Конструирование сливочно-цикориевой основы биопродукта для персонализированного питания в рамках рынка Foodnet

Автор: Юрк Наталия Анатольевна

Журнал: Молочнохозяйственный вестник @vestnik-molochnoe

Рубрика: Технические науки

Статья в выпуске: 1 (37), 2020 года.

Бесплатный доступ

В настоящей работе исследовано влияние цикория на химических состав, титруемую и активную кислотности, а также на органолептические показатели сливочно-цикориевой основы (далее СЦО) с целью конструирования основы биопродукта для персонализированного питания. Кроме того, определен аминокислотный скор исследуемых вариантов СЦО. Установлено, что наилучшими показателями обладает СЦО 2, в которой массовая доля цикория составила 4,0 %.

Персонализированное питание, сливки, цикорий, биопродукт

Короткий адрес: https://sciup.org/149126743

IDR: 149126743

Текст научной статьи Конструирование сливочно-цикориевой основы биопродукта для персонализированного питания в рамках рынка Foodnet

Актуальность исследований. Разработка пищевых продуктов, в том числе и на молочной основе, в рамках рынка FoodNet – глобальная система персонального производства продуктов питания. Продукты с научно обоснованным составом и технологией производства становятся все более востребованными, а в условиях ухудшения здоровья населения и экологии нашей планеты ‒ это один из глобальных рынков будущего.

Персонализированное питание является научным подходом к индивидуальному здоровью каждого человека. В рамках этого подхода особое внимание уделяют категории функциональных продуктов, или «better-for-you» ‒ инновационному поколению продуктов с добавленной пользой для организма [1].

Кроме того, проблема полноценного и здорового питания всегда была одной из самых важных для человечества, в связи с чем одним из перспективных направлений пищевой технологии и диетологии является разработка и организация промышленного производства новых биопродуктов, в том числе и на сливочной основе, сбалансированных в соответствии с физиологической потребностью различных возрастных групп населения страны [2, 3, 4].

В настоящее время в молочной промышленности всё активнее разрабатываются технологии новых многокомпонентных продуктов. При их производстве применяют различные виды добавок, которые вводят с целью регулирования состава, повышения пищевой и биологической ценности, улучшения органолептических показателей, усиления функциональных свойств молочных продуктов. Сочетание молочного и растительного сырья в наибольшей степени соответствует формуле сбалансированного питания [5, 6, 7].

Исходя из вышеизложенного, с целью корректировки состава и формирования органолептических показателей биопродукта в качестве растительного ингредиента использован цикорий растворимый.

Цикорий является природным источником пищевых волокон – инулина, который избирательно стимулирует рост и метаболическую активность определенных видов бактерий (бифидобактерий и лактобацилл), не влияя на рост других групп бактерий (фузобактерий, бактеройдов и др.), и подавляет рост потенциально патогенных бактерий (групп Clostridium perfringens, enterococci) [8].

Цикорий растворимый представляет собой хорошо сыпучий мелкодисперсный порошок от светлого до темно-коричневого цвета, однородного по интенсивности, с достаточно выраженным ароматом, свойственным цикорию и приятным вкусом с мягкой горечью. Содержание сухих веществ составляет не менее 95 %. При этом массовая доля углеводов (в пересчете на сухое вещество, %) составляет: свободной фруктозы (5,0‒20,0); свободной глюкозы (2,0‒5,0); сахарозы (2,0‒5,0) и инулина не менее 30,0 [9, 10].

Необходимо отметить, что инулин обладает выраженным физиологическим действием, функционально-сенсорными эффектами и биотехнологическими свойствами: обогащает продукты питания балластными веществами; снижает уровень триглицеридов в крови; имеет низкую энергоемкость (гипокалорийность); является бифидоактиватором и подавляет рост и развитие патогенной микрофлоры [11, 12].

Целью проводимых научных исследований является конструирование сливоч-но-цикориевой основы (далее СЦО) для производства биопродукта.

Объекты и методы исследования. В качестве объектов исследования использовались: сливки-сырье 10 % и 20 % жирности (согласно ГОСТ Р 53435-2009);

цикорий растворимый по действующей нормативной документации, утвержденной в установленном порядке.

В ходе исследования использовались: общепринятые математические методы планирования эксперимента; методы математического моделирования и статистики; микробиологические, биохимические и физико-химические методы. Повторность опытов трех- и пятикратная.

Массовую долю сухих веществ определяли по ГОСТ 3626-73; массовую долю белка ‒ по ГОСТ 34454-2018; массовую долю жира ‒ по ГОСТ 5867-90; массовую долю углеводов и золи определяли экспресс-анализатором «МилкоСкан FT 120» (Дания) и расчетным методом.

Результаты и их обсуждение. На первом этапе исследований спроектированы

  • 2 серии СЦО с различным содержанием цикория, %:

  • -    серия 1 (СЦО 1 – 2%; СЦО 2 – 4%; СЦО 3 – 6%; СЦО 4 – 8%);

  • -    серия 2 (СЦО 5 – 2%; СЦО 6 – 4%; СЦО 7 – 6%; СЦО 8 – 8%).

В качестве основного компонента СЦО использованы сливки с массовой долей жира 10 % (серия 1) и 20 % (серия 2), являющиеся источником жиров, жирорастворимых витаминов, вкусовых и ароматических веществ.

Подбор оптимального состава СЦО осуществляли, исходя из влияния цикория на химический состав, титруемую и активную кислотности, а также на органолептические показатели. На втором этапе научных исследований изучен химический состав исследуемых вариантов СЦО, представленный на рисунках 1 и 2 .

.=20 с- й15

X

О св

Sio

Рис. 1. Химический состав СЦО (серия 1)

Рис. 2. Химический состав СЦО (серия 2)

При определении массовой доли золы были установлены следующие значения: серия 1 (СЦО 1 – 0,66%; СЦО 2 – 0,70%; СЦО 3 – 0,76%; СЦО 4 – 0,81%); серия 2 (СЦО 5 – 0,56%; СЦО 6 – 0,62%; СЦО 7 – 0,67%; СЦО 8 – 0,74%).

Таким образом, использование различной массовой доли цикория оказало значительное влияние на химический состав исследуемых вариантов СЦО, что позволяет регулировать показатели пищевой ценности биопродукта.

В ходе исследований было изучено влияние различного количества цикория на титруемую и активную кислотности СЦО. Результаты проведенных исследований представлены на рисунке 3 (а, б).

Регрессионный анализ результатов проведенных исследований представлен в таблице 1 .

Анализ экспериментальных данных, представленных на рисунке и в таблице показывает, что с увеличением массовой доли цикория повышается титруемая и снижается активная кислотности в исследуемых вариантах СЦО, что обусловлено более низким значением рН растительного ингредиента в сравнении со значением данного показателя сливок. Необходимо отметить, что дальнейшее использование СЦО с повышенной кислотностью может привести к возникновению дефектов консистенции (неоднородная, с заметным отделением сыворотки, крупитчатая консистенция) разрабатываемого биопродукта.

На последнем этапе исследований изучали влияние цикория на органолептические показатели СЦО в связи с характерным для данного ингредиента специфическим вкусом и ароматом. Результаты органолептической оценки исследуемых вариантов СЦО представлены в таблице 2 .

а) Серия 1

(сливки 20 %)

  • б)    Серия 2

Рис. 3. Изменение титруемой и активной кислотности в зависимости от массовой доли цикория в СЦО

Таблица 1 ‒ Регрессионный анализ изменения титруемой и активной кислотности в зависимости от массовой доли цикория в СЦО

Показатель

Уравнение регрессии

Коэффициент детерминации (R2)

Серия 1

Титруемая кислотность

y = 0,3571x2 + 3,9571x + 12,6

R2 = 0,9965

Активная кислотность

y = 0,0329x2 - 0,4191x + 6,986

R2 = 0,9999

Серия 2

Титруемая кислотность

y = 0,0857x2 + 5,7657x + 11,48

R2 = 0,9953

Активная кислотность

y = 0,0257x2 - 0,3863x + 6,97

R2 = 0,9970

Таблица 2 ‒ Органолептические показатели СЦО

Исследуемые варианты СЦО

Орг

анолептические показатели

Вку

с и запах

Цвет              1

Консисте

ция     1

I Серия 1

Исследуемые

П^П1Л^иТ1_1 ^1 111

Орг

анолептические показатели

варианты СЦО

Вку

с и запах

Цвет

Г

Консистенция

Контроль (сливки 10 %)

Выраженный сливочный, с легким привкусом кипячения

Белый с кремовым оттенком, равномерный по всей массе

Однородная непрозрачная жидкость в меру вязкая

СЦО 1

Выраженный сливочный, с легким привкусом и ароматом цикория, без посторонних привкусов и запахов

Кремовый, равномерный по всей массе

Однородная непрозрачная жидкость в меру вязкая

СЦО 2

Сливочный, с заметным привкусом и ароматом цикория, без посторонних привкусов и запахов

Светло-коричневый, равномерный по всей массе

Однородная непрозрачная жидкость в меру вязкая

СЦО 3

Сливочный, с горьковатым привкусом и ароматом цикория, без посторонних привкусов и запахов

Коричневый, равномерный по всей массе

Однородная непрозрачная жидкость в меру вязкая

СЦО 4

Сливочный, с горьким привкусом и ароматом цикория, без посторонних привкусов и запахов

Темно-коричневый, равномерный по всей массе

Однородная непрозрачная жидкость в меру вязкая

Серия 2

Контроль (сливки 20 %)

Выраженный сливочный, с легким привкусом кипячения

Белый с кремовым оттенком, равномерный по всей массе

Однородная непрозрачная жидкость в меру вязкая

СЦО 5

Выраженный сливочный, с легким привкусом и ароматом цикория, без посторонних привкусов и запахов

Кремовый, равномерный по всей массе

Однородная непрозрачная жидкость в меру вязкая

СЦО 6

Выраженный сливочный, с заметным привкусом и ароматом цикория, без посторонних привкусов и запахов

Светло-коричневый, равномерный по всей массе

Однородная непрозрачная жидкость в меру вязкая

СЦО 7

Выраженный сливочный, с горьковатым привкусом и ароматом цикория, без посторонних привкусов и запахов

Коричневый, равномерный по всей массе

Однородная непрозрачная жидкость в меру вязкая

СЦО 8

Выраженный сливочный, с горьким привкусом и ароматом цикория, без посторонних привкусов и запахов

Темно-коричневый, равномерный по всей массе

Однородная непрозрачная жидкость в меру вязкая

Результаты органолептической оценки исследуемых вариантов СЦО позволяют заключить, что увеличение массовой доли цикория в исследуемых образцах интенсифицирует процесс цветообразования, насыщенности вкуса и аромата благодаря присутствию дубильных веществ, органических кислот, а также эфирного масла – цикореоля, обладающего специфическим ароматом, свойственным цикорию. Однако при использовании цикория более 4 % отмечено появление горечи, что обусловлено увеличением содержания гликозида – интибина, входящего в состав цикория, следовательно, данное количество является ограничивающим. Таким образом, установлен оптимальный состав СЦО, включающий: сливки с массовой долей жира 10 % и цикорий в количестве не более 4 % от массы СЦО.

Список литературы Конструирование сливочно-цикориевой основы биопродукта для персонализированного питания в рамках рынка Foodnet

  • Юрк, Н.А. Изучение реологических характеристик молочных продуктов для персонализированного питания [Текст] / Н.А. Юрк, Ю.А. Динер // Молочнохозяйственный вестник [Электронный ресурс]. - Вологда; Молочное. - 2019. - 4 кв. - № 4 (36).- С. 192-200. - Режим доступа: http://molochnoe.ru/journal.
  • Остроумов, Л.А. Новые подходы к проектированию комбинированных молочных продуктов [Текст] / Л.А. Остроумов, С.Г. Козлов // Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов: сб. науч. работ. - Кемерово, 2007. - С. 24-25.
  • Аникина, Е.Н. Проектирование рецептуры и разработка технологии биопродукта с овсяным молоком [Текст] / Е.Н. Аникина, О.В. Пасько, С.А. Коновалов // Аграрный вестник Урала. - 2013. - № 5.- С. 26-29.
  • Тихомирова, Н.А. Роль молока в развитии детей [Текст] / Н.А. Тихомирова // Молочная промышленность. - 2013. - № 4. - С. 76-77.
  • Аникина, Е.Н. Конструирование молочно-растительной основы для производства биопродукта с овсяным молоком [Текст] / Е.Н. Аникина, О.В. Пасько // Индустрия питания. - 2018. - Т.3. - № 1. - С. 33-38.
  • Пасько, О.В. Научное и практическое обоснование технологии ферментированных молочных и молокосодержащих продуктов на основе биотехнологических систем [Текст] / О. В. Пасько, Н. Б. Гаврилова. - Омск: Изд-во ОмЭИ; ОмГАУ, 2009. - 256 с.
  • Лилищенцева, А.Н. Перспективные направления создания комбинированных продуктов [Текст] / А.Н. Лилищенцева, Д.А. Сафронова, Н.В. Комарова // Пищевая промышленность. - 2008. - № 2. - С. 16-17.
  • Яценко, А.А. Цикорий обыкновенный [Текст] / А.А. Яценко, А.В. Корниенко, Т.П. Жужжалова. - Воронеж: ВНИИСС, 2002. - 135 с.
  • Магамедов, Г.О Перспективное сырье: цикорий [Текст] / Г.О. Магамедов, М.М. Садулаев, Е.В. Шакалова // Пищевая промышленность. - 2003. - № 10. - С. 80-81.
  • Смирнова, Н.А. Инулинсодержащее сырье в производстве кисломолочных продуктов [Текст] / Н.А. Смирнова // Исследования и достижения в области теоретической и прикладной химии. Экология. Продукты питания: сб. статей и докладов V Всеросс. науч.-практ. конф. / под ред. М.П. Щетинина, Л.Е. Мелёшкиной. - Барнаул: Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова, 2011. - С. 111-115.
  • Юрк, Н.А. Исследование органолептических показателей и разработка технологии биопродукта для персонализированного питания [Текст] / Н.А. Юрк // Молочнохозяйственный вестник. - 2019. - № 4 (36). - С. 201-210.
  • Лузина, Е.В. Пищевая ценность цикория [Текст] / Е.В. Лузина // Вопросы питания. - 2013. - Т. 82. - № 2. - С. 62-65.
Еще
Статья научная