Разработка и исследование технологии творожного десерта

Анализируя современное развитие и спрос на продукты сбалансированного и специализированного питания прослеживается необходимость в биоактивных соединениях с низкой добавленной стоимостью для их обогащения [1]. Агропромышленный сектор сталкивается с образованием большого количества растительных отходов. Их вовлечение в новый производственный процесс снизит нагрузку на окружающую среду, а технологические инновации позволяют извлекать ценные биоактивные вещества для дальнейшего использования в пищевой промышленности, косметологии и других отраслях [2, 3, 4]. Интеграция этих соединений в функциональные продукты и нутрицевтики предоставляет возможность разработки технологии производства продуктов питания с повышенной пищевой ценностью, направленных на укрепление здоровья и предотвращение хронических заболеваний [5, 6, 7]. Соответственно растет спрос на здоровые и питательные продукты, в том числе и на десерты. Особое внимание уделяется продуктам с пониженным содержанием сахара, жира и добавлением растительных ингредиентов, обогащающих состав продукта полезными веществами.

В работе Т.В. Пилипенко изучены функциональные свойства растительных добавок: листьев грецкого ореха, ягод жимолости, плодов фейхоа, и их изменение после термической сушки и замораживании. По результатам исследования в молодых листьях грецкого ореха высокое содержание витамина С в сравнении с ягодами жимолости в 5,5 раз и плодов фейхоа в 28,5 раз, а также более чем в 35 раз выше содержание йода. После процесса замораживания и термической сушки образцов произошли потери витамина С и йода в 2,2 раза. На основании проведенных исследований был разработан молочный десерт с внесением в рецептуру листьев грецкого ореха и порошка жимолости для обогащения витаминами С, Р, йодом, калием, железом и профилактики йоддефицитных заболеваний [8].

На кафедре продуктов питания и пищевой биотехнологии учеными разработан молочный десерт с функциональными ингредиентами на основе сиропа дикорастущего растительного сырья, с внесением лактата железа, аскорбиновой кислоты, сорбито-паточного сиропа, агар-агара и подсластителя. Отмечено, что сиропы дикорастущих ягод содержащие аскорбиновую кислоту восстанавливает железо и образует с ним хелатные комплексы, повышая усвояемость железа. Использование ягод клюквы, черники, ежевики обогащается молочный десерт водорастворимыми витаминами, минеральными веществами, что повышает его пищевую ценность [9].

В исследовании биотехнологии творожного десерта с высокой пищевой ценностью и пребиотическими свойствами вносили инулин в гелеобразном виде, уменьшали содержание рецептурных компонентов сливок и сахара. Для предания натуральной сладости творожному десерту исследовали дозировки наполнителей (малина, вишня, черника) 5,0 %, 10,0%, 15,0 % и 20,0 %. По результатам органолептической оценки высший балл получили образцы с внесением 15,0 % наполнителя к массе творожного десерта Определено, что кисломолочный продукт с использованием продуктов переработки растительного сырья обеспечивает удовлетворение на 20 % в пищевых волокнах, в белке на 10,2 % от суточной нормы [10].

Использование инновационных методов переработки растительных отходов агропромышленного сектора позволит извлекать ценные соединения с высокой эффективностью. При этом важно учитывать особенности каждого вида растительных отходов, оптимизируя процессы экстракции и биотрансформации для максимальной пользы здоровья [11]. Биотрансформация с использованием ферментов и микроорганизмов открывает возможности для преобразования отходов в соединения с улучшенной биодоступностью и функциональными свойствами [12, 13, 14].

В связи с этим, актуальным становится использование побочных продуктов зерновой промышленности в качестве функциональных добавок в молочные продукты [15]. Такой подход не только расширяет ассортимент продукции с улучшенными потребительскими свойствами, но и способствует решению проблемы утилизации отходов производства, снижая нагрузку на окружающую среду и повышая рентабельность работы предприятий.

Целью данного исследования является разработка новой технологии производства творожного десерта, обогащенного растительными ингредиентами, и изучение его физикохимических свойств.

Материалы и методы

В экспериментальных исследованиях использованы следующие объекты молоко с м. д. ж. 1,8 % (ГОСТ 31658-2012), микробный сычужный фермент «Meito», мезофильная закваска MicroMilk MM30, пробиотическая закваска «Бифидум Плюс», пшеничные отруби, ферментные препараты (ФП): Амилосубтилин, Глюкоаваморин, ЦеллоЛюкс А, плодово-ягодный наполнитель. Для получения биологически активной добавки в лабораторных условиях на кафедре продуктов питания и пищевой биотехнологии Омского ГАУ проводили биотрансформацию пшеничных отрубей.

Творожный десерт исследовали в научноисследовательской лаборатории КемГУ (г. Кемерово). Общее содержание углеводов по ГОСТ 54667-2011. Аминокислотный состав (качественного и количественного) в рамках методики после предварительного кислотного гидролиза согласно ГОСТ 34132—2017. Определение водорастворимых витаминов по ГОСТ Р 55482-2013. Определение фракционного состава белка ОФС.1.2.1.0023.15. Методика экстрагирования жира ГОСТ 5867-2023, ГОСТ 13496.15-97. Методы определения содержания сырого жира». Количество глюкозы в процессе биотрансформации пшеничных отрубей определяли тест системой «Глюкоза-GOD» производства «Вектор-Бест». Кислотность творожного десерта определяли по ГОСТ Р 54669-2011. Массовую долю влаги творожного десерта определяли по ГОСТ 3626-73.

Результаты

При разработке творожного десерта с добавлением ферментированных пшеничных отрубей необходимо учитывать их влияние на технологические свойства продукта. Важно подобрать оптимальную концентрацию, чтобы сохранить консистенцию продукта и предотвратить отделение сыворотки.

Кроме того, необходимо учитывать органолептические особенности отрубей, специфический вкус и запах, которые могут негативно повлиять на восприятие продукта потребителем [12]. Для устранения специфического вкуса и аромата проводили биотрансформацию пшеничных отрубей. Процесс биотрансформации пшеничных отрубей ФП: Амилосубтилин 0,5 %, Глюкоаваморин 0,3%, ЦеллоЛюкс А 0,3 % к массе пшеничных отрубей, с гидромодулем - пшеничные отруби : вода, в соотношении 1 : 8 при температуре (55±2) °С исследовали по накоплению глюкозы в течение 6 часов (рисунок 1).

Рисунок 1. Изменение концентрации глюкозы в процессе биотрансформации пшеничных отрубей ФП Амилосуб-тилин 0,5 %, Глюкоаваморин 0,3%, ЦеллоЛюкс А 0,3 % Figure 1. Changes in glucose concentration during biotransformation of wheat bran Amylosubtilin 0.5%, Glucoavamorin 0.3%, CelloLux A 0.3%

В результате биотрансформации пшеничных отрубей ФП Амилосубтилин, Глюкоаваморин, ЦеллоЛюкс А в течение 6 часов определено увеличение концентрации глюкозы в 1,5 раз в сравнении с нативными отрубями (рисунок 1). После проведения органолептической оценки отмечено смягчение вкуса пшеничных отрубей в результате биотрансформации.

Предварительное приготовление плодовоягодного наполнителя включает сортировку, мойку, очищение от кожуры и семян, диспергирование яблок, клюквы, шиповника в вакуумном куттере и их термизацию при (75±2) °С с последующим охлаждением до (20±2) °С. После этого пюре ягод асептически вносят в творожный десерт, перемешивают и подают на фасование.

Содержащиеся в клюквенном пюре органические кислоты придают готовому продукту кисло-сладкий вкус, приятный аромат, кремовый цвет. Клюквенное пюре обладает функциональными свойствами, благодаря содержанию витамина С, флавоноидов, азотистых и дубильных веществ уменьшается окислительное повреждение структуры клеток, витаминов РР, К, В1, В2, микро- и макроэлементов, пектиновых веществ предотвращаются развитие хронических заболеваний, таких как сердечно-сосудистые заболевания, старение, диабет, воспаление, рак [16, 17].

В плодах шиповника содержатся такие биоактивные соединения, как витамины A, E, группы B, жирные кислоты, а также особенно высокое содержание аскорбиновой кислоты и фенольных соединений, которые обладают антиоксидантной активностью [18, 19].

Яблочное пюре не только придает приятный сладковатый вкус фруктовому пюре, но и обладает легким профилактическим эффектом, снижая уровень холестерина и улучшая пищеварение, благодаря высокому содержанию пектина, клетчатки и витаминов C и группы B [20]. Для производства творожного десерта молоко с м.д.ж. 1,8 % очищали, нагревали до температуры (32±2) °С и вносили 3,0 % ферментированных пшеничные отруби к массе молока, перемешивая 5 минут.

После смесь пастеризовали при температуре (85±2) °C с выдержкой 20 секунд, далее смесь охлаждали до температуры заквашивания (30±2) °C и заквашивали мезофильной закваской MicroMilk MM30 и пробиотической закваской «Бифидум Плюс», интенсивно перемешивали в течение 20 минут. В полученную смесь добавляли хлористый кальций и пепсин, перемешивали в течение 3 минут и отправляли на сквашивание. Окончание сквашивания определяли по кислотности сгустка, равной (71±2) °Т. Творожный сгусток отделяли от сыворотки самопрессованием до массовой доли влаги, равной 80,0 %. Полученный творог смешивали в течение 10 минут с плодово-ягодным наполнителем в количестве

15,0 % к массе творога. Готовый творожный десерт фасовали, упаковывали и хранили при температуре (4±2) °C (рисунок 2).

Подготовленные компоненты смеси ингредиентов

Сквашивание смеси ингредиентов

Prepared ingredients of a mixture of ingredients

Fermentation of a mixture of ingredients

^^7ч> S^

Творожный десерт

Творожный десерт, обогащенный ферментированными пшеничными отрубями и плодово-ягодным наполнителем

Cottage cheese dessert

Cottage cheese dessert enriched with fermented wheat bran and fruit and berry filling

Рисунок 2. Технологический процесс творожного десерта, обогащенного ферментированными пшеничными отрубями и плодово-ягодным наполнителем

Figure 2. Technological process of cottage cheese dessert enriched with fermented wheat bran and fruit and berry filling

Результаты исследования физико-химических показателей выработанного творожного десерта представлены в таблице 1.

В результате исследования химического состава творожного десерта, обогащенного ферментированными пшеничными отрубями и плодово-ягодным наполнителем (таблица 1), определено содержание влаги – 71,08 ± 0,20 %, сухих веществ – 28,72 ± 0,20 %, в том числе белка – 13,94 ± 0,25 %; жира – 3,49 ± 0,49 %; углеводов – 11,26 ± 0,50 %.

Данные таблицы 2 показывают, что творожный десерт, обогащенный ферментированными пшеничными отрубями и плодово-ягодным наполнителем содержит весь набор незаменимых аминокислот.

Таблица 1.

Физико-химические показатели творожного пастообразного продукта

Table 1.

Physico-chemical parameters of the curd paste product

Наименование образца Name of the sample	Массовая доля белка, % Mass fraction of protein, %	Массовая доля жира, % Mass fraction of fat, %	Массовая доля, углеводов % Mass fraction of carbohydrates %	Массовая доля влаги, % Mass fraction of moisture, %,	Кислотность, °T Acidity, °T
Творожный десерт, обогащенный ферментированными пшеничными отрубями и плодово-ягодным наполнителем Curd dessert enriched with fermented wheat bran and fruit and berry filler	13.94±0.25	3.49±0.49	11.26±0.50	71.08 ± 0.20	244

Таблица 2.

Компонентный состав основных аминокислот

Table 2.

The component composition of the main amino acids

Наименование АМК Naming of amino acids	Творожный десерт | Cottage cheese dessert
	мг/1г исходного образца mg/1g of the initial sample
Триптофан | Tryptophan	1,89
Глутаминовая кислота | Glutamic acid	4,35
Серин | Serin	3,73
Глицин | Glycine	5,35
Гистидин | Histidine	3,18
Глутамин | Glutamine	3,20
Аргинин | Arginine	4,23
Лизин | Lysine	1,91
Треанин | Treanin	1,40
Аланин | Alanine	5,52
Пролин | Proline	61,73
Аспарагин | Asparagine	3,70
Тирозин | Tyrosine	1,83
Цистеин | Cysteine	4,80
Метионин | Methionine	1,99
Валин | Valin	1,76
Цистин | Cystine	2,37
Изолейцин | Isoleucine	3,16
Лейцин | Leucine	4,59
Фенилаланин | Phenylalanine	6,23

Плодово-ягодный наполнитель, содержащий яблоки, клюкву и шиповник, придает творожному десерту кисло-сладкий вкус, характерный цвет и аромат благодаря высокому содержанию органических кислот. Такое сочетание компонентов в наполнителе так же значительно повышает в новом виде творожного десерта содержание витаминов С, РР, В6, В9 (таблица 3).

Таблица 3.

Качественное и количественное содержание водорастворимых витаминов (ГОСТ Р 55482-2013)

Table 3.

Qualitative and quantitative content of water-soluble vitamins (GOST R 55482-2013)

Наименование образца Name of the sample	Водорастворимые витамины, мг/100 г продукта Water-soluble vitamins, mg/100 g of product
	РР	В 6	В 9	С
Творожный десерт, обогащенный ферментированными пшеничными отрубями и плодово-ягодным наполнителем Cottage cheese dessert enriched with fermented wheat bran and fruit and berry filling	5,68±1,10	2,44±0,80	0,90±0,31	2,77±1,10

Обсуждение

Результаты нашего исследования в сравнении с разработанным творожным десертом, обогащенным ягодным наполнителем и инулином [10], демонстрируют меньшее содержание массовой доли жира в 2,2 раза, увеличение содержания белков и углеводов в 1,5 и 1,3 раза соответственно.

Творожный десерт с использованием ферментированных пшеничных отрубей и плодовоягодного наполнителя обеспечивает удовлетворение суточной потребности содержанием: белков на 13,6 %; пищевых волокон на 8,0 %; витаминов: В 6 на 100,0 %; РР на 37,9 %;

В 9 на 112,5 %; С на 3,0 %, а также обогащает его минералами, природными биологически активными веществами, органическими кислотами.

Заключение

Таким образом при внесении в творожный десерт ферментированных пшеничных отрубей и плодово-ягодного наполнителя содержание водорастворимых витаминов составляет: РР – (5,68±1,10) мг/100 г; В6 – (2,44±0,80) мг/100 г; В9 – (0,90±0,31) мг/100 г; С – (2,77±1,10) мг/100 г, а также обогащает готовый продукт пищевыми волокнами, что расширяет линейку продуктов с функциональными свойствами.