Исследование свойств овощного сырья и цукатов, используемых при производстве йогуртов

На российских рынках все чаще появляются продукты питания функционального назначения, которые дают возможность улучшить качество и количество питательных веществ в пище, а также возможность поддержать общественное здравоохранение [7, 8].

Благодаря высокой скорости потребления населением молочных продуктов, таких как йогурты, их обогащение способно эффективно предупредить и уменьшить количество заболеваний, связанных с дефицитом питательных веществ. Большое внимание этому уделяется и Правительством Российской Федерации. Прежде всего это связано с курсом на оздоровлением нации. Российское правительство утвердило основы государственной политики в области здорового питания населения на период до 2020 год.

По итогам реализации предыдущей концепции, рассчитанной до 2005 года, согласно статистическим данным, изменилось потребление пищевых продуктов. Среди российских потребителей увеличилось потребление молочных и мясных продуктов, фруктов и овощей, российскими учеными было разработано свыше 4000 новых продуктов, при этом придание функциональности производилось биологически ценными натуральными компонентами. Это способствовало не только повышению их пищевой и биологической ценности, но и улучшению их текстурных характеристик и органолептических свойств.

Так, обогащение йогуртов с помощью SCaCN улучшило плотность и агдезивность, а также показатели вязкости во время хранения [9, 10]. Поэтому учеными всего мира уделяется большое внимание созданию новых кисломолочных продуктов, в частности йогуртов [3].

Хорошие реологические результаты были получены внесением в питьевые йогурты микроинкапсулированного железа [11, 15]. При производстве соевых йогуртов с добавлением железа, кальция и клетчатки зарубежными учеными Каваллини, Д.К., Росси, Е.А.

отмечено повышение их стабильности во время хранения [12, 13]. Таким образом, создание функциональных молочнокислых продуктов является перспективным направлением молочной отрасли.

Овощи и фрукты являются сырьем, содержащим биологически ценные компоненты – клетчатку, минеральные вещества и витамины. Однако при производстве кисломолочной продукции, в частности йогуртов, применение овощного сырья не нашло своего применения. Маркетинговый анализ рынка йогуртов города Магнитогорска показал, что в продуктовой линейке отсутствуют йогурты с овощными наполнителями [2]. У российских и зарубежных производителей при этом очень широко представлен ассортимент йогуртов с фруктовыми и ягодными наполнителями. При этом необходимо отметить, что в связи с условиями эмбарго и политической ситуацией в мире в снижении себестоимости кисломолочной продукции за счет использования местного сырья и расширении ассортимента любимого продукта заинтересованы как производители, так и потребители. Следовательно, данное направление является перспективным. Научно-исследовательская работа получила поддержку «Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере» в рамках государственного контракта 495 ГУ1/2013.

Для здорового питания необходимым является поступление в организм пищевых волокон, которые являются полимерами моносахаридов и их производных. В организм человека они поступают с растительной пищей в виде неперевариваемых углеводов. Растительная пища содержит большое количество пищевых волокон, необходимых для нормальной работы кишечника. Йогурты с пищевыми волокнами получили рыночное признание среди зарубежных и российских потребителей [14]. Поэтому использование овощного сырья при производстве кисломолочных продуктов является актуальным. Это позволит рекомендовать такие продукты для широкого круга потребителей, проживающих в неблагоприятных условиях окружающей среды. Жители Челябинской области и других субъектов Российской Федерации испытывают на себе вредное воздействие крупных промышленных предприятий. Именно они будут заинтересованы в продуктах с высокой пищевой и биологической ценностью, способных связы- вать и выводить из организма ионы тяжелых металлов.

Целью данной работы является исследование и отбор районированных сортов овощного сырья (морковь, свекла, тыква) для производства из них цукатов, используемых при разработке йогуртов функционального назначения.

В задачи исследования входило:

• 1)    исследование химического состава овощного сырья;

• 2)    определение качественных показателей сырья и цукатов, полученных из них;

• 3)    модификация технологии производства цукатов.

Объекты и методы исследования

В рамках поставленной цели и сформулированных задач исследования был изучен химический состав корнеплодов моркови, свеклы и плодов тыквы, произрастающих на территории Челябинской области. Исследование проведено с трехкратной повторяемостью.

Оценка качества моркови и свеклы проводилась по ГОСТ 1721–85 и ГОСТ 1722–85 соответственно по показателям: внешний вид; запах и вкус; размер корнеплодов по наибольшему поперечному диаметру; содержание корнеплодов треснувших, поломанных, уродливых по форме, увядших с признаками морщиности, загнивших, запаренных, подмороженных, треснувших с открытой сердцевиной; наличие земли, прилипшей к корнеплодам. Качественные показатели тыквы определяли по ГОСТ 7975–2013 – внешний вид; степень зрелости; массовая доля плодов других сортов одного срока созревания; наличие раздавленных, треснувших, помятых плодов; наличие сельскохозяйственных вредителей и плодов, поврежденных сельскохозяйственными вредителями и пораженных болезнями; наличие посторонней примеси; размер плодов по наибольшему поперечному диаметру.

Оценка качества цукатов по органолептическим показателям выполнена по ОСТ 10 20–86; определение влаги и сухих веществ – ГОСТ 5900–73; определение сахара – ГОСТ 5903–89; определение золы гравиметрическим методом – ГОСТ 15113.3–77; микробиологические показатели определяли по ГОСТ 10444.15–94 (КМАФАнМ); ГОСТ Р 52816– 2007 (БГКП).

Исследования свойств районированных сортов свеклы, моркови, тыквы и цукатов из овощного сырья позволяют отметить целый ряд ценных, технологичных характеристик, которые перспективно использовать при производстве молочнокислых продуктов с профилактическими свойствами и расширения ассортимента продукции предприятий молочной отрасли [4].

Для эффективного обогащения кисломолочных продуктов витаминами и пищевыми волокнами необходимо сравнить данные пищевой ценности овощей, представленные в литературных источниках, с показателями, полученными при испытании образцов, выращенных на территории Челябинской области, поскольку способность овощей накапливать витамины и минеральные вещества во многом определяется климатическими условиями произрастания и минеральным составом почв [5].

Результаты исследования определения пищевых веществ сортов моркови, тыквы и свеклы представлены в табл. 1, 2.

По результатам проведенных исследований было установлено, что корнеплоды хозяйственно-помологического сорта моркови

«Витаминная» отличаются высоким содержанием β-каротина и сырой клетчатки. При сравнении двух сортов тыквы экспериментальным путем была отобрана тыква «Красавица», которая имеет повышенное по сравнению с тыквой «Мускатная» количество β-каротина и сырой клетчатки. Оценивая совокупность органолептических показателей и содержание питательных веществ в исследуемых сортах моркови и тыквы, в качестве сырья для обогащения кисломолочных продуктов были отобраны сорт моркови «Витаминная» и сорт тыквы «Красавица».

Сравнение трех сортов свеклы по содержанию пектиновых веществ и сырой клетчатки были отобраны хозяйственно-помологические сорта «Эрфуртская горийская» и «Несравненная». Однако, при получении цукатов из свеклы сорта «Эрфуртская горий-ская» были выявлены более низкие органолептические показатели по сравнению с цукатами из свеклы сорта «Несравненная». Из свеклы сорта «Бордо 237», с низким содержанием пектиновых веществ и сырой клетчатки,

Таблица 1

Содержание пищевых веществ в моркови и тыкве, выращенных на территории Челябинской области

Наименование показателя	Морковь				Тыква
	Экспериментальные данные			Литературные данные	Экспериментальные данные		Литературные данные
	Витаминная	Шантане 2461	Московская зимняя А-515		Мускатная	Красавица
β-каротин, мг/100 г	7,5	4,50	2,6	9,0	0,15	0,3	1,5
Массовая доля сырой клетчатки, %	2,5	1,25	2,5	2,1	1,30	1,4	1,7

Таблица 2

Содержание пищевых волокон в районированных сортах свеклы

Сорт свеклы Содержание пектиновых веществ, % Содержание сырой клетчатки, % Бордо 237 1,5 2,5 Несравненная 3,1 2,5 Эрфуртская горийская 3,1 3,75 были получены цукаты с высокими вкусовыми качествами. Учитывая данные, полученные при проведении органолептической оценки цукатов, для включения в рецептуру йогурта был рекомендован хозяйственноботанический сорт свеклы «Бордо 237».

Полученные из овощей цукаты были исследованы по органолептическим, физикохимическим и микробиологическим показателям. Результаты оценки качества цукатов представлены в табл. 3.

Результаты экспериментальных данных свидетельствуют о том, что цукаты, полученные из свежих овощей, имеют высокие органолептические показатели. Вкус цукатов сладкий или кисло-сладкий, присущий данному виду овощей. Цвет – близкий к естественной окраске овощей, из которых они изготовлены. Консистенция изделий плотная, без наличия комков выкристаллизовавшегося сахара. По внешнему виду цукаты представляют собой кусочки овощей одинакового размера, не слипшиеся между собой [1].

Микробиологические показатели цукатов из овощей удовлетворяют требованиям Технического регламента Таможенного союза 021/2011«О безопасности пищевой продукции» – КМАФАнМ не более 1·103 КОЕ/г; БГКП (колиформы) не обнаруживаются в 1,0 г.

Следовательно, можно сделать вывод о правильности выбора технологических параметров, а именно времени и температуры обработки сырья, а также концентрации сахарного сиропа. Выбранные режимы производства обеспечивают отсутствие патогенной микрофлоры, т. е. обеспечивается гигиеническая безопасность продукта.

С целью снижения в цукатах количества сахара в лаборатории кафедры стандартизации, сертификации и технологии продуктов питания ФГБОУ ВПО «МГТУ им. Г.И. Носова» разработана технология производства цукатов из овощей на основе фруктозного сиропа. Выбор фруктозы в качестве основы для сиропа обоснован ее диетическими и технологическими свойствами. Фруктоза обладает уникальной способностью проникать в клетки всех органов без участия инсулина и полноценно замещать глюкозу в обменных процессах. При этом значительно уменьшается энергетический клеточный голод. К диетическим свойствам фруктозы следует отнести ее способность действовать пролонгированно, увеличивая содержание сахара в крови по сравнению с сахарозой, что благоприятно для потребителей, ведущих здоровый образ жизни.

На основании экспериментальных данных установлено, что в цукатах тыквы наибольшее содержание фруктозы и сахарозы, по сравнению с цукатами из других овощей, что обусловлено не только технологией производства цукатов, но и химическим составом самих овощей. Более высокое содержание минеральных веществ отмечено в цукатах из моркови. Содержание каротина в цукатах тыквы меньше, чем в цукатах моркови и составляет 0,0036 % на 100 г продукта.

Результаты исследования органолептических показателей цукатов овощей на основе фруктозы представлены в табл. 4.

Результаты органолептической оценки качества показали, что цукаты, изготовленные на фруктозном сиропе, имеют более яркую окраску по сравнению с цукатами, приготовленными на основе сахарного сиропа. Насыщенная окраска придает продукту привлека-

Таблица 3

Результаты оценки органолептических показателей цукатов из овощей

Показатели	Вид цукатов
	Свекла	Морковь	Тыква
Внешний вид	Кусочки овощей одинакового размера, не слипшиеся между собой	Кусочки овощей одинакового размера, не слипшиеся между собой	Кусочки овощей одинакового размера, не слипшиеся между собой
Вкус	Кисло-сладкий	Сладкий	Сладкий
Цвет	Бордовый	Оранжевый	Оранжевый
Консистенция	Плотная, без наличия комков выкристаллизовавшихся сахара	Плотная, без наличия комков выкристаллизовавшихся сахара	Плотная, без наличия комков выкристаллизовавшихся сахара

Таблица 4

Результаты исследования органолептических показателей цукатов из овощей на основе фруктозы

Показатели	Вид цукатов
	Цукаты свеклы	Цукаты моркови	Цукаты тыквы
Внешний вид	Кусочки овощей одинакового размера, не слипшиеся между собой	Кусочки овощей одинакового размера, не слипшиеся между собой	Кусочки овощей одинакового размера, не слипшиеся между собой
Вкус	Кисло-сладкий	Сладкий	Сладкий
Цвет	Бордовый	Ярко-оранжевый	Ярко-желтый
Консистенция	Плотная, без наличия комков выкристаллизовавшихся сахара	Плотная, без наличия комков выкристаллизовавшегося сахара	Плотная, без наличия комков выкристаллизовавшихся сахара

Таблица 5

Физико-химические показатели цукатов

Показатели, % Цукаты морковь свекла тыква на основе белого сахара на основе фруктозы на основе белого сахара на основе фруктозы на основе белого сахара на основе фруктозы Массовая доля влаги 15,7 14,9 7,2 18,0 16,5 6,6 Сухие вещества 84,3 85,1 92,8 82,0 83,5 93,4 Фруктоза 5,2 70,7 3,8 70,7 18,1 80,7 Сахароза 74 8,2 75 5,3 75,5 9,1 Зольность 0,7 0,63 0,28 0,24 0,53 0,50 тельный аппетитный внешний вид, что особенно ценно для такой категории потребителей, как дети. Такие показатели, как внешний вид, вкус и консистенция у данных цукатов не изменились.

На основе полученных данных были проведены исследования по определению физико-химических показателей цукатов на основе сахара белого и фруктозы (табл. 5).

Результаты физико-химических исследований показывают, что овощные цукаты, произведенные на основе белого сахара и на основе фруктозы по таким показателям, как массовая доля влаги, сухих веществ и сахара находятся в пределах норм, установленных стандартом.

Цукаты содержат витамины, минеральные вещества, сложные углеводы. Цукаты, изготовленные из овощей, имеют высокую пищевую ценность, в том числе за счет высокого содержания сахара, что ограничивает их

применение в составе диетических продуктов. Цукаты, изготовленные на основе сахарного сиропа, противопоказаны людям с заболеваниями желудочно-кишечного тракта, ожирением, сахарным диабетом и рядом других распространенных в настоящее время заболеваний.

Пектиновые вещества определяли в соответствии с общепринятой методикой. В цукатах, произведенных из свеклы сорта «Бордо 237», содержится 3,1 % пектиновых веществ, сырой свекле – 3,078 % пектина. Анализируя полученные результаты, можно сделать вывод, что пектин в результате тепловой обработки не разрушается. При этом по данным, представленным в работе ученых Казахстанского гуманитарно-юридического инновационного университета, пектин, содержащийся в термически обработанной свекле, имеет повышенные детоксикационные свойства по отношению к ионам тяжелых металлов по

сравнению с пектином сырой свеклы [6].

На вкус, консистенцию и внешний вид готового продукта существенное влияние оказывает изменение массовой доли влаги в цукатах. Установлено, что полученные из овощей цукаты обладают оптимальными органолептическими показателями при массовой доли влаги: в цукатах свеклы – 18 %, в цукатах тыквы – 6,6 %, цукатах моркови – 14,9 %.

Исходя из полученных данных, можно сделать вывод о том, что отобранные сорта овощей характеризуются высоким содержанием пектиновых вещества, клетчатки, витаминов и минеральных веществ.

Результаты физико-химических исследований показали, что более перспективным овощным сырьем для производства йогурта являются цукаты, полученные из районированных сортов моркови «Витаминная», тыквы «Красавица», так как они содержат большее количество β-каротина и сырой клетчатки в сравнении с другими опытными образцами.

Из хозяйственно-ботанических сортов свеклы рекомендован сорт «Бордо 237», как имеющий лучшие органолептические показатели после изготовления цукатов.

Овощные цукаты имеют высокие органолептические показатели, так как при тепловой обработке сохраняется естественная окраска овощей, консистенция становится более плотной; вкусовые показатели улучшаются за счет введения в рецептуру сахарного сиропа.

Овощные цукаты, изготовленные на основе фруктозного сиропа, придадут йогурту диетические свойства.

Таким образом, использование цукатов из овощного сырья перспективно для производства кисломолочных напитков, в том числе йогурта.