Использование пальмового масла в технологии сырных продуктов

Пальмовое масло используется в технологии пищевых продуктов по разным причинам: для улучшения нутритивного профиля, придания продукту новых свойств, расширения возможностей маркетинга, получения готового продукта, соответствующего требованиям качества, независимо от сезонности производства. На сегодняшний день самым крупным поставщиком пальмового масла на международный рынок является Малайзия и Индонезия [4, 5, 10].

Пальмовое масло для пищевой промышленности получают из мякоти плода пальмового дерева, оно обладает необходимыми физико-химическими свойствами при обработке. Продолжительное время этот вид масла рассматривался как естественный заменитель частично гидрогенизированных растительных масел, которые содержали высокие уровни трансизомеров [13]. Помимо уникального жирнокислотного состава пальмовое масло обладает высокой антиоксидантной активностью [4], однако в нем содержатся глицидило-вые эфиры, которые при многократном высокотемпературном нагревании могут проявлять канцерогенные свойства. В странах ЕС содержание таких эфиров в пищевых продуктах строго нормируется [10, 12].

Главными причинами использования пальмового масла в сыроделии является уменьшение дефицита молока и снижение себестоимости готового продукта [6]. Также оно может использоваться для изменения соотношения насыщенных и ненасыщенных жирных кислот, тем самым снижая уровень холестерина и уменьшая риск возникновения ряда заболеваний [1, 10]. Некоторые предприятия по производству сыра положительно отреагировали на возрастающий спрос на такой вид продукции. Они расширили ассортимент в сегменте рекомбинированной продукции за счет производства сырных продуктов с частичной заменой или пониженным содержанием молочного жира [14]. Учитывая снижение уровня доходов населения, продукты средней и низкой ценовой категории в настоящее время пользуются повышенным спросом на российском рынке.

Некоторые авторы отмечают негативное влияние пальмового масла при его введении в сырный пласт на качество сырных продуктов с длительным сроком хранения, которое, главным образом, отражается на органолептической оценке готового продукта, искажая ее [3, 10, 20]. Также в некоторых исследованиях отмечается, что при введении пальмового масла в детские молочные продукты, уменьшается биодоступность кальция, что может привести к заболеваниям опорнодвигательного аппарата у детей [3, 10].

Однако имеются работы, в которых отмечаются и положительные стороны введения пальмового масла в технологический процесс. Этот вид масла меньше подвержен окислению жира в ходе биохимических процессов, что приводит к снижению эффективности процесса высвобождения свободного жира, который является одним из факторов, влияющих на удлинение сроков годности готового продукта [2, 21].

Как свидетельствует выше приведенная информация, однозначного мнения по вопросу использования пальмового масла в технологии молочных продуктов нет. Поэтому в данной работе продолжены исследования по этой проблематике, в частности, предпринята попытка оценки возможности использования пальмового масла в качестве заменителя части молочного жира в технологии сырного продукта.

Материалы и методы

Исследования проводились в 2019–2020 гг. Для опыта использовали молоко коров черно-пестрой породы Зоостанции МСХА имени К.А. Тимирязева. Физико-химические показатели и технологические свойства молока определяли в соответствии с общепринятыми стандартными методиками в лабораториях кафедры технологии хранения и перера- ботки продуктов животноводства РГАУ – МСХА имени К.А. Тимирязева и в лаборатории технохимического контроля ФГБНУ Всероссийский научно-исследовательский институт молочной промышленности (ВНИМИ). Статистическая обработка данных осуществлялась на компьютере с использованием программы Excel.

Целью данной работы является исследование продуктов с частичной заменой молочного жира пальмовым маслом в технологии производства сыра типа брынзы.

Для выработки опытных образцов готовых продуктов было использовано пальмовое масло полутвердой консистенции с температурой плавления 33–39 °С и с содержанием твердых жиров порядка 26 % (производитель Группа компаний «ЭФКО»). Для моделирования технологического процесса производства сырного продукта в лабораторных условиях были определены варианты внесения пальмового масла в молочную смесь в количестве 30, 50 и 70 % [9, 10] взамен определенного рецептурой согласно «ГОСТ 33959-2016 Сыры рассольные. Технические условия» [18] количества молочного жира и контрольный образец – без внесения пальмового масла.

На начальной стадии выработки сырного продукта важно добиться гомогенной эмульсии смеси, а в технологическом процессе – также уменьшить потери пальмового жира при производстве продукта. Поэтому, при приготовлении молочной смеси с пальмовым маслом для производства сырного продукта с целью увеличения степени сродства поверхности двух фаз был использован эмульгатор – соевый лецитин, вносимый в количестве 1 % от объема смеси, производитель Stern-WywiolGruppe, Германия. Готовую смесь гомогенизировали и уже в рекомбинированное молоко вносили компоненты, предусмотренные для сычужного свертывания при производстве рассольных сыров – закваска – молочнокислый стрептококк (Hansen FD-DVS STI-14 ), хлористый кальций виде 40 % раствора ( Tetra Chemicals Europe Oy, Финляндия) и сычужный фермент животного происхождения (производитель Chr. Hansen, Дания). Технология сыра, типа брынзы, была выбрана из-за того, что на начальном этапе она идентична технологии многих видов сыров, а также проста в исполнении.

Анализ жирнокислотного состава сырного продукта проводили с использованием га- зового хроматографа «Кристаллюкс 4000М», оснащенного пламенно-ионизационным детектором (ПИД) – с пределами детектирования 1,1 х 1012 г С/c по пропану. Анализ проводили при помощи кварцевой колонки 100 м х 0,25 мм ID, 0,2 мкм с неподвижной фазой FFAP. Для идентификации смеси использовали стандарт метиловых эфиров жирных кислот SupelcoFAMEmix 37 components. В качестве газа-носителя использовали азот, при следующей температурной программе разделения: температура Т1 колонки 140 °С с выдержкой 5 мин, Т2 колонка 240 °С со скоростью 4 гр/мин; температура испарения 230 °С; объем вводимой пробы 1 мкл. Для управления режимами анализа, записи хроматограмм и обработки полученной информации использовалось программное обеспечение «NetChrom». Расчет состава метиловых эфиров жирных кислот проводили методом внутренней нормализации [15].

Органолептическая оценка проводилась согласно ГОСТ 282883-2015 «Сыры рассольные. Технические условия» [16].

Результаты и обсуждения

Способность молока к гелеобразованию под действием сычужного фермента – основа производства сыров с сычужным свертыванием. Насколько быстро и прочно будет сформирован белковый матрикс, зависит качество сыра, в целом [17]. В табл. 1 приведены результаты определения времени образование сырного сгустка в зависимости от уровня (%) внесения пальмового масла в молочную смесь.

Таблица 1 Результаты определения времени образования сырного сгустка

Показатель	Опытные образцы готового продукта
	контроль	содержание пальмового масла в молочной смеси, %
		30	50	70
Время свертывания сырной смеси, мин	20	24	30	33

Полученные результаты свидетельствуют, что при внесении разного количества пальмового масла в молочную смесь показа- тель сыропригодности снижается и увеличивается время свертывания смеси, что приводит к увеличению продолжительности выработки готового продукта.

После формирования сырных головок готового продукта проведен анализ жирнокислотного состава жировой фазы полученных образцов (табл. 2).

Согласно полученным данным (см. табл. 2), жирнокислотный состав опытных образцов сырного продукта в зависимости от увеличения массовой доли пальмового масла в составе жировой фазы имеет тенденцию к снижению содержания короткоцепочечных жирных кислот (С₄-С₁₅) и увеличению содержания жирных кислот средней цепочки (С₁₆-С 18 ). Отмечается снижение количества насыщенных жирных кислот и увеличение содержания мононенасыщенных и полиненанасы-щенных жирных кислот (табл. 3).

Достоверно известно, что чрезмерное потребление насыщенных жирных кислот приводят к повышению уровня холестерина, снижению кровообращения в сосудах и снижению работоспособности мозга [1]. Однако насыщенные жирные кислоты выполняют множество полезных функций в организме, таких как участие в построении клеточных мембран, они являются составной частью миелиновых оболочек нейронов, улучшают усвоение жирорастворимых витаминов и многих микроэлементов и т. д. Таким образом, не только избыток насыщенных жирных кислот, но и дефицит этих кислот негативно отражается на здоровье человека, снижая его работоспособность и нарушая нормальное функционирование организма как на клеточном, так и на системном уровне [8]. Поэтому при разработке продуктов с заданными свойствами необходимо учитывать влияние различных факторов, т. е. оценивать качество продукта с позиции системного анализа. В конкретном случае замена молочного жира пальмовым маслом в соотношении 50/50 ведет к повышению содержания мононенасыщенных и полинена-насыщенных жирных кислот на 7 и 72 % соответственно, а содержание насыщенных жирных кислот в жировой фазе продукта снижается на 33 %.

При проведении органолептической оценки опытных образцов сырного продукта с частичной заменой пальмовым маслом было отмечено, что образцы отличались по показателю «консистенция». В образцах с повышен-

Таблица 2

Жирнокислотный состав образцов готового продукта

Массовая доля жирных кислот в продукте, %	Образцы готового продукта
	контроль	содержание пальмового масла в молочной смеси, %
		30	50	70
Масляная (С 4:0 )	3,21	1,98	1,61	1,48
Капроновая (С 6:0 )	2,58	1,78	1,49	1,32
Каприловая (С 8:0 )	1,34	0,94	0,79	0,70
Каприновая (С 10:0 )	2,73	1,96	1,65	1,48
Деценовая (С 11:0 )	0,31	0,22	0,19	0,16
Лауриновая (С 12:0 )	2,59	1,90	1,67	1,49
Тридекановая (С 13:0 )	0,09	0,07	0,06	0,05
Миристиновая (С14:0)	9,74	7,26	6,22	5,69
Миристолеиновая (С 14:1 )	1,40	1,03	0,86	0,78
Пентадекановая (С 15:0 )	1,34	0,99	0,83	0,75
Пентадекановая цис-10 (С 15:1 )	0,28	0,21	0,18	0,15
Пальмитиновая (С 16:0 )	32,73	33,21	34,58	35,62
Пальмитоолеиновая (С 16:1 )	2,05	1,51	1,32	1,21
Маргариновая (С 17:0 )	0,70	0,53	0,43	0,38
Маргариновая цис-10 (С 17:1 )	0,64	0,49	0,41	0,35
Стеариновая (С 18:0 )	9,76	8,48	7,91	7,49
Элаидиновая (С 18:1n9t )	1,34	0,85	0,80	0,81
Олеиновая (С 18:1n9c )	22,31	24,44	26,69	27,10
Линолэлаидиновая (С 18:2n6t )	0,25	0,12	0,18	0,17
Линолевая (С 18:2n6с )	2,46	9,74	10,64	11,46
Гамма-линолевая (С 18:3n6 )	0,06	0,02	0,05	0,05
Линоленовая (С 18:3n3 )	0,62	1,24	1,17	1,21
Эйкозеновая (С 20:1 )	0,60	0,45	0,39	0,35
Арахиновая (С 20:0 )	0,26	0,21	0,20	0,19

Таблица 3

Содержание насыщенных, мононенасыщенных и полиненанасыщенных жирных кислот в сырном продукте

Содержание жирных кислот, % Образцы готового продукта контроль содержание пальмового масла в молочной смеси, % 30 50 70 Ʃ мононенасыщенных к-т 27,15 28,01 29,92 34,14 Ʃ насыщенных к-т 69,89 61,41 59,17 58,15 Ʃ полиненанасыщенных к-т 3,17 10,36 10,70 11,54 ным содержанием пальмового масла текстура сырного продукта была пластичная, мягкая, на этот феномен повлияло увеличение содержания ненасыщенных жирных кислот в сырном продукте [7, 9]; однако, при увеличении уровня замены молочного жира пальмовым маслом до 70 % наблюдалась рыхлость структуры сырного теста, поэтому оптимальным, по ряду параметров оценки, приведенных выше, а также с учетом органолептических показателей уровень внесения пальмового масла в молочную смесь, взамен части молочного жира, при производстве сырного продукта определен в 50 % и ниже. Запах опытных образцов сырного продукта был меньше выражен, чем в контрольном образце, что может быть объяснено интенсивностью протекания биохимических процессов, в которых участвует масляная кислота (табл. 4).

Из-за высокого содержания в пальмовом масле бета-каротина, цвет сырного пласта в опытных образцах изменяется, он становится светло-желтым (см. рисунок).

Проведена дегустационная готовых образцов (оценка образцов сыра и сырного продукта). Оценка проводилась по пятибалльной шкале (табл. 5).

По результатам дегустационной оценки опытных образцов максимальную оценку получил сырный продукт с 50 % заменой молочного жира пальмовым маслом.

Из информационных источников известно, что с увеличением кислотности молочных продуктов снижается содержание масляной, каприновой и линолевой кислот и увеличивается количество олеиновой и стеаринной кислот. Наибольшему изменению в ходе хранения молочных продуктов подвержены поли-

Таблица 4

Органолептические показатели выработанных образцов

Показатель	Образцы готового продукта
	контроль	содержание пальмового масла в молочной смеси, %
		30	50	70
Внешний вид	Поверхность ровная со следами перфоры
Вкус и запах	Выраженный, сырный	Умеренно выраженный сырный, с легким привкусом пальмового масла
Цвет	Белый однородный	Светло-желтый однородный
Консистенция	Однородная, умеренно плотная	Однородная, нежная, слегка мажущаяся	Однородная, нежная, слегка мажущаяся	Мягкая, мажущая консистенция, рыхлая

А)                                        Б)

Образец сыра: A – образец сырного продукта с содержанием пальмового масла 50 %; Б – контрольный образец без замены пальмовым маслом

ненасыщенные кислоты, а также каприловая и каприновая [11, 19]. По результатам анализа содержания жирных кислот можно судить о степени протекания процесса липолиза, который может способствовать окислительной порче продукта. Для исследования этого процесса полученные образцы сырного продукта были оставлены на хранение в холодильной камере при температуре (6 ± 1) °С на срок 15 суток. По стечению указанного времени проведен повторный анализ жирнокислотного состава жировой фазы опытных образцов сырного продукта для идентификации возможных изменений в процессе хранения; по- лученные данные представлены в табл. 6.

Анализ полученных результатов (см. табл. 6) свидетельствует, что в процессе хранения в опытных образцах готового продукта изменилось содержание масляной (С 4:0 ) и линолевой (С 18:3n3 ) жирных кислот на 8 и 9 %, соответственно, что может быть следствием окисления жирных кислот под влиянием липаз молочного и бактериального происхождения.

Заключение

При оценке сырных продуктов с частичной заменой молочного жира пальмовым маслом необходимо отметить целесообразность добавления в молочную смесь не более 50 %

Таблица 5

Результаты дегустационной оценки образцов

Показатель	Образцы готового продукта
	контроль	содержание пальмового масла в молочной смеси, %
		30	50	70
Вкус и запах	5,0 ± 0,10	4,7 ± 0,10	4,6 ± 0,22	4,2 ± 0,10
Цвет	4,9 ± 0,20	4,7 ± 0,20	5,0 ± 0,10	4,5 ± 0,22
Структура и консистенция	5,0 ± 0,10	4,8 ± 0,22	4,9 ± 0,10	3,8 ± 0,22
Сумма баллов	14,9	14,3	14,5	12,5

Таблица 6

Жирнокислотный состав готовых образцов после хранения (образцов готового продукта)

Жирные кислоты и их массовая доля в продукте, %	Образцы готового продукта
	контроль	содержание пальмового масла в молочной смеси, %
		30	50	70
Масляная (С 4:0 )	2,96	1,87	1,54	1,36
Капроновая (С 6:0 )	2,52	1,31	0,87	0,74
Каприловая (С 8:0 )	1,34	2,72	1,85	1,59
Каприновая (С 10:0 )	2,73	0,31	0,21	0,18
Деценовая (С 11:0 )	0,31	0,03	0,03	0,2
Лауриновая (С 12:0 )	2,59	2,61	1,83	1,58
Тридекановая (С 13:0 )	0,09	0,09	0,07	0,06
Миристиновая (С 14:0 )	9,74	9,86	6,98	6,14
Миристолеиновая (С 14:1 )	1,40	1,42	0,98	0,85
Пентадекановая (С 15:0 )	1,34	1,35	0,93	0,81
Пентадекановая цис-10 (С 15:1 )	0,28	0,29	0,20	0,18
Пальмитиновая (С 16:0 )	32,73	32,66	34,15	34,21
Пальмитоолеиновая (С 16:1 )	2,05	2,12	1,54	1,38

Окончание табл. 6

Жирные кислоты и их массовая доля в продукте, % Образцы готового продукта контроль содержание пальмового масла в молочной смеси, % 30 50 70 Маргариновая (С17:0) 0,70 0,72 0,59 0,53 Маргариновая цис-10 (С17:1) 0,64 0,67 0,50 0,43 Стеариновая (С18:0) 9,76 9,26 7,88 7,51 Элаидиновая (С18:1n9t) 1,34 1,08 1,01 0,87 Олеиновая (С18:1n9c) 22,31 22,62 26,35 26,65 Линолэлаидиновая (С18:2n6t) 0,25 0,36 0,28 0,25 Линолевая (С18:2n6с) 2,31 8,46 9,74 10,64 Гамма-линолевая (С18:3n6) 0,06 0,07 0,10 0,07 Линоленовая (С18:3n3) 0,62 0,59 0,94 1,17 Эйкозеновая (С20:1) 0,60 0,58 0,42 0,34 Арахиновая (С20:0) 0,26 0,22 0,18 0,13 пальмового масла, так как при увеличении уровня внесения данного компонента наблюдается ухудшение консистенции готового продукта – она становится рыхлой, продукт плохо сохраняет форму сырной головки, что в целом приводит к ухудшению товарных характеристик сырного продукта.

Необходимо отметить, что в технологическом процессе выработки опытных образцов готового продукта точка флокуляции (время свертывания (см. табл. 1) будет выше у продуктов с заменой молочного жира до 30 % и будет снижаться с увеличением его уровня замены пальмовым маслом.

При внесении пальмового масла в молочную смесь при выработке сырного продукта наблюдается изменение цвета готового продукта в сторону светло-желтого, такая окраска нехарактерна для рассольных сыров.