Перспективы применения местного растительного сырья в производстве кисломолочных продуктов

Восстановление структуры, повышение качества, полноценности и безопасности питания населения ‒ одна из важнейших и приоритетных задач государства в настоящее время. В связи с этим возрастает актуальность научных исследований, направленных на решение проблемы обеспечения различных возрастных групп населения полноценными продуктами питания, обогащенными физиологически активными ингредиентами, биологически активными добавками [1].

Следует подчеркнуть, что в республике имеются значительные сырьевые ресурсы для производства молочных продуктов функционального назначения.

Одним из доступных путей реализации этих проблем считается разработка технологии получения различных комбинированных продуктов определенной физиолого-биологической направленности.

Большие перспективы в развитии производства комбинированных продуктов имеются у молочной промышленности. Уже сегодня на молочной основе с использованием широкого спектра разных пищевых компонентов растительного и животного происхождения вырабатываются различные кисломолочные напитки, плавленые и мягкие сыры, творожные изделия и много других продуктов [2].

Теоретические и практические основы создания комбинированных молочных продуктов заложены и развиты в работах Диланяна З.Х,

Гранникова Д.А., Богданова В.М., Остроумова Л.А, Свириденко Ю.А., Гавриловой Н.Б., Позняковского В.М., Кузлякина А.К., Чоманова У.Ч., Алимардановой М.К., Витавской А.В. и других.

Анализ источников научно-технической информации показывает, что основной приоритет в области исследований по созданию сыров с растительными добавками и также общего и специального назначения с направленно заданным химическим составом принадлежит таким промышленно-развитым странам, как США, Италия, Нидерланды, Франция, Дания, Швейцария и др. В странах Европы производятся сыры из овечьего, коровьего молока с применением фруктово-овощных добавок, пряных трав (лук, капуста, морковь, сельдерей, петрушка, грецкие орехи, горчица, чеснок, перец, яблоко, вишня, ананас и т.д.).

Широкие перспективы при производстве кисломолочных продуктов имеет, на наш взгляд, использование в качестве натуральных ингредиентов местных растительных культур, обладающих лечебными свойствами.

Изучение химических свойств местного растительного сырья показывает, что у большинства культур можно выявить своеобразный набор веществ, таких как, витамины, пищевые волокна, антиоксиданты, минеральные вещества, органические кислоты.

Местные растительные культуры содержат почти все витамины, но наиболее часто встречаются водорастворимые ‒ С, Р, РР, В1, В2, В3, В9, Н, N, жирорастворимые ‒ К, Е, и каротин. Витамины необходимы для нормального обмена веществ, течения физиологических процессов, развития и роста организма, повышения его сопротивляемости к различным неблагоприятным факторам окружающей среды [3].

Выбранные овощные наполнители – морковь, тыква являются распространенными культивируемыми растениями на всей территории Республики Казахстан, что способствует им-портозамещению компонентов для производства кисломолочных продуктов с невысокой себестоимостью.

Объекты и методы исследований

Объектами исследования являются морковные и тыквенные выжимки. При определении химического состава и свойств растительного сырья и биологически активной добавки использовали следующие методы: массовые доли жира, влаги, сухих веществ, углеводов, белка определяли общепринятыми методиками по ГОСТ 33977-2016, ГОСТ 26671-2014, ГОСТ ISO 750-2013, ГОСТ 32284-2013, активную кислотность на рН-метре рН-121 в диапазоне измерения от 4 до 9 ед. рН, с погрешностью измерения с 0,05 ед. рН.

Результаты и их обсуждение

При разработке молочных продуктов с функциональными свойствами, перспективным направлением является добавление в них биологически активных добавок растительного происхождения, так как растительное сырье хорошо сочетается с молочным сырьем[2,3]. Овощи и фрукты являются незаменимыми источниками витаминов, минеральных солей, клеточных оболочек и других биологически активных веществ, обладающих лечебным дейст- вием. Физиологическая роль овощей определяется выраженным влиянием их на органы пищеварения. Одними из наиболее выгодных, как с экономической точки зрения так и с пи-щевой, являются морковь и тыква.

В рамках грантового проекта, финансируемого МОН РК, нами для решения поставленной задачи и получения биологически активной добавки из овощных культур, было выбрано вторичное сырье плодоконсервной промышленности. Данное вторичное сырье представляет собой продукты, богатые ценными функциональными компонентами, такие как: пищевые волокна, пектин, витамины, натуральные растительные жиры и минеральные вещества. Отходы консервного производства составляют в среднем 25-30% от перерабатываемого сырья, а их использование – только 2030%. Поэтому актуальным вопросом является глубокая и комплексная переработка вторичного овощного сырья для производства биологически активных добавок для обогащения молочных продуктов.

Морковные и тыквенные выжимки(жом) являются вторичными продуктами при переработки моркови и тыквы на соки, повидло и др., в них присутствуют, как ранее было отмечено, многие биологически активные вещества (витамины, β-каротин, флавоноиды, белки, пищевые волокна), поэтому их следует рассматривать как источник натуральных, экологически безопасных пищевых компонентов, созданных самой природой, которые способствуют поддержанию здоровья и долголетия и противодействуют агрессивным воздействиям внешней среды.

Химический состав используемого растительного сырья представлен в таблице 1.

Таблица 1 – Химический состав растительного сырья

Наименование компонентов	Морковный жом	Тыквенный жом
Белок, %	1,83±0,02	2,71±0,24
Жир, %	0,27±0,03	0,29±0,02
Углеводы, %	25,72±0,07	25,18±0,23
Влага, %	71,14±0,02	70,4±1,15
Зола, %	0,60±0,01	0,80±0.05

Наличие в данных продуктах (табл. 1) значительной доли углеводов, которые в основном представлены клетчаткой, гемицеллюлозой и целлюлозой, с одной стороны сдерживает их широкое практическое применение при производстве продуктов питания, с другой служит резервом для повышения их пищевой ценности за счет частичного ферментативного гидролиза некрахмалистых полисахаридов и, прежде всего, клетчатки и гемицеллюлозы. При этом в гидролизатах увеличивается содержание легкоусвояемых сахаров, а часть некрахмалистых полисахаридов остается в виде компонентов пищевых волокон. При этом ферментативная обработка позволит увеличить содержание и других биологически активных веществ, в том числе витаминов и экстрактивных веществ.

По литературным данным известно, что используют ферментные препараты целлюлазного и гемицеллюлозного действия Целловири-дин Г20х, Цитороземин Пх, Целлокандин Г10х и пектолитический ферментный препарат Пектофоетидин П10х, которые являются дорогостоящими, за счет сложности очистки и получения чистых ферментных препаратов [4].

Так как в молочной промышленности при использовании пищевых волокон, содержащихся в растительном сырье, их предварительно подвергают тепловой обработке для смягчения структуры волокон и придания им легкоусвояемой формы, поэтому нами в проводимых исследованиях, после тепловой обработки и измельчения овощных выжимок, для ферментативной обработки использовали ферментные препараты (ФП) пектинрасщепляющего, гемицеллюлозного, цитолитического и протеолитического действия.

В морковный и тыквенный жом вносили ферментные препараты (ФП) и проводили ферментацию при разных технологических режимах для максимального сохранения всех полезных нутриентов.

Далее исследовали действие ферментных препаратов на расщепление крахмала, в результате которого образуются олигосахариды, являющиеся хорошими субстратами для реакции гидролиза, что способствует более глубокому расщеплению крахмала, повышению концентрации глюкозы и мальтозы в продуктах реакции.

Соотношение ферментных препаратов и овощных жомов составляло 1:0,01 и 1:0,02. Исследования проводили при рН 5,8-6 с температурой гидролиза 48-500С в течение 10 часов. Содержание сухих веществ в морковном и тыквенном жоме изначально составляло 28,9% и 29,6% соответственно.

При внесении ФП в количестве 0,01% от массы растительного сырья, процесс ферментации проходил медленно, изменение растворения сухих веществ наблюдалось по истечении 8-10 ч.

При увеличении дозы ФП до 0,02%, гидролиз при рН 5,8-6 и температуре 48-500С проходил активнее в течение 4-6 ч и наблюдалось изменение сухих веществ.

Далее был изучен химический состав полученной биологически активной добавки из ферментированных овощных жомов (табл. 2).

Таблица 2 – Химический состав биологически активной добавки из вторичного растительного сырья

Наименование показателя,%	БАД из ферментированного морковного жома	БАД из ферментированного тыквенного жома
Белок	1,80±0,03	2,67±0,01
Жир	0,25±0,04	0,28±0,03
Углеводы	13,93±0,05	13,29±0,05
Влага	83,23±0,03	82,18±0,04
Зола	0,43±0,02	0,57±0,03

Из таблицы 2 видно, что биологически активная добавка из ферментированных овощных жомов содержит в 2 раза меньше углеводов, чем в первоначальном виде, что подтверждает гидролиз углеводов и переход их в растворимые и легкоусвояемые формы под действием ферментных препаратов.

Заключение

В результате проведенных исследований разработана биологически активная добавка, полученная из овощных выжимок с применением биотехнологических методов, которая будет использована в качестве добавки для регулирования технологических свойств сырного теста, повышения потребительских качеств и обогащения мягких сычужных сыров физиологически функциональными ингредиентами.

Необходимо отметить, что применение источников растительного сырья в рецептурах молочных продуктов не только расширяет линейку стандартных продуктов питания, но и за счет придания им функциональности позволяет участвовать в лечебно-профилактической деятельности по улучшению и сохранению здоровья населения.