Исследование влияния новой кальцийсодержащей добавки «Кальций-МАКГ» на минеральный состав плавленого сырного продукта

Как известно, растущему организму ребенка особо необходимо поддерживать необходимое количество кальция в организме для нормального роста и развития. Употребление молока и молочных продуктов способно на 30 % обеспечить организм необходимым в день количеством кальция.

Одним из самых распространенных способов обогащения молочных продуктов кальцием является внесение в молоко-сырье или готовый продукт минеральных обогатителей. Однако существует проблема в том, что в организме кальций полностью усваивается только если имеется достаточное количество витамина D. Витамин D получается естественным путем в результате синтеза его в организме под действием солнечного света. Но из-за вреда солнечного облучения рекомендуется получать витамин D из пищи [2].

При выборе пищевого кальцийсодержащего ингредиента, для обогащения нового кисломолочного продукта, руководствовались целью обеспечения в нём таких функциональных свойств, как оказание защитного, стимулирующего или лечебного действия на те или иные физиологические системы и функции организма человека.

В основу выбора пищевого кальцийсодержащего ингредиента и определения его оптимального количества были положены следующие принципы:

• -    биодоступность кальцийсодержащего ингредиента;

• -    при обогащении необходимо обеспечить от 30 до 50 % от суточной потребности организма в кальции при употреблении 250-500 г нового продукта, учитывая содержание кальция в молоке-сырье;

• -    при внесении кальцийсодержащего ингредиента не должны ухудшаться физикохимические и органолептические показатели продукта;

необходимость учёта возможности химического взаимодействия обогащающей добавки с другими компонентами, а также выбор формы внесения, обеспечивающую максимальную сохранность кальция в процессе производства и хранения продукта [1].

Целью работы являлось исследование новой кальцийсодержащей добавки «Кальций-МАКГ» и влияние на минеральный состав плавленого сырного продукта для школьного питания при использовании ее в качестве минерального обогатителя.

Объекты и методы

При выполнении исследований в качестве минерального обогатителя, использовалась новая кальцийсодержащая добавка «Кальций-МАКГ». Это механоактивированная форма кальция глюконата. Данный ингредиент (МАКГ) является уникальной, не имеющей мировых аналогов нанодисперсной аморфной модифицированной формой глюконата кальция. —

В соответствии с требованиями к пищевым добавкам и препаратам Кальций-МАКГ прошёл клиническую апробацию на базе Ижевской государственной медицинской академии и рекомендован для применения в пищевой промышленности с целью создания продуктов обогащённых кальцием. Ее применение позволяет исключить необходимость употребления витамина D, поскольку для усвоения кальция он не требуется.

Измерение общего количества кальция в продукте отнюдь не дает полную гарантию, что он весь будет усвоен организмом человека. Поскольку наилучшей усвояемостью обладает кальций в ионизированной форме. Только непосредственное определение концентрации ионов кальция может в полной мере отражать ситуацию с кальциевым составом продукта.

Для проведения исследований использовали иономер универсальный И-130, электрод ионоселективный «ЭЛИС-121 Ca» и электрод сравнения «ЭССР-10101». Пробоподготовка и снятие показаний проводились при температуре 20 ± 2 ° С в соответствии со стандартными методиками.

Результаты исследований

Количество внесенной минеральной добавки в экспериментальные образцы плавленого сырного продукта приведено в табл. 1. Для сравнения в образцы плавленого сырного продукта в качестве минерального обогатителя также вносили «Фосфат кальция пищевой (Е 341)» (ТУ 100205847.031-2006) и "Цитрат кальция пищевой (Е 333)» (ТУ 9199-001-0101447096)

Таблица 1

Количество внесенной минеральной добавки в экспериментальные образцы плавленого сырного продукта

Номер серии опытов	Количество внесенного минерального обогатителя, мас.%
Серия I - Обогатитель «Кальций-МАКГ»
1.1	0,5
1.2	1,0
1.3	1,5
1.4	2,0
Серия II – Обогатитель «Фосфат кальция пищевой (Е 341)»
2.1	0,5
2.2	1,0
2.3	1,5
2.4	2,0
Серия III – Обогатитель «Цитрат кальция пищевой (Е 333)»
3.1	0,5
3.2	1,0
3.3	1,5
3.4	2,0

• *    в качестве контрольного образца для измерений использовался плавленый сырный продукт без добавления минерального обогатителя.

Графическая интерпретация зависимости концентрации ионного кальция от количества добавленного минерального обогатителя в плавленом сырном продукте приведена на рис.1. Концентрация ионов кальция в экспериментальных образцах плавленого сырного продукта представлена в табл. 2.

о 2,5

1,25

1 43

1,69

1,55

1,71

1,87

1,88

2,07

1,5                                   2

2,5

Логарифм концентрации ионов Ca (Lg M)

—•— Обогатитель "Кальций-МАКГ"              -е—Обогатитель "Фосфат кальция пищевой (Е 341)"

—•— Обогатитель"Цитрат кальция пищевой (Е 333)"

Рис.1 - Динамика изменения логарифма концентрации ионов Ca2+ в плавленом сырном продукте в зависимости от количества минерального обогатителя.

Таблица 2

Концентрация ионов кальция в экспериментальных образцах плавленого сырного продукта

Номер серии опытов	Общее количество кальция, мас.%	lgM Ca 2+	E (ЭДС системы), мВ	Концентрация ионов кальция (М Сa 2+), мас.%	Массовая доля ионизированной формы, %
Серия I - Обогатитель «Кальций-МАКГ»
1.1	81,02	1,55	2,4	35,6	44
1.2	128,04	1,88	2,35	76,8	60
1.3	146	1,99	2,3	99,28	68
1.4	158,08	2,07	2,25	118,56	75
Серия II – Обогатитель «Фосфат кальция пищевой (Е 341)»
2.1	60,12	1,25	2,62	18,04	30
2.2	64,45	1,43	2,6	27,07	42
2.3	98	1,71	2,58	51,3	54
2.4	125,61	1,87	2,55	75,37	60
Серия III – Обогатитель «Цитрат кальция пищевой (Е 333)»
3.1	59,1	1,27	2,58	18,91	32
3.2	75,76	1,56	2,54	36,36	48
3.3	92,3	1,69	2,5	48,92	53
4.3	121,56	1,88	2,49	75,37	62

На основании анализа полученных результатов, представленных на рис. 1 и в табл. 2, видно, что при уменьшении ЭДС системы происходит увеличение логарифмической концентрации ионов кальция в исследуемых образцах. Так в сыре для плавления наблюдается концентрация ионов кальция порядка 43,5 мас.%, что составляет 55 % от общего количества кальция в образце. После плавления наблюдается снижение ионизированного кальция, порядка 27,7 мас.% (30% от общего количества кальция). Это может быть обусловлено переходом части ионов Ca2+ в коллоидные частицы в результате воздействия высоких температур при плавлении. При добавлении минеральных обогатителей происходит увеличение количе- ства ионизированной формы кальция наряду с увеличением его общего количества кальция в продукте.

Добавление минерального обогатителя Кальций-МАКГ в количестве 1,5±0,5% от общей массы смеси для плавления способствует увеличению количества ионизированного кальция до 75% при общем его количестве 160±5 мг%. При использовании других минеральных обогатителей, «Фосфат кальция пищевой (Е 341)» и «Цитрат кальция пищевой (Е 333)», можно достичь только значений массовой доли ионизированного кальция до 60%. Лучшая эффективность Кальций-МАКГ объясняется его использованием в наноформе.

Микроструктура плавленого сырного продукта приведена на рис. 2.

а – плавленый сырный продукт с добавлением фосфата кальция пищевого (Е 341)

б – плавленый сырный продукт с добавлением Кальций-МАКГ

в – плавленый сырный продукт с добавлением цитрата кальция (Е 333)

Рис. 2 – Микроструктура плавленого сырного продукта

Выводы

• •    Обобщены результаты практической реализации опытно-экспериментальных исследований по разработке технологии плавленого сырного продукта для питания детей школьного возраста.

• •    Определено количество кальцийсодержащего ингредиента, которое составило 1,5±0,5% от массы смеси для плавления.

• •    Разработана технология плавленого сырного продукта для питания детей школьного возраста, обогащенного кальцием, под названием «Отличник». Научная новизна технологического решения отражена в заявке на изобретение № 2010132002/10 (приоритетная справка № 045268) от 29.07.2010 г.