Оценка качества и безопасности сухого высокожирного молокосодержащего продукта

Acknowledgments : the study was carried out with the support of the grant № 23-26-10019 of the Russian Science Foundation.

Введение. Ритм жизни современного человека сопровождается физическими и психоэмоциональными нагрузками. Здоровое полноценное питание – один из главных способов избежать негативных последствий цивилизации [1]. Поиск и потребление безопасных продуктов стали приоритетными задачами населения городов и отдаленных мест проживания [2]. Высоким спросом пользуются специализированные молочные продукты с заданными функциональными свойствами [1, 3]. Особенности получения молочного сырья (сезонность, логистика, сроки годности и хранения и так далее) накладывают ограничения на производство и использование молочной продукции в отдаленных несельскохозяйственных регионах, в том числе с экстремальными климатическими и профессиональными условиями [4]. Уникальные свойства сухих молочных продуктов (длительный срок годности, удобство хранения и транспортировки, пищевая полноценность, потребительская популярность, многофункциональность и другие) позволят им в будущем занять ведущее место среди продуктов ЗОЖ.

Сухие молокосодержащие продукты обладают рядом преимуществ по сравнению с традиционными молочными изделиями. Во-первых, они имеют значительно меньший вес и объем, что упрощает транспортировку и хранение. Во-вторых, благодаря удалению влаги такие продукты становятся более стабильными и менее подверженными микробиологическому загрязнению. Это делает их идеальными для использования в условиях, где доступ к свежему молоку ограничен или невозможно обеспечить его сохранность. Сухие высокожирные молокосодержащие продукты также широко используются в производстве кондитерских изделий, выпечки, детского и спортивного питания, что подчеркивает их универсальность и ценность в различных сегментах рынка. Технология производства сухих высокожирных молокосодержащих продуктов требует применения современных методов обработки и контроля качества. Основными этапами технологического процесса являются подготовка сырья, его пастеризация или ультрапастеризация, удаление влаги с помощью распылительной сушки или других методов, а также упаковка готового продукта. Каждый из этих этапов имеет свои особенности и требует тщательного контроля, чтобы обеспечить высокое качество конечного продукта. Важнейшими параметрами, которые необходимо учитывать на всех этапах производства, являются содержание жира, белка, витаминов и минералов, а также органолептические характеристики. Качество сухого высокожирного молокосодержащего продукта зависит не только от технологии его производства, но и от исходного сырья. Использование качественного молока и его компонентов является залогом получения продукта с высокими питательными свойствами и отличным вкусом. Важно отметить, что современные потребители становятся все более требовательными к составу продуктов питания, что подчеркивает необходимость прозрачности и достоверности информации о них. Поэтому производители должны уделять особое внимание контролю за качеством сырья и соблюдению всех стандартов на каждом этапе производственного процесса.

Надеемся, что результаты нашего исследования будут полезны как для производителей, стремящихся улучшить качество своей продукции, так и для потребителей, заинтересованных в получении безопасных и качественных про- дуктов питания. Систематический подход к оценке качества и безопасности позволит повысить уровень стандартов на рынке и будет способствовать здоровому выбору среди потребителей.

Все это делает необходимым поиск новых подходов к разработке рецептуры и технологии изготовления комбинированных функциональных молочных продуктов с увеличенным сроков хранения и высокой пищевой ценностью [3, 5].

Сублимированная сушка удаляет из продукта большую часть влаги, что приводит к образованию сухого порошка, имеющего длительный срок годности: при соблюдении условий хранения срок годности цельного молока может составлять до восьми месяцев, сублимированного - до трех лет [6]. Важно отметить, что высокожирные продукты подвергаются порче и прогорканию за счет окисления жиров в их составе. Таким образом, одной из задач исследований является поиск оптимального баланса между выбором сырья, технологией высушивания и рецептурой дополнительных ингредиентов с условием поддержания высоких требований к потребительским свойствам получаемого продукта, пищевой ценности и его безопасности.

Цель исследования - оценка качества и безопасности полученного сливочно-растительного спреда.

Задачи: провести исследование на определение качественных показателей сухого спреда (массовая доля влаги и летучих веществ, жирнокислотный состав); показателей безопасности сливочно-растительного спреда в сублимированной форме (содержание свинца, мышьяка, кадмия, ртути, антибиотиков, микотоксинов, пестицидов, плесеней, дрожжей, S. aureus, сальмонелл, БГКП, КМАФАнМ).

Объекты и методы. Коллектив ученых ФГБОУ ВО Омского ГАУ совместно с молочными предприятиями региона проводит многолетние исследования по разработке технологии сухих молокосодержащих консервов специального назначения с увеличенными сроками годности и повышенной пищевой ценностью. В рамках гранта, поддержанного Российским научным фондом в 2023–2024 гг., разработана технология и соответствующая техническая документация [5] для производства методом сублимационной сушки сухого молокосодержащего высокожирного продукта - сливочно-растительного спреда [7]. Особенностью данного продукта является стабильность показателей качества и безопасности на протяжении всего срока годности (до 24 месяцев). Методология получения сливочно-растительного спреда включает замену части насыщенных жирных кислот животного происхождения на ненасыщенные растительные [8], а также стабилизацию продукта природными антиоксидантами флавоноидного происхождения на примере дигидрокверцетина (ДКВ) [9, 10].

В качестве источников растительных жиров предложены заменители молочного жира «Союз-71», «Союз-52» и «Эколакт». В различные рецептурные комбинации цельного молочного сырья и заменителей молочного жира вводились антиок-сидантивные комплексы ДКВ и аскорбиновой кислоты: наиболее устойчивый эффект зафиксирован при применении комбинации «Эколакт» (30 % от объема смеси), ДКВ 0,02 % и аскорбиновой кислоты 0,02 % [6]. В дальнейшем полученные смеси подвергались сублимационной сушке (t = –30 °C, конечная влажность не больше 4 %) в условиях производственной лаборатории ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр фундаментальной и трансляционной медицины» с последующей вакуумной упаковкой в потребительскую тару для хранения и транспортировки. Полученные экспериментальные партии используются для изучения показателей качества и оценки безопасности продукта.

Объектом исследования на данном этапе являлся высокожирный молокосодержащий продукт в сублимированной форме – сублимированный сливочно-растительный спред, выработанный на сушилке LP30(SXX) (производство Южная Корея) совместно с научными сотрудниками ФИЦ ФТМ Новосибирской области. Предметом исследования являлись показатели качества и безопасности сухого сливочно-растительного спреда.

Исследования данной научной работы выполнены в БУ ОО «Омская областная ветеринарная лаборатория».

Исследования органолептических, физикохимических, микробиологических показателей, показателей безопасности и пищевой ценности проводились по стандартным и общепринятым методикам с использованием инновационного оборудования:

– анализатор вольтамперометрический «ТА-Эколаб»;

– анализатор иммуноферментных реакций «АИФР-01 Униплан»;

– анализатор микробиологический «БакТрак 4300»;

– аналитический комплекс на базе жидкостного хроматографа Prominence;

– весы ADAM HCB-1002;

– весы лабораторные электронные PIONEER PA 114;

– весы электронные LP 620S;

– дозатор пипеточный восьмиканальный (50300);

– микрошприц SGEAnalitical Science;

– сушильный шкаф UT-4620;

– термогигрометр Testo 608-HI

– термостат электрический суховоздушный TC-80M;

– хроматограф газовый GС 2010 Plus;

– хроматограф газовый GС 2010.

Полученные результаты обработаны методами математической статистики с использованием прикладных компьютерных программ. Испытания продукта проводились в трехкратной повторности.

Результаты и их обсуждение. При исследовании готового продукта определяли показатели, регламентированные стандартами и характеризующие состав его основных частей [5].

Был произведен замер массовой доли влаги по методу ГОСТ 29246-91. Данный показатель равен (1,3 ± 0,5) %.

Определение состава жирных кислот выполнено с использованием хроматографического метода (табл.).

Из таблицы видно, что в разрабатываемом продукте содержится довольно большое количество непредельных жирных кислот с двойными связями (НЖК): олеиновая, линолевая, линоленовая.

Эти кислоты не являются характерными для молочного жира. Значительные их количества в разработанном сливочно-растительном спреде объясняется тем, что была произведена частичная замена молочного жира в продукте на жиры растительного происхождения, богатые непредельными жирными кислотами, в том числе эссенциальными.

Состав жирных кислот сливочно-растительном спреда в сублимированной форме, % The composition of fatty acids in a creamy vegetable spread in freeze-dried form, %

Жирная кислота	Количественное значение
Арахиновая	0,24
Бегеновая	Менее 0,15
Деценовая	0,32
Каприловая	1,23 ± 0,4
Каприновая	2,91 ± 0,3
Капроновая	1,93 ± 0,4
Лауриновая	3,25 ± 0,3
Линолевая	3,31 ± 0,4
Линоленовая	0,42
Масляная	2,63 ± 0,4
Миристиновая	10,81 ± 2,1
Миристолеиновая	0,92 ± 0,4
Олеиновая	25,84 ± 2,2
Пальмитиновая	29,93 ± 2,2
Пальмитолеиновая	1,76 ± 0,4
Стеариновая	11,7 ± 2,2
Прочие	3,91 ± 0,4

Анализ данных, представленных в таблице, подтверждает целесообразность внесения в сухие молочные продукты растительных жиров, способствующих обогащению продукта полине-насыщенными жирными кислотами. Данный технологический прием повышает пищевую ценность продуктов и увеличивает их хранимо-способность, так как срок годности растительных жиров приближается к 24 месяцам по сравнению с молочным жиром [1], у которого срок годности не более полугода.

К тому же обогащение молочных продуктов заменителями молочного жира растительного происхождения обеспечивает необходимое соотношение w6 : w3, стремящееся к соотношению 5–10 : 1, что будет соответствовать формуле здорового питания и говорить о сбалансированности жирной кислотного состава продукта.

Также методом высокоэффективной газожидкостной хроматографии были определены и рассчитаны требуемые соотношения метиловых эфиров жирных кислот в разрабатываемом продукте:

– молочного жира стеариновой к лауриновой – 3,4%;

– суммы олеиновой и линолевой к сумме лауриновой, миристиновой, пальмитиновой и стеариновой – 0,5%;

– молочного жира линолевой к миристиновой – 0,3%;

– молочного жира олеиновой к миристиновой – 2,4 %;

– молочного жира пальмитиновой к лауриновой – 9,3%.

Жирнокислотный состав полученного сливочно-растительного спреда незначительно отличается по жирнокислотному составу от молочного жира коровьего молока, при указанной рецептуре сливочно-растительный спред максимально приближен к нему по пищевой ценности.

Для подтверждения влияния разрабатываемых продуктов на здоровье и благополучие человека важно было провести исследования на показатели безопасности. В областной ветеринарной лаборатории мы провели исследования на содержание в нашем продукте бактерий, вирусов, токсинов, антибиотиков и др., представляющих потенциальную опасность для человека [8]. Результаты испытаний показателей безопасности:

– левомицетин – менее 0,000012 мг/кг;

– кадмий – менее 0,0015мг/кг;

– мышьяк – менее 0,04 мг/кг;

– ртуть – менее 0,004 мг/кг 51;

– свинец – менее 0,01 мг/кг;

– афлатоксины – менее 0,0005 мг/кг;

– ГХЦГ – менее 0,005 мг/кг;

– ДДТ – менее 0,005 мг/кг;

– S. aureus не обнаружено в 0,1 г;

– БГКП не обнаружено в 0,01 г;

– дрожжи – менее 1,0 · 10-1 КОЕ/1 см3;

– КМАФАнМ 3,6 · 10-1 КОЕ/1 г;

– патогенные микроорганизмы не обнаружены в 25 г.

Количество антибиотика левомицетина в продукте составляет менее 0,000012 мг/кг. Данное значение показателя является допустимым (должно быть менее 0,0003 мг/кг). Наряду с антибиотиками исследуют содержание таких опасных веществ, как микотоксины и пестициды. При исследовании сухого спреда количество данных веществ не превышает допустимой концентрации [7].

Содержание токсичных элементов (кадмий менее 0,0015 мг/кг; мышьяк менее 0,04 мг/кг; ртуть менее 0,004 мг/кг; свинец менее 0,01 мг/кг) в сухом высокожирном молокосодержащем продукте, согласно исследованию, не превышает нормы.

Показатель КМАФАнМ предоставляет информацию о возможном загрязнении продукта микроорганизмами, вызывающими пищевые отравления и порчу продуктов. КМАФАнМ в исследуемом сухом молочном продукте 3,6 · 10-1 КОЕ/г. Дрожжей и плесеней – 3,6 · 10-1 КОЕ/г. Результаты изученных микробиологических показателей S. aureus, БГКП и патогенных микроорганизмов также соответствовали нормативным значениям.

Заключение. На основании результатов, полученных в ходе лабораторных исследований высокожирного молокосодержащего продукта в сублимированной форме (сливочно-растительного спреда), можно сделать вывод о качественности и безопасности продукта в соотвест-вии с требованиями ТР ТС 021/2011 и ТР ТС 033/2013.

Анализ полученных данных показывает, что новый сливочно-растительный спред не только максимально приближен по своему составу к натуральным молочным продуктам, но и обладает повышенной пищевой ценностью и храни-моспособностью за счет замены части молочного жира его заменителями, а также стабилизации продукта натуральными антиокислителями. Разработанный продукт станет ценным дополнением к рациону жителей регионов с ограниченным доступом к натуральному молочному сырью [8], а также поможет решить проблемы питания в Арктической зоне РФ и людей, проживающих в условиях ограниченного доступа к продуктам, в том числе находящихся на СВО.