучшают всасывание витаминов группы В, витамина К,  кальция, железа, а также витамина Д, обладают антиканцерогенным эффектом и антиоксидантной активностью [5]. Бифидобактерии характеризуются высокими адгезивными свойствами и природной устойчивостью к ряду антибиотических препаратов. Пробиотическим культурам бифидобактерий на международном уровне присвоен статус безопасности GRAS (Generally recognized as safe), что обосновывает применение в производстве безопасных продуктов питания [6].

Размножение этих микроорганизмов в продукте не предусматривалось, поэтому дозировку концентрата бифидобактерий Бифилакт-Б подбирали с учетом требований: количество клеток бифидобактерий на конец срока годности должно быть не менее 10⁷ КОЕ/г.

Для определения необходимого количества пюре клубничного оценивали его влияние на органолептические и физико-химические показатели опытных образцов биопродукта. Количество пюре клубничного варьировалось от 5 до 15% от исходной массы биопродукта (образцы 1, 2, 3).

В процессе оценки качественных показателей была исследована степень влияния количества вкусового наполнителя на кислотность готовых изделий. За контроль брали десертный биопродукт без вкусового наполнителя. Отмечено, что увеличение массовой доли пюре клубничного в продукте приводит к росту титруемой кислотности по сравнению с контрольным образцом (65°Т): 69, 73, 78°Т.

На основании проведенных экспериментов по оценке органолептических показателей максимальную суммарную оценку получил образец № 2 (10% клубничного пюре), отмечена нежная консистенция биопродукта, молочно-розовый цвет, приятный клубничный вкус и запах. Дальнейшие эксперименты проводили с этим образцом.

На следующем этапе проводили исследования влияния зелени базилика сушеной мелкоизмельченной на органолептические показатели десертного биопродукта. Поскольку базилик – это отменный ингредиент для разного рода композиций, оценивали его взаимодействие с молочной основой и клубничным наполнителем. Для определения оптимального количества пряно-ароматической добавки исследовали образцы с количеством зелени базилика сушеной мелкоизмельченной: 0,5, 0,8, 1 кг на тонну исходного продукта.

В результате оценки органолептических показателей выделен образец №2 с добавлением 0,8% зелени базилика сушеной мелкоизмельченной. Образец отличался гармоничным вкусом, нежной консистенцией и приятным ароматом. При увеличении пряно-вкусовой добавки вкус десертного биопродукта становился излишне пряным.

Исследования физико-химических и микробиологических показателей отмеченного образца комбинированного десертного биопродукта представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Физико-химические и микробиологические показатели образца

Анализ результатов исследований и дегустации показали, что десертный биопродукт обладает высокими органолептическими показателями, пробиотической активностью, обусловленной клеточной концентрацией пробиотических культур микроорганизмов (не менее 1,0×10⁷ КОЕ/г), высокими пребиотическими свойствами, за счет использования пюре клубничного и зелени базилика сухой мелкоизмельченной и молочной сыворотки, то есть является продуктом высокой пищевой и биологической ценности. Продукты, обогащенные бифидобактериями, характеризуются высокими диетическими свойствами, так как содержат ряд биологически активных соединений: свободные аминокислоты, летучие жирные кислоты, ферменты, антибиотические вещества, микро- и макроэлементы [7].

Из полученных данных установлено, что обогащенный десертный биопродукт по величине энергетической ценности является низкокалорийным (значение показателя энергетической ценности до или равно 100 ккал/ 100 г продукта), в связи, с чем продукт можно рекомендовать для диетического питания.

В ходе эксперимента определяли влияние добавленных немолочных компонентов на хранимоспособность обогащенного десертного продукта. В качестве контроля использовался десертный продукт, полученный без внесения пюре клубничного и сухой зелени базилика мелкоизмельченной.

Опытные образцы биопродукта хранили при температуре (4±2)°С в течение 20 суток. Отбор проб проводили на 1, 5, 7, 10, 15, и 20 сутки, в соответствии с МУК 4.2.1847–04, которые устанавливают порядок проведения и методологию санитарно-эпидемиологической оценки обоснования сроков годности и условий хранения пищевых продуктов.

В ходе исследований определяли изменение показателей качества образцов биопродуктов. На протяжении 7 суток показатели не изменялись. При дальнейшем хранении образцов было отмечено постепенное нарастание титруемой кислотности, при этом нарастание кислотности у образцов обогащенного биопродукта по сравнению с контрольным образцом шло менее интенсивно.

На 10 сутки хранения изменений органолептических показателей в образцах обогащенного биопродуктов не отмечено, а в контрольном образце выявлены изменения вкуса и значительное отделение сыворотки. Только на 15 сутки в образцах обогащенных десертных биопродуктов наблюдались изменения внешнего вида и ухудшение вкуса и запаха, что говорит о положительном влиянии пюре клубничного и сухой зелени базилика мелкоизмельченной на хранимоспособность нового продукта (рис.1).

Рисунок 1. Зависимость изменения органолептических показателей образцов от продолжительности хранения биопродуктов

При исследовании количества клеток бифидобактерий наблюдалось их снижение в контрольном образце после 7 суток хранения (1,0×10⁶ КОЕ/г), в обогащенном десертном биопродукте после 11 суток хранения (1,0×10⁶ КОЕ/г). Отмечена высокая стабильность и выживаемость бифидобактерий в обогащенном десертном биопродукте в процессе хранения в течении 10 суток. При проведении дальнейших микробиологических исследований образцов было установлено, что бактерии группы кишечной палочки, патогенные микроорганизмы, в том числе сальмонеллы, дрожжи и плесени не были обнаружены в образцах в конце срока хранения как и в свежевыработанных образцах, что соответствует показателям безопасности по медико-биологическим требованиям. Исходя из полученных результатов, оптимальным сроком хранения обогащенного десертного биопродукта установлено 10 суток.

При добавлении пюре клубничного и сухой зелени базилика мелкоизмельченной в экспериментально отработанных количествах десертный биопродукт приобретает приятный клубнично-пряный аромат, специфический привкус, молочнорозовый цвет и густую нежную однородную консистенцию. Результаты исследований образцов биопродукта на конец срока годности (10 сут) представлены в таблице 2.

Таблица 2.

Показатели качества образцов биопродукта на конец срока годности

Выводы. Разработана оптимальная модель десертного биопродукта с высокой пищевой ценностью, характеризующаяся высокими органолептическими показателями и профилактическим действием. Использование в рецептуре десертного биопродукта в качестве основы молочной сыворотки положительно отразилось на конечном результате, поскольку сыворотка технологична в переработке, вкус сыворотки хорошо сочетается со вкусом вводимых добавок и компонентов, содержащаяся в сыворотке лактоза и другие составляющие благоприятны для роста и функционирования пробиотических микроорганизмов. Доказана целесообразность использования в качестве ингредиента с биологически полезными свойствами - живых микроорганизмов бифидобактерий, а также  возможность применения пюре клубничного и зелени базилика сушеной мелкоизмельченной в многокомпонентной рецептуре десертного биопродукта в количестве 10 % от массы сырьевой смеси и 0,8 кг на 1000 кг  соответственно. Немолочные компоненты улучшили хранимоспособность десертного биопродукта – срок его годности составляет 10 суток.

Список литературы:

1. Кайшев, В. Г. Функциональные продукты питания: основа для профилактики заболеваний, укрепления здоровья и активного долголетия / В.Г. Кайшев, С.Н. Серегин // Пищевая промышленность, 2017. – № 7 – С. 8–14.
2. Артюхова, С.И. Биотехнология производства десертных биопродуктов для функционального питания: монография / С.И. Артюхова, А.А. Макшеев; Минобрнауки России, Омский государственный технический университет. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2014. – 124 с.
3. Структурированные молокосодержащие продукты с растительными наполнителями / Л.В. Голубева, О.И. Долматова, Е.И. Бочарова // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. – 2012. – Т. 54, № 4. – С. 79–81.
4. Расчет пищевой ценности хлебобулочных и кондитерских изделий: методические указания / Н.Н. Типсина, Т.Ф Варфоломеева; Краснояр. гос. аграр. ун-т. – Красноярск, 2016. – 41 с.
5. Иркитова А.Н. Идентификация и количественный учет микроорганизмов в бактериальных заквасках и концентратах // Молочная промышленность. – 2013 – №11. – С.36–38.
6. Артюхова С.И., Зверева О.А. Изучение биотехнологических свойств Bifidobacterium longum для производства биологически активных добавок // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2014. N 8. С. 132.
7. Функ И.А., Иркитова А.Н. Биотехнологический потенциал бифидобактерий/ И.А. Функ, А.Н. Иркитова// Acta Biologica Sibirica. – 2016. – №2 (4). – С. 67–79.