Характеристика аналогов молока растительного происхождения для производства безлактозной продукции

Молоко и молочные продукты – продукты питания, которые включают в рацион практически всех возрастных категорий потребителей. Традиционно молоко получают от сельскохозяйственных животных, таких как коровы, буйволы, козы, верблюды и овцы [1].

Молоко и молочные продукты по своей пищевой и биологической ценности характеризуются высоким содержанием макро- и микронутриентов, незаменимых белков, незаменимых жирных кислот и биологически активных соединений, способствующих общему здоровью и развитию человека [2, 3]. Несмотря на то, что коровье молоко богато питательными веществами, некоторые люди не могут его употреблять по разным причинам, вклю- чая диетические ограничения (например, ве-ганство и вегетарианство), проблемы со здоровьем (например, аллергия и непереносимость лактозы) и экологические соображения, такие как сокращение углеродного следа. Поэтому в последние годы резко возрос спрос на растительные альтернативы молоку, что обусловлено множеством факторов, включая упомянутые, а также изменением пищевых предпочтений [4, 5].

Прогнозы предполагают, что мировые доходы от продажи аналогов молока вырастут до 38 млрд долларов США к 2029 году по сравнению с 23 млрд долларов США в 2023 году [6].

Растительные заменители молока получают из различных источников: бобовые (соя, горох, арахис), злаки (овес, рис), масличные семена (лен, кунжут) и орехи (миндаль, кешью, кокос). Они разрабатываются как потенциальные заменители коровьего молока, при этом некоторые из них обладают схожей функциональностью и сенсорными характеристиками [7]. Однако из-за различий в производственных процессах и используемого растительного сырья сенсорные свойства аналогов, такие как вкус, цвет и консистенция, отличаются от свойств коровьего молока [8].

Аналоги молока - это эмульсии, изготовленные из механически измельченного растительного сырья, содержащие такие компоненты, как жир, сахара, минералы и белки. Такой метод получения носит название «сверху вниз» и предполагает разрушение тканей растительного сырья для получения водной дисперсии мелких частиц [9]. Технологический процесс, который носит название «снизу вверх», предполагает гомогенизацию воды, растительного масла и растительных эмульгаторов для получения коллоидной дисперсии. Включает в себя выбор сырья, замачивание, измельчение и смешивание с водой с последующей гомогенизацией и фильтрацией для достижения жидкой консистенции, напоминающей обычное коровье молоко [10]. Для повышения стабильности, улучшения пищевой ценности и органолептических свойств этих продуктов часто применяются передовые методы обработки, такие как ферментативный гидролиз, ферментация и термическая обработка [11, 12].

Одним из ключевых преимуществ растительных заменителей молока является их потенциальная польза для здоровья. Они от природы не содержат холестерина, часто содержат меньше насыщенных жиров и могут быть источником полезных биоактивных соединений, таких как полифенолы, фитостерины и антиоксиданты [4]. Их пригодность для людей с непереносимостью лактозы или аллергией на молочные продукты делает их необходимым диетическим вариантом для всё большего числа потребителей. Кроме того, по сравнению с традиционным молочным производством, растительные альтернативы молоку оказывают меньшее воздействие на окружающую среду, требуя меньше природных ресурсов и производя меньше выбросов парниковых газов, что делает их более экологичным выбором [13]. Несмотря на эти преимущества, существует ряд проблем, препятст- вующих широкому внедрению растительных альтернатив молоку. Во-первых, продукты, полученные с применением аналогов молока, уступают по качеству и количеству белка, по сравнению с коровьим молоком, поэтому их необходимо дополнительно обогащать необходимыми питательными веществами. Кроме того, нежелательные сенсорные характеристики, такие как зернистая текстура, посторонние привкусы и расслоение фаз, часто влияют на потребительскую приемлемость. Для улучшения вкуса, текстуры и стабильности этих продуктов обычно используются пищевые добавки, такие как эмульгаторы, стабилизаторы и усилители вкуса [4, 12, 14]. Поскольку потребительский спрос на растительные заменители молока продолжает расти, исследования и инновации имеют решающее значение для оптимизации их питательного состава, сенсорных характеристик и функциональных свойств [15].

Цель обзора - дать научно обоснованную характеристику основным растительным аналогам молока, обобщить преимущества и проблемы их применения в технологии пищевых продуктов, что позволит понять их роль в питании и будущих достижениях в области пищевых технологий.

Объекты и методы

Объектами исследований являлись растительные аналоги молока, полученные из различного растительного сырья. В качестве методов применяли анализ, обобщение, систематизацию данных. Поиск отечественных и зарубежных источников осуществляли в электронных научных базах за последние десять лет. Ключевыми словами служили: аналоги молока, растительные аналоги молока, пищевая ценность аналогов молока, растительное молоко, использование аналогов молока.

Результаты и их обсуждение

Необходимость в растительных заменителях молока

Растительное молоко привлекло значительное внимание в качестве основного заменителя коровьего молока, особенно среди людей с непереносимостью лактозы, аллергией на молоко и страдающих гиперхолестеринемией. Оно становится все более интегрированным в повседневную жизнь, продажи на рынке резко возросли, и оно все чаще ассоциируется с устойчивым развитием и защитой окружающей среды. Благодаря своим питательным и функциональным преимуществам растительное молоко показывает многообещающие перспективы развития [1].

Растительное молоко считается питательным, экологичным и вегетарианским продуктом питания, и за последнее десятилетие оно стало самым быстрорастущим напитком во многих странах мира. Пищевая ценность, вкус и калорийность являются главными факторами, которые потребители наиболее всего ценят в отношении растительного молока. На китайском рынке, например, кокосовое молоко является самым популярным растительным молоком с самым высоким уровнем покупок (61,2 %), за ним следует соевое молоко (53,9 %) [16]. В Европе объемы потребления растительного молока за последние шесть лет увеличились на 47 %, в Северной Америке ежегодный прирост составляет 5,9 %, в Латинской Америке - на 13,2 %, в Африке и Ближнем Востоке - на 9,6 %, в России продажи растительных аналогов молока выросли с 2024 года на 31 % в денежном выражении [17-19].

Рост объемов потребления аналогов молока, таким образом, диктует необходимость изучения возможности расширения ассортимента продуктов на их основе за счет разработки не только молочных, но и других видов изделий. Знание пищевой ценности и свойств аналогов молока, как факторов, формирующих качество, позволит обосновать выбор продукта с их использованием.

Аналоги молока

Растительное молоко - это немолочные аналоги, получаемые из различных растительных источников, включая орехи, семена, зерновые и бобовые культуры. Оно служит заменой традиционному коровьему молоку и широко употребляется людьми с непереносимостью лактозы, аллергией на молочные продукты или сторонниками веганской диеты. Эти аналоги различаются по вкусу, текстуре и питательной ценности в зависимости от источника получения.

Одна из самых известных категорий растительного молока - это ореховое молоко, к которому относится молоко из миндаля, кешью, макадамии, фундука, грецкого ореха. Миндальное молоко является одним из самых распространенных благодаря своему лёгкому ореховому вкусу и низкой калорийности. Оно богато витамином Е, антиоксидантом, известным своей способностью укреплять иммунитет и стимулировать защитные функции орга- низма [20]. Молоко из кешью имеет кремовую текстуру и часто используется для приготовления кофе [21]. Молоко из макадамии характеризуется сливочным и насыщенным вкусом, высоким содержанием полезных для сердца мононенасыщенных жиров [22]. Молоко из фундука имеет естественно сладкий ореховый вкус и часто используется в десертах, в то время как молоко из грецкого ореха выделяется высоким содержанием омега-3 жирных кислот, необходимых для жировых тканей головного мозга и профилактике аутоиммунных заболеваний [23]. Отечественными учеными предложена технология получения молока из ядер фундука и установлена возможность его применения для продуктов лечебнопрофилактического питания [24].

Рассмотрена возможность получения кедрового молока из ядер кедрового ореха и полуобезжиренной кедровой муки [25]. Предложен способ получения молока в виде эмульсии и ее стабилизации ультразвуковым воздействием в режиме развитой кавитации. Кедровое молоко отличается от других аналогов повышенным содержанием белков, доля которых составляет 1,9-3,4 % и жиров, содержание которых составляет 1,8-3,3 % [25].

Экспериментально установлена возможность замены коровьего молока на миндальное, кокосовое, овсяное и рисовое в составе йогуртов на основе заквасок Наринэ, Полезная партия, Биовестин [26].

Другая категория - молоко на основе семян, к которому относятся молоко из конопли, льна, кунжута и подсолнечника. Эти растительные виды молока богаты незаменимыми жирными кислотами и часто употребляются людьми, которые ищут богатые питательными веществами аналоги. Конопляное молоко, изготовленное из семян конопли, имеет слегка землистый вкус и богато полиненасы-щенными жирными кислотами (омега-3 и омега-6), которые, как доказано, полезны для здоровья сердечно-сосудистой системы [27]. Льняное молоко - это мягкий и нейтральный на вкус вариант, известный высоким содержанием омега-3, способный предотвращать кардиотоксичность, вызванную химиотерапией, у женщин с раком молочной железы [28]. Кунжутное молоко содержит высококачественный белок и лигнаны [29]. Молоко из семян подсолнечника является менее известным, но ценным аналогом, богатым витами- ном Е, магнием, полиненасыщенными жирными кислотами.

Молоко на основе зерновых, включая овсяное, рисовое, является еще одной популярной категорией. Овсяное молоко пользуется спросом благодаря своей естественной кремообразной консистенции и легкой сладости, которая достигается за счет естественного расщепления овсяного крахмала на простые сахара в процессе обработки. Оно также является хорошим источником бета-глюканов, типа растворимой клетчатки, которая способствует снижению уровня холестерина [30]. В овсяном молоке содержатся витамины биотин, D, Е, В 1 , из минеральных веществ – марганец, однако оно бедно кальцием. Для улучшения сенсорных характеристик овсяного молока используют различные технологические приемы. Обрабатывают под высоким давлением (600 МПа) [31]; добавляют диацетил, лимонен, коричный альдегид; применяют низкотемпературную обработку зерен [32]. Показано, что овсяное молоко может служить основным сырьем для производства кисломолочных напитков с включением в состав свежей или мороженой ягоды [33], мороженого с применением сиропа шиповника [34].

Рисовое молоко является одним из самых гипоаллергенных вариантов растительного молока, что делает его подходящим для людей с множественной пищевой аллергией. Богатое фосфором, магнием и калием, оно поддерживает иммунную функцию, обладает защитными свойствами против рака и повышает устойчивость к патогенам. По сравнению с другими немолочными альтернативами, рисовое молоко имеет заметно более низкое соотношение липидов к белку, что делает его идеальным выбором для тех, кто контролирует уровень холестерина или испытывает проблемы с пищеварением из-за богатой белком пищи [35].

Молоко из киноа – менее распространенный, но питательный вариант, поскольку содержит все незаменимые аминокислоты, витамины группы В, богато магнием, марганцем, селеном, калием по сравнению с другими аналогами [36].

Молоко на основе бобовых, особенно соевое, гороховое и нутовое, ценится за высокое содержание белка. Соевое молоко по питательной ценности схоже с коровьим молоком, поскольку содержит схожий уровень белка и сбалансированный аминокислотный профиль.

Оно также богато изофлавонами, растительными соединениями, которые могут оказывать благотворное влияние на здоровье сердца и гормональную регуляцию, и фитостеролами, способствующими снижению уровня холестерина [37, 38]. Соевое молоко, полученное путем бланширования зерен, снижает активность ингибиторов трипсина, что улучшает их усвояемость. Соевое молоко как сырье находит применение в технологии получения пищевых систем с улучшенными сенсорными характеристиками и повышенной пищевой ценностью. Например, благодаря дополнительному обогащению селеном в органической форме и бразильским орехом, измельченным до размера частиц эмульсии соевого молока, показана возможность получения белковых напитков альтернативным молочным [39]. Предложен состав мягкого сырного продукта, приготовленного по технологии чеддеризации с включением соевого молока [40].

Гороховое молоко, изготовленное из желтого гороха, – еще один богатый белком аналог с кремообразной текстурой и нейтральным вкусом, часто обогащенный необходимыми питательными веществами, такими как витамин D и кальций. Нутовое молоко, хотя и встречается реже, является хорошим источником растительного белка и клетчатки, что делает его питательным дополнением к молоку на основе бобовых. Кокосовое молоко, получаемое из мякоти кокосов, является уникальным растительным молоком благодаря своему ярко выраженному тропическому вкусу и высокому содержанию триглицеридов средней цепи. Оно широко используется в кулинарии, особенно в кухнях Юго-Восточной Азии и Индии. Однако кокосовое молоко содержит меньше белка по сравнению с другими видами растительного молока и часто сочетается с другими ингредиентами для улучшения его пищевой ценности [41].

Растительное молоко на основе псевдозлаков получают из таких злаков, как амарант, тефф и т. д., и представляет собой растущий сегмент индустрии растительных напитков. Псевдозлаки ценятся за высокую питательную ценность, отсутствие глютена и экологическую безопасность. Они богаты белками, пищевыми волокнами, биоактивными соединениями и незаменимыми аминокислотами, что делает их подходящими для потребителей, заботящихся о своем здоровье, и людей с диетическими ограничениями. Псевдозлаки, такие как амарант и киноа, содержат полноценные белки со всеми незаменимыми аминокислотами и, как и многие традиционные злаки, они также являются богатым источником витаминов, особенно витаминов группы B, и минералов, таких как кальций, магний и железо. Наличие фенольных соединений и антиоксидантов способствует их противовоспалительному и гипогликемическому действию [42].

Процесс производства растительного молока на основе псевдозлаков включает очистку и замачивание зерен с последующим измельчением до получения однородной массы. Нагревание используется для инактивации ферментов, а фильтрация помогает удалить твердые частицы. Иногда также производится обогащение определенными витаминами и минералами. Они также подвергаются ферментации молочнокислыми бактериями для снижения содержания антипитательных веществ и повышения биодоступности питательных веществ, что способствует улучшению здоровья пищеварительной системы, и делает их подходящим выбором для потребителей, ищущих устойчивые альтернативы [43]. Кроме того, некоторые виды растительного молока производятся в виде смесей или обогащенных версий для улучшения их вкуса, текстуры или пищевой ценности. Например, миндально-овсяные смеси сочетают в себе кремообразную текстуру овса с легким ореховым привкусом миндаля. Многие коммерчески доступные виды растительного молока обогащены кальцием, витамином D и витамином B12, что делает их более сопоставимыми с обычным молоком по питательной ценности. Существуют также версии, обогащенные белком, в которые производители добавляют гороховый или соевый белок для улучшения общего содержания белка в молоке.

В таблице приведены виды растительных аналогов молока, их отличительные особенности в пищевой ценности.

Каждый вид растительного молока отличается полезными свойствами, а также набором витаминов и микроэлементов, которые имеет исходное сырье.

Выводы

Анализ материала позволяет сказать, что многие виды растительного молока характеризуются антиоксидантной активностью, содержанием полиненасыщенных жирных кислот, жирорастворимыми витаминами, но недостаточным количеством белка, низкой биодоступностью минеральных и витаминных веществ, что представляет собой проблему для потребления растительных заменителей молока по сравнению с коровьим молоком. Хотя растительное сырье имеет высокое содержание фенолов, некоторые

Таблица

Виды растительных аналогов молока и их пищевая ценность

Вид аналога молока Основное сырье для производства Отличительная особенность пищевой ценности Ореховое молоко Миндаль, кешью, фундук, макадами, грецкий орех, кедровый орех Высокое содержание антиоксидантов, моно-ненасыщенных жирных кислот, белка [20, 21, 25] Молоко на основе семян Лен, конопля, кунжут, подсолнечник Высокое содержание белка и липидов, наличие полиненасыщенных жирных кислот (омега-3 и омега-6) [27–29] Молоко на основе зерновых культур Овес, рис Высокое содержание пищевых волокон при отсутствии насыщенных жиров, источник бета-глюканов [29], высокое содержание фосфора, магния, калия [35] Молоко на основе бобовых культур Соя, горох, нут Высокое содержание белка, изофлавоноидов, фитостеролов, незаменимых жирных кислот омега-3, омега-6 [37, 38] Молоко на основе псевдозлаков Амарант, тефф, киноа Высокое содержание белка, пищевых волокон и минеральных веществ: кальций, магний, железо [42, 43] этапы обработки приводят к снижению антиоксидантной активности и количества биологически активных соединений в конечном продукте. Недостаточное содержание белка можно устранить, смешивая различные виды растительных заменителей молока [44]. Вкусовые характеристики можно улучшать путем применения новых технологических приемов. Расширение направлений использование растительных аналогов молока, как сырьевого ингредиента, в технологиях пищевых систем с заданными свойствами можно рассматривать как актуальное, в связи с растущей долей потребителей продуктов специализированной направленности и дополненной пищевой ценности.