Разработка белкового продукта для спортивного питания

В настоящий момент наблюдается значительный рост интереса к здоровому образу жизни и правильному питанию, что, в свою очередь, приводит к увеличению спроса на продукты, способствующие улучшению физической формы и восстановлению после нагрузок. Спортивное питание, как важный сегмент данной области, требует особого внимания к составу и качеству продуктов, которые употребляют спортсмены и активные люди. продукты, которые не просто утоляют голод, но и поддерживают организм в период интенсивных нагрузок и способствуют восстановлению.

Согласно ГОСТ 34006–2016 «Продукция пищевая специализированная. Продукция пищевая для питания спортсменов. Термины и определения», спортивное питание – это: специализированная пищевая продукция заданного химического состава, повышенной пищевой ценности и (или) направленной эффективности, которая оказывает специфическое влияние на повышение адаптивных возможностей человека к физическим и нервно-эмоциональным нагрузкам.

Спортивное питание должно содержать ориентировочно белки от 15 до 50 г на 100 г продукта; жиры 0,5–9 г (в зависимости от типа: обезжиренный, классический, жирный); углеводы 2–15 г (может быть выше в углеводнобелковых смесях). Энергетическая ценность продукта должна составлять 80–250 ккал на 100 г [9].

С этой точки зрения молочные продукты, наиболее полно отвечающие принципам сбалансированного питания, целесообразно сочетать с растительными продуктами. Это позволяет получать неограниченный ассортимент продуктов, сбалансированных по содержанию белка и минеральных веществ, содержащих в необходимом количестве незаменимые аминокислоты, полиненасыщенные жирные кислоты, пищевые волокна, витамины и антиоксиданты. Очевидно, что питание, предназначенное для спортсменов, должно содержать в своем составе пробиотические микроорганизмы, то есть те, которые являются неотъемлемой составляющей кишечника здорового человека [1–3]. К настоящему времени разработано и внедрено в производство значительное количество различных заквасок для кисломолочных продуктов, как правило, на основе лактобактерий и бифидобактерий. Творожные продукты, в свою очередь, являются важной частью рациона многих спортсменов благодаря высокому содержанию белка, кальция и других необходимых микроэлементов. В этом контексте разработка новых, функциональных продуктов, таких как творожный продукт с добавлением масла облепихи, становится особенно актуальной. Облепиха, как растение, известна своими уникальными питательными свойствами и высоким содержанием витаминов, минералов и антиоксидантов. Масло облепихи, получаемое из плодов этого растения, обладает множеством полезных свойств, включая противовоспалительное, антиоксидантное и восстанавливающее действие [7]. Эти характеристики делают его идеальным компонентом для обогащения продуктов спортивного питания, так как они могут способствовать улучшению здоровья, повышению выносливости и ускорению восстановления после физических нагрузок. Масло облепихи представляет собой один из наиболее значительных источников полезных биоактивных веществ. Выделяемое из ягод облепихи, оно содержит уникальный набор поли-ненасыщенных жирных кислот, таких как омега-3, омега-6, омега-7 и омега-9, что обуславливает его высокую биологическую ценность. В дополнение к жирным кислотам облепиховое масло богато каротиноидами, токоферолами, витаминами и другими биоактивными веществами, которые оказывают целебное воздействие. Это сочетание веществ не только повышает иммунные функции, но и обладает выраженной кардиоза-щитной активностью, способствуя улучшению состояния сердечно-сосудистой системы [7, 8].

Одним из требований к таким продуктам является их легкая адаптация к условиям действующих предприятий, возможность использования существующего оборудования, отсутствие в их технологии специфических не свойственных устоявшемуся производству операций. Это позволит кроме всего прочего расширить ассортимент продукции, повысить спрос на продукцию и конкурентоспособность предприятия в целом Цель работы – разработка рецептуры и технологии белкового продукта спортивного питания для производства на предприятиях молочной отрасли.

Материалы и методы

Исследования выполнялись на кафедре «Продуктов питания и пищевой биотехнологии» ФБГОУ ВО «Омский государственный аграрный университет им. П.А. Столыпина» и на ООО «КР-Тех».

Для реализации цели исследования использовались следующие объекты:

– молоко, принимаемое в соответствии с требованиями ГОСТ 31449–2013 «Молоко коровье сырое. Технические условия» [4];

– обезжиренное молоко по ГОСТ 31658– 2012 «Молоко обезжиренное – сырье. Технические условия» [5];

– глубокозамороженная концентрированная заквасочная культура GESKA-STAR G 700.7 по ГОСТ 34372–2017 «Закваски бактериальные для производства молочной продукции» [6];

– закваска сухая из лиофилизированной пробиотической культуры AiBi серии B 6.10 по ГОСТ 34372–2017 «Закваски бактериальные для производства молочной продукции»;

– масло сливочное в соответствии с требованиями ГОСТ 32261 «Масло сливочное. Технические условия».

– биологически активная добавка к пище «Облепиховое масло Алтай «Элитное» 180 мг%» от бренда Vitateka (производитель ООО «Грин Сайд», Россия).

Кроме молока сырого, химический состав которого контролировался в соответствии с техническим регламентом Таможенного союза ТР ТС 033/2013, в процессе экспериментальных исследований изучались качественные показатели промежуточных и готовых продуктов.

При проведении работы использовались стандартные методы исследований, предусмотренные нормативными документами методы исследований. Определение молочнокислых микроорганизмов проводили по ГОСТ 33951–2016, количество бифидобактерий по ГОСТ 29981–2013

Повторность экспериментов трёх-пяти-кратная.

Результаты и обсуждение

В соответствии с требованиями продукт должен иметь высокие органолептические показатели (внешний вид и консистенция, вкус), энергетическая ценность продукта должна быть не менее 80 ккал и обеспечиваться за счет углеводов, молочных и растительных белков.

Продукт должен содержать живую микрофлору в количестве не менее 106 КОЕ в 1 г продукта.

На основе анализа условий предприятия, сложившейся организации производственных процессов наиболее целесообразным признана выработка продукта внесением рецептурных компонентов в вырабатываемый на предприятии мягкий обезжиренный творог, обогащенный бифидобактериями. Такая схема предопределена наличием на предприятии вакуумного смесителя типа СКВ с функциями механизированной выгрузки, подогрева и миксера. Согласно представлениям о здоровом и эффективном спортивном питании, комбинация мягкого творога, сахара, сливочного масла и масла облепихи создаёт продукт, оптимально подходящий для спортсменов [7].

Мягкий творог служит основой, богатой белком, сахар дополняет энергией, сливочное масло повышает её запас и обогащает витаминами, а масло облепихи укрепляет защитные механизмы организма и предотвращает негативные последствия тренировочных перегрузок.

Для ферментации молочной смеси была выбрана комбинация из заквасок, состав и свойства которых представлены в таблице 1.

После нагревания ингредиентов до температуры выше 67 °С творог приобретал песочность, то есть происходила денатурация белков. Испарение лишней влаги способствовало необходимой влажности готового продукта.

Состав экспериментальных вариантов рецептур приведен в таблице 2.

Таблица 1.

Состав и свойства закваски, используемой для ферментации молочной смеси

Table 1.

Composition and properties of the starter culture used for fermentation of the milk mixture

Вид закваски Type of sourdough	Вид микрофлоры Type of microflora	Оптимальная температура, ºС Optimum temperature, ºС	Предельная титруемая кислотность, ºТ Maximum titratable acidity, ºТ
Концентрированная глубокозамороженая заквасочная культура Concentrated deep-frozen starter culture CESKA-STAR «G 700.7»	Lactococcus lactis subsp. lactis; Lactococcus lactis subsp.cremoris,	28–34	130
Лиофилизированная концентрированная пробиотическая культура AiBi серии 6.10 Lyophilized concentrated probiotic culture AiBi series 6.10	Bifidobacterium sp.	30–37	130

Таблица 2.

Рецептуры экспериментальных вариантов исследований

Table 2.

Formulations of experimental research options

Ингредиент, кг | Ingredient, kg	Образец | Sample
	1	2	3	4
Творог нежирный | Low-fat cottage cheese	0,75	0,7	0,8	0,79
Масло сливочное | Butter	0,1	0,15	0,1	0,13
Сахар | Sugar	0,1	0,1	0,05	0,06
Масло облепиховое | Sea buckthorn oil	0,05	0,05	0,05	0,06
Итого | Total	1	1	1	1

Смешивания ингредиентов эмульгирова- ние жиров, растворение сахара, гомогенизация смеси проводились в вакуумном смесителе типа СКВ (рисунок 1).

Рисунок 1. Вакуумный смеситель СКВ

Figure 1. Vacuum mixer SKV

Данный аппарат позволяет совмещать приготовление смеси с ее термообработкой. Обработку образцов проводили при температурах 65; 67; 70 и 72 ºС в течение 5; 15; 30 и 45 мин.

Образцы продукта с температурой выше 65 °С приобретали песчанистость, происходило излишнее испарение влаги, что способствовало сухости готового продукта. Обработка образцов в течение 5 и 15 мин признана недостаточной. В образцах наблюдался «непромес», неравномерное распределение жировых компонентов. Учитывая вышеизложенное, в дальнейшем обработку продукта вели при 65 ºС в течение 30 мин. В экспериментальных образцах определяли органолептические и физико – химические показатели. Полученные данные представлены в таблице 3.

Образец № 4 оказался наиболее предпочтительным благодаря нескольким ключевым характеристикам, выгодно отличающим его от остальных образцов. Он имел мажущуюся, воздушную и однородную консистенцию. Эта структура обеспечивает приятный вкус и легкость употребления. Воздушность делает продукт более легким и мягким, облегчая его прием, особенно после интенсивных тренировок, когда важна комфортность потребления пищи. Вкус характеризуется выраженностью кисломолочных нот и ярко выраженным вкусом растительного компонента (масла облепихи). Приятный аромат стимулирует аппетит и положительно влияет на восприятие продукта потребителем. Цвет, ассоциируется с качеством и свежестью натурального продукта, подчеркивая полезность изделия.

Таблица 3.

Органолептические показатели экспериментальных образцов

Table 3.

Organoleptic properties of experimental samples

Образец Sample	Описание Description
1	Вкус и запах кисломолочные, с привкусом масла облепихового Цвет коричневооранжевый, равномерный по всей массе. Консистенция однородная с мелкими крупинками белка. Присутствует небольшое количество жидкости.
2	Консистенция мягкая, однородная по всей массе, частично присутствуют твёрдые крупинки белка Вкус и запах кисломолочные, выраженный привкус облепихового масла. Цвет коричнево – оранжевый с крупинками, обусловленный цветом растительного наполнителя.
3	Консистенция мягкая, нежная, однородная по всей массе. Вкус и запах кисломолочные, с умеренно выраженным привкусом растительного компонента. Цвет коричнево-оранжевый, обусловленный цветом растительного наполнителя.
4	Консистенция мажущаяся, воздушная, однородная по всей массе. Вкус и запах кисломолочные, выраженный вкус растительного компонента. Цвет коричнево-оранжевый, обусловленный цветом растительного наполнителя.

Немаловажную роль в обеспечении качества пищевых изделий играет также стабильность характеристик продукта в течение всего периода его хранения.

Таблица 4.

Микробиологические показатели белкового продукта для спортивного питания в процессе хранения Table 4.

Microbiological indicators of protein product for sports nutrition during storage

Показатель| Indicator	Значение показателя| Indicator value
	Продолжительность хранения, сут| Storage period, days
	0	4	8	12	16	18
Количество молочнокислых микроорганизмов, КОЕ/см3, не менее Number of lactic acid microorganisms, CFU/сm3, not less than	6,7×108	4,3×108	3,1×108	2,5×107	1,8×107	1,0×106
Бифидобактерии, КОЕ/см3, не менее Bifidobacteria, CFU/сm3, not less than	3,4×108	3,2×108	2,0×108	1,2×107	1,0×107	1,0×106
Дрожжи, КОЕ/см3 | Yeast, CFU/сm3	менее 15	менее 15	15	30	30	35
Плесени, КОЕ/см3 | Mold, CFU/сm3	менее 15	менее 15	20	40	40	40

В таблице представлено изменение кислотности продукта в процессе хранения.

Таблица 5.

Изменение титруемой кислотности готового продукта в процессе хранения

Table 5.

Change in titratable acidity of the finished product during storage

Продолжительность хранения, сут. Shelf life, days	Титруемая кислотность, °Т Titratable acidity, °T
0	80,0 ± 0,5
4	93,3 ± 0,5
8	102,0 ± 0,5
12	111,0 ± 0,5
16	125,0 ± 0,5
18	148,0 ± 0,5

В течение всего срока хранения продукт имел мажущуюся, воздушную консистенцию, однородную по всей массе.

Вкус и запах кисломолочные, выраженный вкус растительного компонента. Цвет коричнево-оранжевый, обусловленный цветом растительного наполнителя. На 18 сутки во вкусе продукта отмечалась излишняя кислота.

Учитывая коэффициент резерва и данные по микробиологическому, физико-химическому и органолептическому контролю творожного продукта для спортивного питания был установлен гарантированный срок годности – 14–16 суток.

Энергетическая ценность – одна из наиболее главных характеристик продуктов питания, определяющая их пищевую ценность. Полученный продукт содержит 16,6% жира, 13,5% белка и 8,2% углеводов. Энергетическая ценность продукта составляет 976,7 кДж.

Заключение

В работе показана целесообразность получения продуктов для спортивного питания на основе обезжиренного творога и облепихового масла. Разработана рецептура продукта. Установлено, что наиболее рационально получать продукт посредством смешивания обезжиренного творога с другими компонентами при температуре 65 °С. В результате работы получен продукт с достаточным сроком хранения, предназначенный для спортсменов, подвергающихся высоким силовым нагрузкам [10].