Изучение реологических свойств структурированного молокосодержащего продукта

В настоящее время все программы по разработке и производству пищевых продуктов связаны с получением «здоровых» продуктов питания. Структурированные продукты не являются исключением, так как содержат больше вкусовых компонентов по сравнению с другими молочными продуктами. В качестве наполнителей обычно используют фрукты, ягоды, реже овощи целиком, в виде пюре, сиропов и т. д. [1–8].

Они способны увеличить ассортимент данной группы продуктов, обогатить состав, улучшить их качественные характеристики, в том числе реологические показатели [9–13].

Перспективным направлением является использование растительного сырья, произрастающего в том регионе, где оно перерабатывается [14].

Такие продукты максимально адаптированы, при потреблении человеком лучше усваиваются и вероятность появления на них аллергических реакций на порядок ниже, по сравнению с привезенными из других стран.

Улучшить структуру продукта можно так же путем введения в его рецептуру стабилизирующих компонентов. Они позволяют регулировать вязкость продуктов на различных этапах технологического процесса, повышать его прочностные свойства без увеличения содержания жира и вырабатывать продукты пониженной калорийности, повышать их стойкость при хранении [15–20].

Наилучшими свойствами стабилизации консистенции обладают комплексы, включающие пектиновые вещества.

Материалы и методы

Основные органолептические, физико– химические, микробиологические показатели продуктов определяли стандартными и общепринятыми в молочной промышленности методами.

Динамическую вязкость определяли в лаборатории Центра стратегического развития научных исследований ВГУИТ на приборе «Синусоидальный вибровискозиметр SV-10».

Исследования микроструктуры продуктов проводили на сканирующем электронном микроскопе JSM-6380 LV.

Результаты и обсуждение

Проведен анализ растительного сырья, произрастающего на территории Воронежской области, как культурных сортов, так и дикорастущих. Особое внимание уделялось массовой доле пектина (таблица 1).

Таблица 1. Массовая доля пектина в растительном сырье

Table 1.

The chemical composition of barberry berries

Наименование | Name	Массовая доля пектина, % Mass fraction of pectin, %
Ягоды | Berries
Земляника | Strawberry	0,6–0,7
Малина | Raspberries	0,5–0,6
Крыжовник | Gooseberry	1,0–1,2
Смородина | Currant	1,4–1,5
Калина | Viburnum	1,2–1,3
Плоды | Fruit
Яблоко | Apple	1,0–1,5
Вишня | Cherry	0,3–0,4
Груша | Pear	0,5–0,6
Слива | Plum	0,9–1,0
Терн | Turn	1,3–1,4
Овощи | Vegetables
Морковь | Carrot	0,7–0,8
Ревень | Rhubarb	1,2–1,5

Установлена повышенная массовая доля пектина в смородине, калине, крыжовнике, яблоке, терне, ревене. Указанные ягоды, плоды и овощи были перетерты с сахаром в соотношении 1:1 и подвергнуты тепловой обработке. Ввиду схожести органолептических показателей и излишней кислоты ревеня, его вносили в виде пюре с добавлением яблочного.

Подобрана рецептура структурированного молокосодержащего продукта на 1000 кг продукта, без учета потерь (таблица 2).

Таблица 2.

Рецептура структурированного молокосодержащего продукта

Table 2.

Structured Milk Product Recipe

Компонент | Component	Масса, кг Weight, kg
Сливки молочные | Milk cream	440
Заменитель сухих сливок Dry cream substitute	44
Вода питьевая | Drinking water	396
Стабилизатор | Stabilizer	20
Вкусовой компонент | Flavor component	100
Итого | Total	1000

Технологический процесс изготовления, структурированного молокосодержащего продукта, осуществляли в следующей последовательности:

─ приемка и хранение сырья;

─ подготовка компонентов смеси;

─ составление смеси;

─ перемешивание, эмульгирование и диспергирование;

─ пастеризация при температуре 90 ± 2 °С без выдержки;

─ охлаждение смеси (до температуры 1 – 2 °С),

─ взбивание,

─ фасовка и упаковка, хранение (температура 4 ± 2 °С).

Полученные продукты исследовали при хранении: свежий продукт, через 3, 5 и 7 суток. В качестве контрольного образца был взят молокосодержащий продукт, полученный без добавления вкусового компонента.

Рассмотрим более подробно органолептические показатели структурированного молокосодержащего продукта.

При внесении в качестве вкусового компонента черной смородины с сахаром продукт характеризовался как взбитый крем, розоватого цвета со сладкосливочным вкусом и запахом, слабовыраженным привкусом смородины. При хранении продукта происходили изменения цвета, ухудшающие его потребительские свойства. Цвет от розоватого переходил в кремовый со слаборозовым оттенком, затем в кремовый с грязно сиреневым оттенком, в конце срока годности – в кремовый с синеватым оттенком. Изменения запаха не происходило, вкус стал слегка кисловатым. Консистенция продукта при хранении становилась более густой.

При внесении вкусового компонента калины с сахаром продукт характеризовался как взбитый крем, белый с розоватым оттенком цвета со сладкосливочным вкусом и запахом. При хранении продукта происходили изменения цвета, однако, на его потребительских свойствах указанный факт негативно не отразился. Цвет от белого с розоватым оттенком переходил в кремовый. Изменения запаха не происходило, во вкусе при хранении появилась слабая горечь, что отрицательно отразилось на его качестве. Консистенция продукта при хранении становилась более густой, плотной.

При внесении в качестве вкусового компонента крыжовника с сахаром продукт характеризовался как взбитый крем с крупными пузырьками пены, желтоватого цвета со сладкосливочным вкусом и запахом, слабовыражен-ным привкусом крыжовника. При хранении продукта изменения цвета, вкуса и запаха не происходило, уменьшался диаметр пузырьков пены и их количество.

Учитывая органолептические показатели яблока и ревеня, а также результаты литературных данных о замене в ряде рецептур одного компонента другим, вышеуказанные наполнители были взяты в соотношении 1:0,5. Полученное пюре, как и в остальных случаях, было смешено с сахаром и подвергнуто тепловой обработке. При внесении в качестве вкусового компонента яблока и ревеня с сахаром продукт характеризовался как взбитый крем, приятного кремового цвета с персиковым оттенком со сладкосливочным вкусом и запахом, с привкусом яблока. При хранении продукта изменения цвета, вкуса и запаха не происходило. Консистенция продукта при хранении становилась более густой, пена – более устойчивой.

При внесении в качестве вкусового компонента терна с сахаром продукт характеризовался как взбитый крем густой консистенции, розовато-сиреневатого цвета со сладкосливочным вкусом и запахом, приятным кисловатым оттенком. При хранении продукта происходили изменения цвета, ухудшающие его потребительские свойства. Цвет от бледно-сиреневого переходил в сиреневый, затем в синеватый. Изменения запаха не происходило, во вкусе при хранении более выражен привкус терна. Консистенция продукта становилась более густой, плотной.

Сравнительный анализ органолептических характеристик структурированных молокосодержащих продуктов показал, что, несмотря на высокие вязкостные показатели продуктов с черной смородиной, терном и калиной, данные вкусовые компоненты не рекомендуются к внесению из-за ухудшения при хранении их потребительских свойств.

Количество вносимого пектина в значительной степени влияет на вязкость и степень структурированности образцов. При органолептической оценке образцов установлено, что увеличение массовой доли пектина оказывает существенное влияние на их консистенцию.

Особое внимание было уделено изучению реологических показателей продуктов.

Проведены исследования изменения вязкости молокосодержащих продуктов при хранении (рисунок 1.)

Образец | Sample

• □    свежевыработанный продукт | freshly developed product

• □    при хранении в течение 3 суток | when stored for 3 days

• □    при хранении в течение 5 суток | when stored for 5 days

Рисунок 1. Вязкость структурированных продуктов: 1 – со смородиной; 2 – с калиной; 3 – с крыжовником; 4 – с яблоком и ревенем; 5 – с терном; 6 – без вкусовых компонентов

Figure 1. Viscosity of structured products: 1 – with currants; 2 – with viburnum; 3 – with gooseberries; 4 – with apple and rhubarb; 5 – with a turn; 6 – no flavoring components

Установлено увеличение вязкости структурированных молокосодержащих продуктов, а также улучшение их структуры в образцах с черной смородиной – показатель вязкости увеличился в 1,9 раза и терном – 1,7 раза. Данный факт объясним тем, что в указанных наполнителях большая массовая доля пектина. В остальных структурированных продуктах увеличение вязкости при хранении происходило в меньшей степени: в образцах с калиной – показатель вязкости увеличился в 1,6 раза; с крыжовником – в 1,2 раза; с яблоком и ревенем – в 1,6 раза. Контрольный образец повысил показатель вязкости в 1,2 раза.

Исследована степень взбитости образцов (рисунок 2).

Рисунок 2. Степень взбитости структурированных продуктов: 1 – со смородиной; 2 – с калиной; 3 – с крыжовником; 4 – с яблоком и ревенем; 5 – с терном; 6 – без вкусовых компонентов

Figure 2. The degree of overrun of structured products: 1 – with currants; 2 – with viburnum; 3 – with gooseberries; 4 – with apple and rhubarb; 5 – with a turn; 6 – no flavoring components

Определено максимально увеличение в объеме образцах с калиной – на 150%, затем по уменьшению степени взбитости продуктов следуют образцы со смородиной – 140%, с крыжовником – 110%, с яблоком и ревенем – 110%, образец с терном не изменил своего объема при взбивании, что свидетельствует о его плотной и густой структуре.

Немаловажное значение на структуру взбитого продукта оказывает распределение пузырьков воздуха. Последние оценивали с помощью микроскопического метода. Слишком маленькие и слишком большие размеры воздушных ячеек в продукте нежелательны. Уменьшение

Устойчивость газожидкостной дисперсной системы характеризуется продолжительностью самопроизвольного разрушения в результате коалесценции. Для регулирования устойчивости используют стабилизаторы структуры. Они располагаются на поверхности пузырьков газа в межфазных слоях, образуя прочную пленку, которая усиливает сопротивляемость пузырьков к слипанию. В качестве основного стабилизатора использовали каррагинан.

Фотографии микроструктуры продуктов представлены на рисунке 3.

1                                           2                                           3

4                                      5                                      6

Рисунок 3. Микростуктура продуктов, %: 1 – со смородиной; 2 – с калиной; 3 – с крыжовником; 4 – с яблоком и ревенем; 5 – с терном; 6 – без вкусовых компонентов

Figure 3. Microstructure of products, %: 1 – with currants; 2 – with viburnum; 3 – with gooseberries; 4 – with apple and rhubarb; 5 – with a turn; 6 – no flavoring components

Микроструктурный анализ образцов продуктов со смородиной, калиной и крыжовником показал наличие крупных пузырьков воздуха, а также их скопления. В остальных продуктах с вкусовыми компонентами: яблоком и ревенем, терном количество, размер и характер распределения пузырьков был идентичен контрольному образцу (без вкусовых компонентов).

Заключение

Подобраны вкусовые компоненты для улучшения реологических показателей молокосодержащих продуктов. Предложена рецептура и технология производства структурированного молокосодержащего продукта.

Изучены показатели качества продуктов, а также реологические показатели. Установлено, что наилучшей консистенцией обладает продукт с яблоком и ревенем.

Подобранные вкусовые компоненты для производства структурированных молокосодержащих продуктов позволяют увеличить ассортиментную линейку данных продуктов, и направлены на улучшение их реологических показателей.