Использование фруктозы как сахарозаменителя в технологии плавленых сыров
Автор: Сергеева Е.Ю., Родина Н.Д., Мамаев А.В., Соловьева А.О.
Журнал: Биология в сельском хозяйстве @biology-in-agriculture
Рубрика: Актуальные вопросы производства и переработки с.-х. продукции
Статья в выпуске: 1 (50), 2026 года.
Бесплатный доступ
Правильное, рациональное, биологически полноценное питание является основой нормального функционирования организма человека на протяжении всей его жизни. Оно играет существенную роль в адаптации человека к условиям окружающей среды, способствует профилактике заболеваний и продлению жизни людей. Поэтому проблеме обеспечения качественного, здорового и доступного питания населения, а также проблемам развития отечественной пищевой отрасли, придается особо важное значение, как одному из приоритетных направлений государственной политики. Российская промышленность выпускает широкий ассортимент плавленых сыров, способный удовлетворить запросы широкого круга потребителей. Бесспорно то, что понижение себестоимости данного вида продукции могло бы увеличить потребительский спрос на нее. Поэтому в настоящее время особо важна проблема снижения стоимости плавленых сыров при одновременном повышении их качества. В статье рассматриваются исследования и возможность производства плавленого сыра с добавлением фруктозы. Определяется необходимость улучшения ассортимента пищевой и биологической ценности, а также органолептических показателей вырабатываемых плавленых сыров. Аналогично является актуальным использование безотходных технологий в производстве молока и молочных продуктов. Разработка нового продукта и ее дальнейшее внедрение технологии является не только актуальной, но и экономически выгодной для предприятия.
Фруктоза, сахарозаменитель, технология, плавленые сыры
Короткий адрес: https://sciup.org/147253499
IDR: 147253499 | УДК: 637.358
The use of fructose as a sugar substitute in processed cheese technology
Proper, balanced, and biologically complete nutrition is the foundation for the normal functioning of the human body throughout life. It plays a significant role in human adaptation to environmental conditions, contributes to disease prevention, and prolongs life. Therefore, the issue of providing high-quality, healthy, and affordable food for the population, as well as the development of the domestic food industry, is particularly important as a priority area of state policy. Russian industry produces a wide range of processed cheeses capable of satisfying the needs of a wide range of consumers. It is undeniable that reducing the cost of this type of product could increase consumer demand. Therefore, the issue of reducing the cost of processed cheeses while simultaneously improving their quality is currently of particular importance. This article examines research and the feasibility of producing processed cheese with added fructose. The need to improve the range of nutritional and biological value, as well as the organoleptic properties of the processed cheeses produced, is identified. Similarly, the use of waste-free technologies in the production of milk and dairy products is relevant. The development of a new product and its subsequent implementation of technology is not only relevant, but also economically beneficial for the enterprise.
Текст научной статьи Использование фруктозы как сахарозаменителя в технологии плавленых сыров
Актуальностью данной статьи является решение продовольственной проблемы и обеспечение населения низкокалорийными продуктами.
Целью данной работы является разработка плавленых сыров с использованием фруктозы в качестве подсластителя для обеспечения населения полезными углеводами, а также определение органолептических, физико-химических, микробиологических показателей и разработка рецептур [7].
Плавленый сыр представляет собой пищевой продукт, вырабатываемый из различных видов сыров, масла, творога, консервов и других молочных продуктов с вкусовыми наполнителями и специями или без них путем тепловой обработки смеси с добавлением специальных солей-плавителей. Энергетическая цен- ность 100 г плавленого сыра составляет 372 -1452 кДж. Плавленые сыры имеют длительный срок хранения (6-12 месяцев) по сравнению с натуральными сырами, что достигается за счет тепловой обработки и добавления консервантов, также устойчивы к расслоению при нагревании. Благодаря использованию в технологии солей-плавителей плавленые сыры дольше сохраняют свежесть после вскрытия, не крошатся и не сохнут по краям при правильном хранении. Удобны в использовании, существует огромное количество разного формата упаковки: ломтики для сэндвичей, бруски для нарезки, пастообразная масса для намазывания, порционные мини-упаковки для перекуса.
Фруктоза относится к моносахаридам, используется в качестве замены классического сахара. Обычно именно фруктозные сиропы и сладости предлагают больным сахарным диабетом, которые не могут употреблять в пищу обычный сахар. Для тех, у кого организм не справляется с переработкой глюкозы, это неплохой выход, однако, всем остальным фруктоза может нанести вред. Следует осторожно относиться к введению специальных продуктов в свой рацион.
Этот натуральный сахар считается самым сладким, для подслащивания пищи его нужно совсем не- много. В процессе обмена веществ он не поступает в кровоток и расщепляется в печени. Организму требуется довольно много времени для обработки фруктозы, большая часть которой впоследствии превратится в жир.
С одной стороны, фруктозу можно употреблять диабетикам, так как повышения сахара в крови не происходит. Но с другой, печень испытывает перегрузку при переработке фруктозы. Согласно исследованиям Калифорнийского университета, в больших количествах этот вид подсластителя наносит ощутимый вред печени, провоцирует дисфункциональные расстройства и вырабатывает невосприимчивость к инсулину.
Материалы и методы исследований . По результатам раннее проведенных медикобиологических, гигиенических, биохимических, морфологических и физико- химических исследований на живой организм, было доказано, что фруктоза, при длительном ее употреблении, абсолютна безвредна, в отличие от используемых в настоящее время синтетических заменителей сахара: сахарина, ацесульфата, аспартама и др., имеющих ряд серьезных отрицательных побочных эффектов
Таблица 1 - Рецептура на сыр плавленый сладкий «Омичка»
|
Сырье |
Расход сырья, кг |
|
Сыры сычужные натуральные с массовой долей сухих веществ 56%, с массовой долей жира в сухом веществе 45% |
190 |
|
Творог 9% жирности с массовой долей сухих веществ 27%, с массовой долей жира в сухом веществе 9% |
138 |
|
Масло крестьянское с массовой долей сухих веществ 75%, жира в сухом веществе 72,5% |
285,1 |
|
Молоко сухое обезжиренное с массовой долей сухих веществ 96% |
26,8 |
|
Сливки 35% жирности с массовой долей сухих веществ 41,1%, с массовой долей жира в сухом веществе 35% |
120 |
|
Сахар-песок |
164,8 |
|
Ванилин |
0,1 |
|
Соли–плавители с массовой долей сухих веществ 20% |
103 |
|
Вода питьевая |
2,2 |
|
Всего |
1030 |
|
Выход |
1000 |
Таблица 2 –Рецептура на плавленый сыр с содержанием фруктозы 0,4%
|
Сырье |
Расход сырья, кг |
|
Сыры сычужные натуральные с массовой долей сухих веществ 56%, с массовой долей жира в сухом веществе 45% |
225,29 |
|
Творог 9% жирности с массовой долей сухих веществ 27%, с массовой долей жира в сухом веществе 9% |
163,63 |
|
Масло крестьянское с массовой долей сухих веществ 75%, жира в сухом веществе 72,5% |
338,05 |
|
Молоко сухое обезжиренное с массовой долей сухих веществ 96% |
31,78 |
|
Сливки 35% жирности с массовой долей сухих веществ 41,1%, с массовой долей жира в сухом веществе 35% |
142,29 |
|
Порошок фруктозы |
4,12 |
|
Ванилин |
0,11 |
|
Соли - плавители с массовой долей сухих веществ 20% |
122,13 |
|
Вода питьевая |
2,61 |
|
Всего |
1030 |
|
Выход |
1000 |
Были составлены три образца, с различным содержанием фруктозы, в которых проводили исследования по физико-химическим и органолептическим показателям. Основной целью исследования образцов является выбор оптимального по физико-химическим, органолептическим, микробиологическим показателям образца.
Образец № 1 – содержание фруктозы составляет 0,4 % от массы смеси.
Образец № 2 – содержание фруктозы составляет 0,8 % от массы смеси.
Образец № 3 – содержание фруктозы составляет 1,2 % от массы смеси.
Контрольный образец с сахаром.
Рецептуры на сыр плавленый «Омичка» и на сыры плавленые с использованием порошка фруктозы представлены в таблицах 1, 2, 3, 4. После выработки и проведенной дегустации выбран образец оптимальный по органолептическим и физико-химическим показателям.
Таблица 3 - Рецептура на плавленый сыр с содержанием фруктозы 0,8%
|
Сырье |
Расход сырья, кг |
|
Сыры сычужные натуральные с массовой долей сухих веществ 56%, с массовой долей жира в сухом веществе 45% |
224,38 |
|
Творог 9% жирности с массовой долей сухих веществ 27%, с массовой долей жира в сухом веществе 9% |
162,97 |
|
Масло крестьянское с массовой долей сухих веществ 75%, жира в сухом веществе 72,5% |
336,69 |
|
Молоко сухое обезжиренное с массовой долей сухих веществ 96% |
31,65 |
|
Сливки 35% жирности с массовой долей сухих веществ 41,1%, с массовой долей жира в сухом веществе 35% |
141,71 |
|
Порошок фруктозы |
8,24 |
|
Ванилин |
0,12 |
|
Соли - плавители с массовой долей сухих веществ 20% |
121,64 |
|
Вода питьевая |
2,6 |
|
Всег |
1030 |
|
Выход |
1000 |
Таблица 4 –Рецептура на плавленый сыр с содержанием фруктозы 1,2%
|
Сырье |
Расход сырья, кг |
|
Сыры сычужные натуральные с массовой долей сухих веществ 56%, с массовой долей жира в сухом веществе 45% |
223,48 |
|
Творог 9% жирности с массовой долей сухих веществ 27%, с массовой долей жира в сухом веществе 9% |
162,31 |
|
Масло крестьянское с массовой долей сухих веществ 75%, жира в сухом веществе 72,5% |
335,33 |
|
Молоко сухое обезжиренное с массовой долей сухих веществ 96% |
31,52 |
|
Сливки 35% жирности с массовой долей сухих веществ 41,1%, с массовой долей жира в сухом веществе 35% |
141,14 |
|
Порошок фруктозы |
12,36 |
|
Ванилин |
0,12 |
|
Соли - плавители с массовой долей сухих веществ 20% |
121,15 |
|
Вода питьевая |
2,59 |
|
Всего |
1030 |
|
Выход |
1000 |
Основной целью исследования образцов является выбор оптимального по физико-химическим, органолептическим, микробиологическим показателям образца.
Результаты исследований. Одним из главных физических показателей плавленых сыров являются температуры плавления и отвердевания непосредственно готового продукта с фруктозой. На заключительном этапе производства продукты проходят мягкую пастеризацию и расфасовываются в герметичную упаковку.
Таблица 5 - Температуры плавления и отвердевания исследуемого продукта
|
Образец |
Образец №1 |
Образец №2 |
Образец №3 |
Аналог |
|
Температура плавления, 0С |
52,5 |
51 |
50 |
52 |
|
Температуры отвердевания,0С |
21 |
21,5 |
22 |
21 |
По полученным результатам, можно сделать вывод, что чем больше содержание фруктозы, тем выше температура отвердевания, а температура плавления ниже. Следовательно, видно, что прослеживается прямая зависимость.
Проведены исследования физико-химических показателей опытных образцов плавленых сыров с фруктозой, результаты которых представлены в таблице 6.
Таблица 6 - Результаты физико-химических показателей опытных образцов плавленых сыров с фруктозой
|
Образец |
Образец №1 |
Образец №2 |
Образец №3 |
Аналог |
|
Титруемая кислотность,0Т |
28 |
28 |
28 |
29 |
|
Активная кислотность, рН |
5,6 |
5,6 |
5,6 |
5,5 |
|
Содержание влаги, % |
54,0 |
53,2 |
53 |
52 |
|
Содержание сухого вещества, % |
46,0 |
46,8 |
47,0 |
48,0 |
|
Содержание NaCl, % |
0,2 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
|
Содержание жира, % |
30,0 |
30,0 |
30,0 |
30,0 |
|
Содержание жира в сухом веществе, % |
50 |
50 |
50 |
50 |
|
Содержание углеводов, в том числе сахарозы, % |
3,8 |
4,0 |
4,0 |
16,0 |
Результаты таблицы 6, свидетельствуют о том, что активная кислотность - рН для плавленого сыра, в норме, составляет 5,5–5,6. При более высокой кислотности, сыр является не пригодным для употребления в пищу. Содержание влаги в готовом продукте не превышает допустимых норм. Для определения безвредности плавленого сыра с фруктозой определяли содержание хлористого натрия, содержание которого находится в пределах нормы. Содержание жира в сухом веществе в аналоговом продукте и в испытуемых образцах одинаково. Количество углеводов, в том числе сахарозы в образцах ниже, чем в аналоге, поэтому может использоваться в диетическом питании.
Следовательно, все значения опытных образцов находятся в регламентированных пределах (ГОСТ 322612013 и ТР ТС 033/2013).
Проведены исследования микробиологических показателей безопасности опытных образцов плавленых сыров с сахарозаменителем-фруктозой в соответствии с ТР ТС 033/2013 «О безопасности молока и молочной продукции и ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции». Результаты исследований представлены в таблице 7.
Для определения количества бактерий необходимо приготовить среду для культивирования и разведения. Затем подсчитать количество колоний.
Табли ца 7 - Микробиологические показатели безопасности опытных образцов плавленого сыра
|
Образец |
Образец №1 |
Образец №2 |
Образец №3 |
Аналог |
|
Количество бактерий, тыс. |
300 |
300 |
300 |
300 |
|
Количество плесени, КОЕ/г |
100 |
100 |
100 |
100 |
Как видно из таблицы 7, по микробиологическим показателям опытные образцы плавленых сыров не превышают допустимого уровня, а значит, соответствуют требованиям ТР ТС 033/2013 и ТР ТС 021/2011, следовательно, все образцы безопасны.
Органолептические показатели плавленых сыров представлены в таблице 8. По органолептическим показателям выработанные образцы соответствуют требованиям технического регламента.
-
1. Сыры имеют однородную, связную консистенцию и равномерный цвет теста по всей массе.
-
2. В случае использования красителей цвет теста обусловлен внесенным красителем, соответствующим применяемым наполнителям.
-
3. Допускаются для реализации сыры, имеющие на разрезе небольшое количество воздушных пустот и не расплавившихся частиц, количество которых определяется формой сыра.
-
4. Допускаются для реализации сыры, имеющие легкую деформацию формы: отклонение от геометрической формы, незначительное сдавливание стаканчиков.
Установлен срок хранения готового продукта по изменению активной кислотности и органолептических показателей контрольного и опытных образцов плавленого сыра в процессе хранения.
Органолептические показатели продукта в процессе хранения приведены в таблице 9.
Таблица 8 - Органолептические показатели исследуемого сыра
|
Наименование показателя (характеристики) |
Содержание характеристики для сыра |
|
Внешний вид |
Сыр плотно упакован в полимерные стаканчики, закрытые съемной крышкой, герметично укупоренные термосвариваемым слоем фольги и полимерного материала. После удаления покрытий поверхность сыра чистая, неподсохшая, неплесневелая. |
|
Вкус и запах |
Чистый, молочный, сладкий, с легким привкусом стевии. |
|
Консистенция |
Нежная, пластичная, мажущаяся, с наличием частиц порошка стевии. |
|
Цвет теста |
От белого до светло-желтого или от светло-желтого до желтого. |
|
Вид на разрезе |
Отсутствие рисунка, наличие частиц порошка стевии. |
Таблица 9 - Органолептические показатели продукта в процессе хранения
|
Наименование |
Продолжительность хранения, сутки |
|||||||||||
|
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
60 |
65 |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
Внешний вид и консистенция
|
Образец №1 Образец №2 Образец №3 Контрольный образец |
Сыр плотно упакован в полимерные стаканчики, закрытые съемной крышкой, герметично укупоренные термосвариваемым слоем фольги и полимерного материала. После удаления покрытий поверхность сыра чистая, неподсохшая, неплесневелая. Консистенция нежная, пластичная, мажущаяся |
Консистенция неоднородная, мажущаяся |
|
1 |
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 |
13 |
|
Вкус и запах |
||
|
Образец №1 Образец №2 Образец №3 Контрольный образец |
Чистый, молочный, сладкий. |
Сладкий, с легким затхлым запахом. |
|
Цвет теста |
||
|
Образец №1 Образец №2 Образец №3 Контрольный образец |
От белого до светло-желтого или от светло-желтого до желтого. |
От белого до светложелтого или от светло-желтого до желтого. |
|
Вид на разрезе |
||
|
Образец №1 Образец №2 Образец №3 Контрольный образец |
Отсутствие рисунка. |
Отсутствие рисунка |
Из таблицы 9 видно, что первые 60 суток у всех Из графика, представленного на рисунке, видно, образцов хорошие органолептические показатели, что наиболее высокие баллы в процессе хранения подалее появляются признаки порчи продукта. Отсюда лучил образец № 3.
следует, что хранить продукт следует не более 60 суток.
Таблица 10 - Оценка органолептических показателей продукта в процессе хранения (баллы)
|
Наименование |
Продолжительность хранения, сутки |
|||||||||||
|
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
60 |
65 |
|
|
Образец №1 |
30 |
29 |
28 |
27 |
25 |
|||||||
|
Образец №2 |
30 |
28 |
28 |
27 |
26 |
|||||||
|
Образец №3 |
29 |
27 |
27 |
27 |
26 |
|||||||
|
Контроль |
30 |
29 |
27 |
27 |
25 |
|||||||
Срок кранениЯл сутки
Рис. 1 - График балльной оценки готового продукта в процессе хранения
Таблица 11 - Динамика кислотообразования образцов в процессе хранения
|
Продолжительность хранения, сутки |
Активная кислотность, рН |
|||
|
Образец №1 |
Образец №2 |
Образец №3 |
Контроль |
|
|
Выработанный продукт |
5,5 |
5,5 |
5,5 |
5,5 |
|
10 сутки |
5,5 |
5,5 |
5,5 |
5,5 |
|
15 сутки |
5,5 |
5,5 |
5,5 |
5,5 |
|
20 сутки |
5,5 |
5,5 |
5,5 |
5,5 |
|
25 сутки |
5,5 |
5,5 |
5,5 |
5,5 |
|
30 сутки |
5,5 |
5,5 |
5,5 |
5,5 |
|
35 сутки |
5,5 |
5,5 |
5,5 |
5,5 |
|
40 сутки |
5,5 |
5,5 |
5,5 |
5,5 |
|
45 сутки |
5,5 |
5,7 |
5,7 |
5,7 |
|
50 сутки |
5,7 |
5,7 |
5,7 |
5,7 |
|
55 сутки |
5,8 |
5,8 |
5,9 |
5,8 |
|
60 сутки |
5,9 |
5,9 |
6,0 |
6,0 |
Из таблицы 11 видно, что в течение 50 суток хранения показатель рН не изменялся, т.е. находился в пределах 5,5 - 5,7. На 55 сутки рН держится на верхней границе, 5,7. На 60 сутки уровень рН приближается к предельной кислотности, т.е. 5,8. Таким образом, срок годности плавленых сыров 60 суток, после чего употребление в пищу нежелательно.
Сравнительная характеристика, полученного плавленого сыра с добавлением фруктозы и плавленого сыра «Омичка» с сахаром представлены в табл. 12.
Таблица 12 - Сравнительная характеристика плавленого сыра с добавлением фруктозы и плавленого сыра с сахаром
|
Показатели |
Плавленый сыр с фруктозой |
Плавленый сыр «Омичка» |
|
Физико–химические: |
||
|
Массовая доля влаги, %, не более |
53,2 |
52 |
|
Массовая доля сухого вещества, %, не менее |
46,8 |
48 |
|
Массовая доля жира, %, не менее |
30,0 |
30,0 |
|
Массовая доля жира в сухом веществе, %, не менее |
50,0 |
50,0 |
|
Активная кислотность |
5,6 |
5,5 |
|
Микробиологические: БГКП (колиформы) |
Не обнаружены |
Не обнаружены |
|
Плесени, КОЕ/г |
Не обнаружены |
Не обнаружены |
|
Органолептические показатели: Внешний вид |
Сыр плотно упакован в полимерные стаканчики, закрытые съемной крышкой, герметично укупоренные термосвариваемым слоем фольги и полимерного материала. После удаления покрытий поверхность сыра чистая, неподсохшая, неплесневелая. |
|
|
Вкус и запах |
Чистый, молочный, сладкий |
|
|
Консистенция |
Нежная, пластичная, мажущаяся |
|
|
Цвет теста |
От белого до светло-желтого или от светло-желтого до желтого. |
|
|
Вид на разрезе |
Отсутствие рисунка |
|
|
Содержание NaCl, % |
0,3 |
0,3 |
|
Энергетическая ценность, ккал |
358 |
372 |
|
Срок хранения, сутки |
не более 60 |
не более 60 |
Из таблицы видно, что полученный продукт не уступает по физико-химическим показателям обычному плавленому сыру с сахаром. В плавленом сыре с фруктозой хорошие органолептические показатели, а по содержанию витамина С и минеральных веществ превосходит сравниваемый продукт.
По полученным результатам можно сделать вывод, что при включении в состав плавленого сыра 1,2 % фруктозы массовая доля жизненно необходимых микроэлементов в его составе возрастает.
Таким образом, фруктоза обладает высокими технологическими свойствами: приятным сладким вкусом, способствует развитию молочнокислой мик- рофлоры. Олигосахариды фруктозы не сбраживаются в присутствии микроорганизмов, этот факт указывает на то, что использование фруктозы вместо сахара продлевает срок годности кисломолочных продуктов.
После удаления фольги или покровного материала на поверхности сыров допускается наличие воздушных пустот. При вскрытии тары допускается прилипание сыра к внутренней поверхности стаканчика.
Сыры должны храниться упакованными в картонные ящики, уложенными штабелями по высоте не более 1,3 м. Сроки годности сыров должны соответствовать требованиям, указанным в таблице 13.
Таблица 13 - Сроки годности сыров с фруктозой
|
Наименование сыра |
Вид упаковки |
Срок годности, суток, не более |
|
Плавленый сыр с фруктозой |
Полимерные стаканчики (герметичная упаковка) |
60 |
Хранение сыров должно производиться при температуре (+2±2) 0С и относительной влажности воздуха не более 85 %.
Выводы. На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований доказана целесообразность использования природного сахара фруктозы в технологии плавленого сыра. Проведенная комплексная оценка подтвердила высокие вкусовые достоинства, повышенные значения пищевой, биологической и физиологической ценности разработанного продукта. Также анализ полученных результатов, позволил сделать следующие выводы:
-
1. Оптимизирована рецептура производства плавленого сыра с добавлением фруктозы, установлено, что оптимальным количеством порошка фруктозы для производства 1 т готового продукта составляет 12,36 кг, что обеспечива-
- ет высокие потребительские характеристики разработанного продукта.
-
2. Проведена сравнительная характеристика, полученного плавленого сыра с добавлением фруктозы и плавленого сыра «Омичка» с сахаром. Выявлено следующее, что полученный продукт не уступает по органолептическим и физико-химическим показателям обычному плавленому сыру с сахаром. В плавленом сыре с фруктозой хорошие органолептические показатели, а по содержанию витамина С и минеральных веществ превосходит сравниваемый продукт. При включении в состав плавленого сыра 1,2 % фруктозы массовая доля жизненно необходимых микроэлементов в его составе возрастает.
-
3. По микробиологическим показателям плавленый сыр с фруктозой соответствуют требованиям ТР
ТС 033/2013 и ТР ТС 021/2011, следовательно, разработанный продукт безопасен.
-
4. Определены рекомендуемые сроки хранения разработанного продукта: при температуре (+2±2) 0С
-
5. Данный продукт будет конкурентоспособным на отечественном рынке, то есть, способен противостоять продуктам подобной группы.
и относительной влажности воздуха не более 85 не более 60 суток.
