Подбор ингредиентов для разработки технологии сыра функционального назначения

Производство сыров в России в период с 2018 по 2022 года выросло на 54% и достигло 717 тыс. тонн (рисунок 1).

800717,7

„

600            540,2

466,8

Рисунок 1 - Производство сыра в России в 2018–2022 г, тыс.т

Положительное влияние на выпуск сыров оказало действующее с 2014 г. эмбарго в отношении отдельных видов сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия из стран, которые ввели или поддержали санкции против России. Запрет на импорт привел к росту производства в сельском хозяйстве и пищевой промышленности. Особенно активно развивалось сыроделие, поскольку до введения эмбарго импортные сыры занимали до 50% от объема российского рынка.

В 2019 г. темпы прироста выпуска сыров в России были максимальными за пятилетие и составили 15,7%. При этом выросло производство всех видов сыров, кроме рассольных: производство мягких сыров увеличилось на 33,1% к уровню 2018 г., плавленых – на 18,8%, твердых – на 12,1%. В начале 2019 г. вступили в силу поправки к техническому регламенту Таможенного союза «О безопасности молока и молочной продукции». Новые правила касались необходимости информировать потребителей о содержании в молочной продукции растительных жиров. Предпринятые меры дали возможность покупателям легче ориентироваться в ассортименте и выбирать натуральную продукцию, что привело к росту продаж натуральных сыров в России и, как следствие, к увеличению их выпуска [1].

Ввиду увеличения выпуска сыров различных видов является актуальной разработка технологии мягкого сыра. Предполагается разработать продукт, который имеет функциональную направленность. Согласно Стратегии повышения качества пищевой продукции в РФ до 2030 года [2], основные цели которой связаны с обеспечением населения продуктами полноценного питания, в том числе одной из целей является профилактика заболеваний, целесообразно для профилактики обогащать продукты массового потребления. Обозначенных в Стратегии целей можно достичь путем разработки продукции со сбалансированным составом, обогащенныхнеобходимыминутриентами, удовлетворяющими суточные потребности организма человека в питательных веществах и энергии, созданием продуктов функционального питания.

Цель работы – разработка технологии мягкого сыра функциональной направленности, которой планируется достичь путем использования в рецептуре натуральных ингредиентов. Задачами исследования являются подбор натуральных источников витаминов и минеральных веществ с учетом удовлетворения требований к продукту в плане функциональности, разработка рецептуры и технологии сыра, выработка опытных образцов и анализ их показателей качества, возможная корректировка на основании результатов исследований, разработка документации для постановки продукта на производство.

Исходя из первой задачи исследования был проведен анализ натуральных ингредиентов [3], которые могли бы являться потенциальным источником для придания продукту функциональных свойств. В качестве потенциальных добавок были выбраны ягоды, которые широко распространены на северо-западе России: облепиха, рябина, смородина и шиповник. Результаты анализа представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Содержание питательных веществ в растительном сырье

Питательные вещества	Содержание вещества в 100 г продукта облепиха крыжовник смородина шиповник черная
Белки, г	1,2	0,7	1,0	1,6
Жиры, г	5,4	0,2	0,4	0,7
Углеводы, г	5,7	9,1	7,3	22,4
Пищевые волокна, г	2,0	3,4	4,8	10,8
Витамин А, мкг	250	33,0	17,0	434
Витамин С, мг	200	30,0	200	650
Витамин В1, мг	0,03	0,01	0,03	0,05
Витамин В2, мг	0,05	0,02	0,04	0,13
Витамин РР, мг	0,5	0,4	0,4	0,7
Витамин В6, мг	9,0	0,03	0,13	0,08
Витамин Е, мг	5,0	0,5	0,7	1,7
Витамин К, мг	0,9	7,8	0,1	25,9
Кальций, мг	22,0	22,0	36,0	28,0
Железо, мг	1,3	0,8	1,3	1,3
Магний, мг	30,0	9,0	31,0	8,0
Фосфор, мг	9,0	28,0	33,0	8,0
Калий, мг	193	260	350	23,0
Натрий, мг	4,0	23,0	32,0	5,0
Цинк, мг	0,004	0,09	0,13	0,25

Из таблицы видно, что среди анализируемых плодов шиповник отличается большим содержанием практически всех макронутриентов, за исключением жира. Также шиповник содержит в большем количестве витамины А, С, В1, В2, РР, К. По содержанию минеральных веществ отличается смородина, где кальция, магния, фосфора, калия и натрия больше, чем в остальных ягодах. Одним из проектируемых свойств разрабатываемого продукта является антиоксидантная активность. Известно, что таким свойством обладает витамин С, кроме того, он поддерживаетсинтезколлагена,обладаетпротивомикробнымдействием, участвует в регуляции иммунной системы. Кроме поддержания общего иммунитета витамин С в том числе необходим для опорно-двигательного аппарата у людей пожилого возраста. Витамин С оказывает влияние на формирование костной массы и скелета в целом в молодом возрасте, участвует в восстановлении костной ткани в зрелом возрасте. Соответственно его недостаток может приводить к различным заболеваниям. Поэтому в качестве функционального ингредиента было принято решение использовать ягоды шиповника.

Кроме того, известны работы [4, 5] где в качестве ценного источника многих функциональных ингредиентов рассматриваются солодовые экстракты. Состав различных видов экстрактов приведен в таблице 2.

Таблица 2 – Содержание макро- и микронутриентов, аминокислот в различных солодовых экстрактах, мг/100 г продукта [6]

Наименование минерального вещества	Солодовый экстракт
	ячменный	кукурузный	пшеничный
Кальций	93	34	62
Фосфор	353	301	368
Натрий	32	27	8
Калий	453	340	325
Магний	150	104	114
Железо	9,60	3,70	5,26
Цинк	2,70	1,73	2,81
Марганец	1,48	1,09	3,70
Медь	0,50	0,29	0,53
Эссенциальные аминокислоты
Изолейцин	728,07	788,90	1178,00
Лейцин	386,10	329,30	387,60
Треонин	497,80	313,00	1185,60
Валин	643,37	707,40	387,60
Метионин	168,87	159,70	739,10
Фенилаланин	357,23	508,60	691,60

Лизин	659,53	924,20	587,10
Триптофан	173,00	154,60	382,00
Заменимые
Тирозин	165,00	283,60	182,40
Цистин	206,17	120,60	1105,80
Глутаминовая кислота	1158,50	593,30	1269,20
Пролин	459,00	140,20	416,10
Глицин	603,40	267,30	380,00
Аланин	403,30	792,20	197,60
Серин	205,17	384,70	228,00
Гистидин	205,17	156,50	106,40
Аргинин	632,00	916,00	233,70
Аспарагиновая кислота	965,37	1118,20	389,50

Анализируя данные из представленной таблицы, можно сделать вывод о различиях в качественном и количественном составе солодовых экстрактов. Ячменный солодовый экстракт содержит значительно больше кальция, железа и магния – в 1,5–2,5 раза, натрия – в 1,2–3 раза, калия – в 1,3 раза, по сравнению с пшеничным и кукурузным экстрактами. Также, по сравнению с кукурузным экстрактом, солодовый экстракт содержит больше фосфора, марганца, цинка, меди в 1,5 раза. Количество этих минеральных веществ в ячменном и пшеничном экстрактах практически одинаково, за исключением марганца, который в пшеничном солодовом экстракте превосходит ячменный в 2,5 раза.

С другой стороны, ячменный экстракт богат пролином, глицином и гистидином; кукурузный экстракт – валином, лизином, тирозином, аланином, серином, аргинином и аспарагиновой кислотой; а в пшеничном экстракте преобладают изолейцин, лейцин, треонин, метионин, фенилаланин, цистин, триптофан и глутаминовая кислота. Но качество белка оценивается по показателю биологической ценности, и в данном случае, ячменный солодовый экстракт имеет более высокую биологическую ценность, составляющую 50 %, в то время как для кукурузного и пшеничного солодового экстракта она составляет 39 и 29 % соответственно. Таким образом, можно заключить, что ячменный солодовый экстракт обладает наиболее сбалансированным аминокислотным составом и более высокой биологической ценностью.

Также следует отметить, что солод содержит значительное количество провитаминов, таких как каротиноиды и фитостерины, которые в организме превращаются в важные витамины A и D (ретинол и кальциферол). Вместе с тем, ячменно-солодовый экстракт способствует коррекции цвета, усилению аромата и продлению срока хране- ния продукта.

Известны исследования [8], где указано, что внесение от 0,5 до 1,0 % порошка из солода чечевицы к массе молока оказывает положительное влияние на структурно-механические свойства сырного теста и сыра, повышает пищевую и физиологическую ценность, обеспечивает высокую стойкость готового продукта к окислению в процессе хранения, хорошую влагоудерживающую способность сырного зерна. Добавление солодового порошка улучшает органолептические показатели, консистенцию сыра, повышает его пищевую ценность ввиду содержащихся в солодовом порошке пищевых волокон, минеральных веществ, среди которых присутствуют эссенциальные элементы (селен), незаменимые аминокислоты, витамины.

Авторами [9] предлагается технология комбинированного сыра, где в качестве сырья используется смесь верблюжьего и коровьего молока с добавлением пророщенного нута. Результатом такой разработки является повышение пищевой и биологической ценности, усвояемости сыра.

В работе [5] описана технология сыра «Ячменный» с использованием порошка из ферментированных солодовых ячменных ростков и отмечается улучшение вкуса и запаха продукта, продукт при этом приобретает функциональные свойства. Порошок по технологии вносится в процессе обработки сырного зерна, как следствие велика вероятность потери ценных пищевых компонентов солодового порошка вместе с сывороткой.

Все рассмотренные технологии подтверждают, что использование пророщенных семян злаковых или бобовых культур в количестве от 3 до 7 % оказывают положительное влияние на показатели качества готового продукта и придают ему функциональные свойства.

Исходя из результатов литературного обзора предварительно была рассчитана рецептура продукта (табл. 3) , которая удовлетворяет условиям функциональности продукта.

Таблица 3 – Рецептура сыра с наполнителем

Компоненты рецептуры	Масса, кг
Молоко сырое коровье	1000
Соль поваренная пищевая	18
Солодовый экстракт ячменя	50
Шиповник ягоды сушеные измельченные	50

Предварительные расчеты с учетом норм физиологических потребностей [10] показали, что по данной рецептуре процент удовлетворения суточной потребности в витамине С составляет 45 %, кальции и фосфоре – 13 и 15 % соответственно. Кроме того, продукт содержит 8 % пищевых волокон.

Таким образом, подбор рецептуры и разработка технологии сыра с использованием натуральных добавок из ягод шиповника и солодового экстракта является актуальной. Важной является задача проработки именно технологических процессов производства продукта, поскольку необходимо, чтобы как можно большее количество питательных веществ перешло в сырную массу, то есть чтобы исключить возможность потери компонентов с сывороткой.