Экспериментальное обоснование использования пищевых волокон "Цитри-Фай" в технологии мягкого творога для специализированного питания

Бесплатный доступ

Научно обоснована актуальность исследований по разработке технологии мягкого творога, обогащенного функциональными ингредиентами, для специализированного питания. Цель работы - экспериментально обосновать эффективность использования пищевых волокон «Цитри-Фай» (Citri-Fi) в качестве функционального ингредиента в технологии нового вида мягкого творога. Основными объектами исследований являлись закваска BY-700 (Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus и Bifidobacterium BB-12, Streptococcus thermophilus), пищевые волокна «Citri-Fi 200 FG». Изучены количества от 0,1 до 2,5 % от массы ферментируемых сливок. Пищевые волокна представляют порошок светло-кремового цвета с нейтральным вкусом и запахом, обладающий высокой влагоудерживающей способностью. Их вносили в сливки одновременно с закваской и перемешивали 5-10 мин. Приведены результаты экспериментально-аналитических исследований по изучению влияния пищевых волокон, добавляемых в разных количествах, на химические, микробиологические, органолептические показатели ферментируемых сливок с м.д.ж. 20 %. Определена эффективность использования пищевых волокон «Citri-Fi» в технологии нового вида мягкого творога. Установлены параметры процесса обогащения молочных сливок с м.д.ж. 20 % пробиотической микрофлорой в составе закваски BY-700 в процессе ферментации в течение 3,5-4,0 ч при температуре (36 ± 1) °С. Экспериментально доказано, что пищевые волокна «Citri-Fi» в количестве 1,5-2,0 % от массы сливок с м.д.ж. 20 % позволяют сократить процесс ферментации на 2,0-2,5 ч. В ферментированных сливках обеспечивается количество пробиотической микрофлоры не 8 КОЕ/г, что позволяет считать мягкий творог с их использованием функциональным продуктом.

Еще

Мягкий творог, пищевые волокна, ферментация, сливки, пробиотические культуры

Короткий адрес: https://sciup.org/142213460

IDR: 142213460

Текст научной статьи Экспериментальное обоснование использования пищевых волокон "Цитри-Фай" в технологии мягкого творога для специализированного питания

Питание ‒ важнейший фактор, интегрирующий здоровье человека с момента зачатия и в течение всей жизни. Важную роль в обеспечении здоровья человека играет качество и безопасность пищевых продуктов [1]. Для отдельных видов специализированных пищевых продуктов качество и безопасность регламентируются документом ТР ТС 027/2012 [2]. Подчеркнем, что в настоящее время получило развитие производство обогащенных и функциональных продуктов на молочной основе.

В обогащенную пищевую продукцию добавлены одно или несколько пищевых и (или) биологически активных веществ и (или) пробиотических микроорганизмов, не

присутствующих в ней изначально или присутствующих в недостаточном количестве, или утерянных в процессе производства изготовления; гарантированное изготовителем содержание каждого пищевого или биологически активного вещества, использованного для обогащения, доведено до уровня, соответствующего критериям ценности пищевой продукции, или источника пищевого вещества, или других отличительных признаков [3].

Функциональные пищевые продукты предназначены для систематического употребления в составе пищевых рационов всеми возрастными группами здорового населения, обладают научно обоснованными и подтвержденными свойствами, снижают риск развития заболеваний, связанных с питанием, предотвращают дефицит или восполняют имеющийся в организме человека дефицит пищевых веществ, сохраняют и улучшают здоровье за счет наличия в его составе функциональных пищевых ингредиентов [4; 5; 6].

Традиционный белковый кисломолочный продукт ‒ творог – наиболее востребован при растущем интересе населения к здоровому питанию. Его пищевую и биологическую ценность обусловливает высокое содержание аминокислот, в том числе серосодержащих – метионина и лизина, а также холина, кальция, фосфора, магния и др. [7]. Выбранное направление разработки технологии мягкого творога, обогащенного функциональными ингредиентами, актуально.

Цель работы – экспериментально обосновать эффективность использования пищевых волокон «Цитри-Фай» (Citri-Fi) в качестве функционального ингредиента в технологии нового вида мягкого творога.

Объекты и методы

Исследования проведены в производственных цехах и лабораториях ОАО «Чебар-кульский молочный завод». Объекты исследований:

‒ молоко коровье сырое по ГОСТ 31449‒2013 [8];

  • ‒    закваска CH-22, производство Chr. Hansen (Дания);

  • ‒    закваска BY-700, производство Chr. Hansen (Дания);

  • ‒    пищевые волокна «Citri-Fi 200 FG» (апельсиновое волокно, гуаровая камедь), производитель ‒ компания «Джорджия».

Качество сырья и готовых продуктов определяли с использованием общепринятых стандартных физико-химических, микробиологических и органолептических методов. Экспериментальные исследования проведены в 3‒5-кратной повторности. Для получения достоверных и полных показателей, характеризующих сырье, опытные и готовые продукты, использовали методы математической статистики.

Результаты исследований

Пищевые волокна (ПВ) – неусвояемые полисахариды, их источником служат такие растительные продукты, как зерновые культуры, фрукты, овощи. Учеными ГУ НИИ питания РАМН разработаны рекомендуемые уровни потребления пищевых и биологических веществ [9] с целью обеспечения единого научно обоснованного подхода к определению количественного содержания в специализированных продуктах биологически активных веществ, к числу которых относят пищевые волокна. Как и для других биологически активных веществ, для пищевых волокон указаны адекватный и верхний допустимый уровни потребления: 2 и 6 г в сутки соответственно.

«Цитри-Фай» рассматривается как новый компонент здорового рациона питания [10]. Это натуральное волокно, извлеченное из клеточных тканей высушенной апельсиновой мякоти без использования химических реагентов, с помощью механической обработки, а именно – путем раскрытия и расширения структуры ячеек апельсинового волокна. Такая структура способна удержать большое количество воды и сохранить ее на протяжении всего времени производственного процесса и хранения продукта [13].

Производство творога раздельным способом предусматривает технологическую операцию его нормализации сливками с массовой долей жира 50‒55 % [7]. При разработке рецептуры и технологии нового вида мягкого творога для специализированного питания низкой калорийности исследованы молочные сливки с массовой долей жира от 15 до 25 %, которые получены путем сепарирования молока-сырья. Для определения среднестатистических показателей химического состава молока-сырья в течение трех лет изучались его качественные показатели трех хозяйств поставщиков. Данное молоко-сырье направлялось на производство творога раздельным способом на предприятие ОАО «Чебаркульский молочный завод». Результаты исследований представлены в табл. 1.

Таблица 1

Химический состав молока-сырья

Период исследования

Массовая доля сухих веществ, %

В том числе, %

Титруемая кислотность, ° Т

жир

белки

углеводы

ООО СХПК «Уштаганское»

2014 г.

12,50

3,75

2,99

5,2

16‒18

2015 г.

12,65

3,72

3,02

5,2

16‒18

2016 г.

12,50

3,75

3,02

5,2

16‒18

Среднестатистические данные

12,55 ± 0,15

3,74

3,01

5,2

17,0

СПК «Сарафаново»

2014 г.

12,55

3,71

3,01

5,2

16‒18

2015 г.

12,70

3,70

3,01

5,2

16‒18

2016 г.

12,50

3,58

3,07

5,2

16‒18

Среднестатистические данные

12,6 ± 014

3,66

3,03

5,2

17,0

СХПК «Черновский»

2014 г.

12,8

3,68

3,00

5,2

16‒18

2015 г.

12,60

3,70

3,02

5,2

16‒18

2016 г.

12,50

3,71

3,04

5,2

16‒18

Среднестатистические данные

12,60 ± 0,14

3,70

3,02

5,2

17,0

Анализ данных табл. 1 позволяет считать, что молоко-сырье поступает со стабильным химическим составом, особенно по белку, что важно для производства творога. Химический состав и свойства сливок, полученных при сепарировании молока-сырья, приведены в табл. 2.

Таблица 2

Химический состав и свойства сливок молочных

Объект исследования

Сухие вещества, %

В том числе, %

Кислотность

жир

белки

углеводы

титруемая, ° Т

активная, ед. рН

Опыт 1

22,6 ± 0,3

15,0 ± 0,2

2,3 ± 0,1

3,6 ± 0,1

16,0 ± 0,5

6,60

Опыт 2

27,3 ± 0,3

20,0 ± 0,2

2,8 ± 0,1

3,7 ± 0,1

15,0 ± 0,5

6,66

Опыт 3

33,1 ± 0,3

25,0 ± 0,2

2,4 ± 0,1

3,9 ± 0,1

14,0 ± 0,5

6,68

Сливки пастеризовали при температуре (92 ± 2) ° С и охлаждали до температуры ино-кулирования закваски (36 ± 1) ° С. В состав закваски BY-700 входят пробиотические культуры Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus и Bifidobacterium BB-12, а также сопутствующая культура Streptococcus thermophilus. Закваска инокулировалась в активизированном виде. Проводили активизацию на стерильном обезжиренном молоке при температуре (36 ± 1) ° С в термостате в течение двух часов. Цель данного этапа исследования - определить тип сливок для нормализации по жиру и обогащения пробиотической микрофлорой мягкого творога. Критериальными требованиями изучения процесса ферментации сливок являлись титруемая кислотность сливок не более 45 ° Т и слабовязкая консистенция, позволяющая достичь их равномерного распределения в обезжиренном твороге. Результаты исследований представлены в табл. 3 и на рис. 1. Результаты обработаны методами математической статистики и приведены в табл. 4.

Коэффициенты аппроксимации указывают на достоверность экспериментальных данных. Органолептические показатели опытных продуктов свидетельствуют: сливки с массовой долей жира 20 % слабовязкие и хорошо перемешиваются. Это позволяет их использовать для второго этапа исследований с целью определения рационального количества пищевых волокон для обогащения нового вида мягкого творога, а также в виде пре-биотика, способствующего повышению жизнеспособности пробиотической микрофлоры.

Продолжительность ферментации , ч

\> м.д.ж. 15 %   □ м.д.ж. 20 % A м.д.ж. 25 %

Рис. 1. Динамика изменения кислотности в процессе ферментации сливок с различной массовой долей жира пробиотическими культурами Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus, Bifidobacterium BB-12, Streptococcus thermophilus

Результаты исследования процесса ферментации сливок ассоциацией бактериальных культур (закваска BY-700)

Регрессионный анализ результатов исследования процесса ферментации сливок с разной массовой долей жира

Таблица 3

Продолжитель-

Сливки с массовой долей жира, %

ность фермента-

15           1

20

]      25

15            1

20       1

25

ции, ч

Титруемая кислотность, ºТ

Активная кислотность, рН

0

16,0 ± 1,0

15,0 ± 1,1

14,0 ± 1,3

6,60 ± 0,05

6,660,05

6,68 ± 0,05

1

22,0 ± 1,0

18,3 ± 1,1

16,0 ± 1,3

6,28 ± 0,05

6,44 ± 0,05

6,55 ± 0,05

2

28,0 ± 1,0

21,3 ± 1,1

19,5 ± 1,3

5,89 ± 0,05

6,28 ± 0,05

6,34 ± 0,05

3

39,3 ± 1,0

30,0 ± 1,1

29,5 ± 1,3

5,22 ± 0,05

5,74 ± 0,05

5,74 ± 0,05

4

41,7 ± 1,0

45,0 ± 1,1

35,0 ± 1,3

4,10 ± 0,05

4,78 ± 0,05

5,44 ± 0,05

5

42,3 ± 1,0

47,7 ± 1,1

41,0 ± 1,3

3,51 ± 0,05

4,10 ± 0,05

5,05 ± 0,05

6

42,5 ± 1,0

48,8 ± 1,1

41,1 ± 1,3

3,51 ± 0,05

4,10 ± 0,05

5,05 ± 0,05

Таблица 4

Сливки с м.д.ж., %

Уравнения регрессии

Величина достоверности аппроксимации (R^2)

титруемая кислотность

активная

кислотность

титруемая кислотность

активная

кислотность

15

y = ‒0,878x2 + 10,05x + 14,38

y = ‒0,003x2 – 0,564x + 7,344

R² = 0,968

R² = 0,956

20

y = ‒0,451x2 + 8,560x + 11,62

y = ‒0,027x2– 0,272x + 7,088

R² = 0,863

R² = 0,947

25

y = ‒0,071x2 + 5,671x + 11,92

y = 0,004x2 – 0,347x + 7,141

R² = 0,957

R² = 0,959

В исследованиях использованы пищевые волокна «Цитри-Фай» среднего помола.

В соответствии с рекомендациями производителя изучены количества от 0,1 до 2,5 % от массы ферментируемых сливок. Пищевые волокна представляют порошок светлокремового цвета с нейтральным вкусом и запахом, обладающий высокой влагоудерживающей способностью. Их вносили в сливки одновременно с закваской и перемешивали 5‒10 мин. Результаты исследования качественных показателей ферментированных сливок представлены на рис. 2.

Контроль             Опыт 1 - 0,5 % ПВ      Опыт 2 - 1,0 % ПВ

Опыт 3 - 1,5 % ПВ      Опыт 4 - 2,0 % ПВ      Опыт 5 - 2,5 % ПВ

Рис. 2. Зависимость изменения титруемой кислотности ферментируемых сливок с м.д.ж. 20 % от количества пищевых волокон «Цитри-Фай»

Анализ данных, представленных на рис. 2, свидетельствует о сокращении времени кислотообразования в ферментируемых сливках по мере повышения количества ПВ до 3,5‒4,0 ч.

Органолептические показатели ферментированных сливок с м.д.ж. 20 % с добавлением ПВ приведены в табл. 5, микробиологические показатели ферментированных сливок с м.д.ж. 20 % ‒ в табл. 6.

Таблица 5

Органолептические показатели ферментированных сливок с м.д.ж. 20 %

Объект исследования

Количество ПВ, %

Консистенция, внешний вид

Вкус, цвет

Контроль

0

Консистенция жидкообразная

Вкус чистый кисломолочный; цвет светлокремовый

Опыт 1

0,5

Консистенция жидкообразная

Опыт 2

1,0

Консистенция жидкообразная

Опыт 3

1,5

Консистенция слабовязкая (после ферментации в течение 4 ч)

Опыт 4

2,0

Консистенция вязкая

(после ферментации в течение 3,5 ч)

Опыт 5

2,5

Консистенция вязкая, плотная (после ферментации в течение (3,0‒3,5 ч)

Комплекс показателей (химических, органолептических и микробиологических) позволяет считать целесообразным (рациональным) использование пищевых волокон «Цитри-Фай» в количестве 1,5‒2,0 % от массы сливок.

После определения качества ферментированные сливки, обогащенные пищевыми волокнами «Цитри-Фай» и пробиотическими культурами в составе закваски BY-700, перемешивают в диспергаторе DC 800 с обезжиренным мягким творогом в течение 15‒20‒мин в соотношении 100 кг сливок и 900 кг творога (для 5 %-ного творога) и 820 кг творога и 180 кг сливок (для 9 %-ного творога), охлаждают до температуры (6 ± 2) ° С и расфасовывают.

Таблица 6

Объект исследования

Общее количество молочнокислых микроорганизмов, КОЕ/см3

Бифидобактерии, КОЕ/см3

БГКП (колиформы)

Стафилококки S. aureus

Дрожжи, плесени, КОЕ/г

Контроль

1,2 × 108

1,5 × 107

Не обнаружено

Не обнаружено

Менее 10

Опыт 1

7,5 × 108

1,7 × 107

Не обнаружено

Не обнаружено

Менее 10

Опыт 2

7,8 × 108

2,2 × 107

Не обнаружено

Не обнаружено

Менее 10

Опыт 3

8,2 × 108

2,6 × 107

Не обнаружено

Не обнаружено

Менее 10

Опыт 4

8,8 × 108

3,2 × 107

Не обнаружено

Не обнаружено

Менее 10

Опыт 5

1,3 × 108

1,8 × 107

Не обнаружено

Не обнаружено

Менее 10

Микробиологические показатели ферментированных сливок с м.д.ж. 20 %

Новизна технического решения нового способа производства мягкого творога отражена в патенте 2570549 [12]. Технология мягкого творога, предназначенного для специализированного питания, прошла промышленную апробацию на ОАО «Чебаркульский молочный завод».

Заключение

В результате проведенных исследований определена эффективность использования пищевых волокон «Citri-Fi» в технологии нового вида мягкого творога.

Установлены параметры процесса обогащения молочных сливок с м.д.ж. 20 % пробиотической микрофлорой в составе закваски BY-700 в процессе ферментации в течение 3,5-4,0 ч при температуре (37 ± 1) ° С.

Экспериментально доказано, что пищевые волокна «Citri-Fi» в количестве 1,5‒2,0 % от массы сливок с м.д.ж. 20 % позволяют сократить процесс ферментации на 2,0‒2,5 ч. В ферментированных сливках обеспечивается количество пробиотической микрофлоры не < 1,8 × 108 КОЕ/г, что позволяет считать мягкий творог с их использованием функциональным продуктом.

OJSC Chеbarkul Milk Plant, Chelyabinsk region

The experimental rationale of using dietary fibers Citri-Fi in the technology of soft curd for specialized food

Список литературы Экспериментальное обоснование использования пищевых волокон "Цитри-Фай" в технологии мягкого творога для специализированного питания

  • Тутельян В.А., Батурин А.К. Безопасность пищевых продуктов -приоритет инновационного развития АПК и формирования у населения здорового типа питания//Продовольственная независимость России. Т. 1/под ред. академика РАН А.В. Гордеева; ООО «Технология ЦД». М., 2016. С. 113-144.
  • Технический регламент Таможенного союза «О безопасности отдельных видов специализированной пищевой продукции, в том числе диетического лечебного и диетического профилактического питания» (ТР ТС 027/2012). Принят решением Совета Евразийской экономической комиссии от 15 июня 2012 г. № 34.
  • Пирогова Е.Н., Топникова Е.В., Губина И.В. Пищевые волокна «Цитри-Фай» для спредов пониженной жирности//Сыроделие и маслоделие. 2017. № 4. С. 50-51.
  • ГОСТ Р 52349-2005. Продукты пищевые. Продукты пищевые функциональные. Термины и определения. Изменение № 1. М.: Стандартинформ, 2006. 12 с.
  • ГОСТ Р 55577-2013. Продукты пищевые специализированные и функциональные. Информация об отличительных признаках и эффективности (с Изменением № 1). М.: Стандартинформ, 2014. 16 с.
  • ГОСТ Р 54060-2010. Продукты пищевые функциональные. Идентификация. Общие положения. М.: Стандартинформ, 2011. 8 с.
  • Гаврилова Н.Б., М.П. Щетинин. Технология молока и молочных продуктов: традиции и инновации: учебник. М.: КолосС, 2012. 544 с.
  • ГОСТ 31449-2013. Молоко коровье сырое. Технические условия. М.: Стандартинформ, 2013. 8 с.
  • Методические рекомендации МР 2.3.1.1915-04. Рекомендуемые уровни потребления пищевых и биологически активных веществ. М.: Минздрав России, 2004. 46 с.
  • Губина И. «Цитри-Фай» -новый компонент здорового рациона питания!//Переработка молока. 2010. № 5. С. 51.
  • Пирогова Е.Н., Топникова Е.В., Губина И.В. Пищевые волокна «Цитри-Фай» для спредов пониженной жирности//Сыроделие и маслоделие. 2016. № 4. С. 39.
  • Пат. 2570549 Российская Федерация, МПК A23C 19/076 (2006.01). Способ производства мягкого творога/Демидова В.А., Гаврилова Н.Б.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО «Омский гос. аграрный ун-т им. П.А. Столыпина». № 2013143181/10; заявл. 23.09.13; опубл. 27.03.15.
Еще
Статья научная