Разработка рецептуры мороженого с использованием кобыльего молока и полисахаридов

e-mail: , ORCID:

e-mail: , ORCID:

В настоящее время в России и в странах Таможенного союза увеличивается уровень поддержки крестьянских (фермерских) хозяйств, которые производят молоко и продукты его переработки. Данная тенденция ориентирована не только на производство коровьего молока, но и на использование в массовом питании кобыльего, овечьего, верблюжьего и козьего сырья. Востребованность на рынке этих молочных продуктов связана с их лечебными и диетическими свойствами. Производители многих регионов (Башкирия, Татарстан, Узбекистан) используют при изготовлении продукции кобылье молоко ( Алтайулы и др., 2021; Лазарев и др., 2014; Нелюбина и др., 2019;Gorbatovskaya et al., 2013 ).

Интерес к кобыльему молоку вызван его физико-химическими свойствами: в составе этого продукта в 1,4 раза меньше белков и в 1,2–1,3 раза больше лактозы, чем в коровьем молоке. Белки кобыльего молока усваиваются лучше и быстрее. Кобылье молоко имеет уникальный химический состав, и многие специалисты используют его для изготовления продуктов детского питания ( Иванова, 2017; Степанов и др., 2015; Zhumabayeva et al., 2019 ).

Создание молочного продукта, обладающего пищевой и энергетической ценностью, а также высокой степенью усвояемости ( Помогаева и др., 2020 ), является актуальной социально значимой задачей развития и повышения экономической эффективности молочного производства. При решении данной задачи осуществляется разработка новой продукции на основе кобыльего молока. Мороженое, изготовленное из кобыльего молока, обладает диетическими свойствами, способствующими расширению потребительского интереса к данному виду продукта ( Marchis et al., 2019; Kondybayev et al., 2021 ).

Целью настоящей работы является разработка технологии производства мороженого на основе кобыльего молока с добавлением полисахаридов (ПС), включающая: 1) обоснование необходимости разработки продуктов питания из кобыльего молока на основании маркетинговых исследований; 2) подбор концентрации полисахаридов для производства мороженого на основе кобыльего молока; 3) оценку разработанного мороженого по органолептическим, физико-химическим, микробиологическим, экологическим показателям безопасности и пищевой ценности.

Материалы и методы

При изготовлении мороженого на основе кобыльего молока с добавлением полисахаридов было использовано следующее сырье:

• 1)    кобылье молоко летнего сезона (порода лошадей Кушумская; крестьянское (фермерское) хозяйство М. Буранбаева); ГОСТ Р 52973-2008;

• 2)    сахар белый (ООО "Нева"); ГОСТ 33222-2015;

• 3)    яйцо куриное пищевое столовое ("Красная цена", отборная категория, АО "Птицефабрика Синявинская"); ГОСТ 31654-2012;

• 4)    ванилин (ООО "ПрофАгроТехника"); ГОСТ 16599-71;

• 5)    ксантановая камедь (Deosen, Китай); ТР ТС 029/2012;

• 6)    бамбуковые волокна "Рутацель концентрат" (J.Rettenmaier & SӧhneGmbH & Co.KG, Holzműhle 1˂Rosenberg, Германия); ТУ 9197-004-23126028-2016;

• 7)    камедь гуаран (Easy cook, ООО "Успех", Россия); ТР ТС 029/2012;

• 8)    камедь рожкового дерева (Bernello Ingredients GmbH, Германия); ТР ТС 029/2012;

• 9)    гуммиарабик (Food colours, Польша); ТР ТС 029/2012;

• 10)    пектин яблочный (Andre Pectin ARA104, Китай); ТР ТС 029/2012;

• 11)    яблочные волокна "Рутацель концентрат" (J.Rettenmaier & SӧhneGmbH & Co.KG, Holzműhle 1˂Rosenberg, Германия).

В ходе определения показателей мороженого с добавлением ПС применяли ГОСТы:

– органолептических качеств – ГОСТ 31986-2012;

• – массовой доли жира – ГОСТ 5867-90, п. 2 (кислотный метод);

  – массовой доли сухого вещества – ГОСТ 3626-73, п. 4;

  – кислотности мороженого – ГОСТ Р 54669-2011, п. 7;

  – сухого обезжиренного молочного остатка (СОМО) – ГОСТ Р 54761-2011;

  – взбитости мороженого – ГОСТ 31457-2012;

  – температуры мороженого после закаливания – ГОСТ 3622-68;

  – количества мезофильных анаэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ) – ГОСТ 10444.15-94, п. 6.2 (метод посева в агаризированные среды);

  – количества бактерий группы кишечных палочек (БГКП) – ГОСТ 32901-2014, п. 8.5;

  – количества патогенных микроорганизмов, в том числе сальмонелл Salmonella – ГОСТ 31659-2012;

  – количества золотистого стафилококка Staphylococcus aureus – ГОСТ 30347-2016, п. 8.1;

  – количества листерии Listeria monocytogenes – ГОСТ 32031-2012;

  – массовой доли свинца и кадмия – ГОСТ 30178-96;

  – массовой доли мышьяка – ГОСТ Р 51766-2011;

  – массовой доли ртути – ГОСТ Р 53183-2008;

  – пестицидов [ГХЦГ (альфа-, бета-, гамма-изомеров), ДДТ и его метаболитов] – ГОСТ 23452-2015, п. 8;

  – радионуклидов (удельной активности цезия и стронция) – ГОСТ 32161-2013.

Исследование пищевой и энергетической ценности проводилось с помощью таблиц химического состава российских продуктов расчетным методом ( Химический состав…, 2002 ).

Разработка молочного продукта на основе кобыльего молока с добавлением полисахаридов осуществлена специалистами Саратовского государственного университета генетики, биотехнологии и инженерии (Вавиловский университет, кафедра "Технологии продуктов питания"). Прикладные исследования были проведены на базе испытательной лаборатории по определению качества пищевой и сельскохозяйственной продукции Вавиловского университета, а также крестьянского (фермерского) хозяйства М. Буранбаева (Западно-Казахстанская область, Бокейординский район).

Результаты и обсуждение

На первоначальном этапе были проведены маркетинговые исследования рынка продукции из кобыльего молока на основе показателей его реализации в известных маркетплейсах России: Wildberries, OZON, KazanExpress, СберМегамаркет, ЯндексЕда (рис. 1).

• 1    %    1 %

  

• ■ KazanExpress    - Wildberries    ■ Ozon    ■ CберМегамаркет    ■ Яндекс Еда

Рис. 1. Структура рынка продукции из кобыльего молока (собственные исследования)

Fig. 1. List of the surveyed trading platforms (marketplaces) selling products from mare's milk (own research)

Как видно из рис. 1, наибольше количество продуктов из кобыльего молока продается в сети интернет-магазина Wildberries (44 % от объема продаж). Второе место по реализации занимает OZON, а третье – СберМегамаркет. Доля KazanExpress и ЯндексЕда на рынке составляет по 1 % от объема реализуемой продукции из кобыльего молока.

В результате исследований установлено, что в маркетплейсе Wildberries 96 % составляла продукция из сухого молока и лишь 4 % приходилось на кумыс. При этом в сети интернет-магазина OZON ассортимент состоял только из сухого кобыльего молока Septem vitam. Ассортимент исследуемой продукции маркетплейса СберМегамаркет представлен в основном кисломолочными продуктами (3 %) и сублимированным молоком (97 %). В сети интернет-магазина KazanExpress одинаковый удельный вес пришелся на сухое молоко и сублимированный кумыс марки Septem vitam. В маркетплейсе ЯндексЕда продукты из кобыльего молока не представлены.

Таким образом, анализ ассортимента пяти известных маркетплейсов России показал, что лидерами продаж продукции из кобыльего молока являются Wildberries (44 %) и OZON (39 %). Следует отметить, что в качестве продукта переработки кобыльего молока в основном представлен сублимированный (порошковый) саумал.

Для контроля качества использовали технологию "Настоящее сливочное мороженое на желтках". В базовую рецептуру входили: желток яичный, молоко коровье, ванилин, сахар белый, сахарная пудра, сливки1. Рецептура контрольного образца представлена в табл. 1.

Таблица 1. Рецептура контрольного образца мороженого

Table 1. Recipe for the control sample of ice cream

Наименование ингредиента	Количество, г
Коровье молоко	500,00
Желтки куриные	39,50
Ванилин	0,50
Сахар	50,00
Сахарная пудра	110,00
Сливки (30 %)	300,00
Итого	1 000,00

Полисахариды добавляли в мороженое из кобыльего молока в расчете на 100 г сырьевого набора.

Матрица эксперимента производства мороженого из кобыльего молока с добавлением полисахаридов представлена в табл. 2.

Таблица 2. Матрица эксперимента производства мороженого из кобыльего молока с добавлением полисахаридов

Table 2. Matrix of the experiment of producing ice cream from mare's milk with the addition of polysaccharides

Образцы
Контроль	1.1     1    1.2    1   1.3       1.4   1    1.5    1    1.6       1.7	1.8	1.9	1.10
	Камедь гуаран, %
–	0,1       0,2     0,3“I   0,4“I   0,5      0,6     0,7	0,8	0,9	1,0
	Образцы
Контроль	2.1     1   2.2   1 2.3”1   2.4   1   2.5   1   2.6      2.7	2.8	2.9	2.10
	Камедь рожкового дерева, %
–	0,1       0,2     0,3“I   0,4“I   0,5      0,6     0,7	0,8	0,9	1,0
	Образцы
Контроль	3.1       3.2     3.3“I   3.4“I 3.5      3.6     3.7	3.8	3.9	3.10
	Гуммиарабик, %
–	0,1       0,2     0,3“I   0,4 “i  0,5      0,6     0,7	0,8	0,9	1,0
	Образцы
Контроль	4.1    1   4.2   1 4.3“I 4.4   1   4.5   1   4.6      4.7	4.8	4.9	4.10
	Ксантановая камедь, %
–	0,1       0,2     0,3“I   0,4“I   0,5      0,6     0,7	0,8	0,9	1,0
	Образцы
Контроль	5.1     1   5.2   1 5.3”1   5.4   1   5.5   1   5.6      5.7	5.8	5.9	5.10
	Пектин яблочный, %
–	0,1       0,2     0,3“I   0,4“I   0,5      0,6     0,7	0,8	0,9	1,0
	Образцы
Контроль	6.1       6.2     6.3“I  6.4 “1   6.5      6.6     6.7	6.8	6.9	6.10
	Бамбуковые волокна "Рутацель концентрат", %
–	0,1       0,2     0,3“I   0,4      0,5      0,6     0,7	0,8	0,9	1,0
	Образцы
Контроль	7.1     1   7.2   1 7.3”1   7.4   1   7.5   1   7.6      7.7	7.8	7.9	7.10
	Яблочные волокна "Рутацель концентрат", %
–	0,1      0,2    0,3П  0,4 П  0,5 П  0,6    0,7	0,8	0,9	1,0

В ходе исследований установлен наилучший образец мороженого с добавлением гуарана – образец 1.1 (средний балл 4,37 ± 0,03). Консистенция опытного образца 1.1 жидкая, а структура вяжущая. Положительный момент заключался в том, что цвет данного образца был молочный, характерный для данного вида мороженого.

Образец 2.3 с добавлением камеди рожкового дерева обладал относительно высоким средним баллом (4,73 ± 0,02), однако ряд его органолептических показателей не соответствовал контролю: ощущалось неприятное послевкусие полисахарида и присутствовали кристаллы льда. В то же время консистенция была плотной и однородной, без ощутимых комочков. Цвет образца молочный (характерный для данного вида мороженого) и равномерный по всей массе.

Образец 3.2 с добавлением гуммиарабика имел средний балл 4,40 ± 0,01 и выбран как относительно лучший. Структура мороженого была неоднородной, чувствовался привкус полисахарида, ощущались кристаллы льда, а также консистенция была жидкой. Внесение гуммиарабика не влияло на цвет готового мороженого.

При оценивании образцов с ксантаном выбран образец 4.1 (средний балл 4,92 ± 0,02), так как он наиболее приближен к контролю. Консистенция воздушная, однородная и плотная, без ощутимых комочков жира, стабилизатора и эмульгатора, частичек белка и лактозы, кристаллов льда и постороннего привкуса. Цвет образца молочный и равномерный по всей массе.

В результате введения яблочного пектина в образцы отмечено его положительное влияние на такие показатели, как вкус и цвет готового мороженого. Однако негативным фактором явилось образование мелких кристаллов льда в структуре мороженого. Воздушность изделия и приятное послевкусие позволило образцу 5.1 получить относительно высокий средний балл 4,75 ± 0,02.

На основании органолептического сравнения мороженого с добавлением бамбуковых волокон был выбран образец 6.4 (средний балл 4,98 ± 0,01), так как он был наиболее приближен к контролю. Данный образец отличался однородной структурой (без ощутимых комочков жира, стабилизатора, эмульгатора, лактозы и кристаллов льда), плотной консистенцией, умеренно сладким вкусом (без постороннего привкуса).

Образец с добавлением яблочных волокон 7.2 получил относительно высокий балл 4,83 ± 0,03. В готовом мороженом структура и консистенция были однородными, но ощущались кристаллы льда.

В ходе исследований установлено, что у всех опытных образов мороженого из кобыльего молока с добавлением ПС запах не изменялся.

Органолептические профили опытных образцов мороженого из кобыльего молока с добавлением ПС представлены на рис. 2.

Внешний вид 5 Вкус           4 3,5 3 Запах Цвет

—ф— Контроль Структура           -■-Образец 1.1 —*—Образец 2.3 Образец 3.2 Образец 4.1 —•-Образец 5.1 Консистенция Образец 6.4 ^^^^^™Образец 7.2

Рис. 2. Органолептические профили опытных образцов мороженого из кобыльего молока с добавлением ПС (собственные исследования) Fig. 2. Organoleptic profile of the experimental samples of ice cream from mare's milk with the addition of polysaccharides (own research)

Таким образом, в результате эксперимента выбраны образцы мороженого из кобыльего молока 4.1 (с добавлением ксантановой камеди в концентрации 0,1 %) и 6.4 (с бамбуковыми волокнами 0,4 %) как перспективные по своим органолептическим характеристикам продукты для дальнейшего внедрения в массовое питание ( Саукенова и др., 2022; 2021 ).

Результаты проведенных исследований физико-химических показателей мороженого с добавлением ПС представлены в табл. 3.

Таблица 3. Физико-химические показатели мороженого из кобыльего молока с ПС (собственные исследования) Table 3. Physicochemical parameters of ice cream from mare's milk with polysaccharides (own research)

Показатель	ТР ТС 033/2013*	Контроль	Образец 4.1	Образец 6.4
Массовая доля жира, %	Не более 7,50	9,50 ± 0,40	2,20 ± 0,40	8,00 ± 0,40
Массовая доля сухого вещества, %	Не менее 28,00	21,90 ± 0,05	23,46 ± 0,05	28,02 ± 0,05
Кислотность, °Т	Не более 90,00	11,60 ± 1,90	7,60 ± 1,90	14,00 ± 1,90
СОМО, %	7,00–11,50	9,10 ± 0,40	8,20 ± 0,40	8,20 ± 0,40
Взбитость, %	30,00–90,00	28,61 ± 10,00	50,12 ± 10,00	62,89 ± 10,00
Температура после закаливания, °С	≤ –18,00	≤ –18,00	≤ –18,00	≤ –18,00

Анализ данных, приведенных в табл. 3, показывает, что массовые доли жира в опытных образцах мороженого из кобыльего молока 4.1 и 6.4 ниже контроля на 76,84 и 15,79 % соответственно, что связанно с изменением рецептурного состава. При этом содержание жира в образце 4.1 не превышало допустимых значений, а в образце 6.4 данный показатель был выше нормативных значений ТР ТС 033/2013. Полученные данные требуют дальнейших исследований и могут быть связаны с погрешностью методики. Повышенное содержание жира в контроле связано с тем, что в рецептуру входили 30%-е сливки.

Массовые доли сухих веществ в опытных образцах и контроле не превышали нормативных значений и находились в пределах погрешности измерений. Повышение сухих веществ в опытных образцах 4.1 и 6.4 по сравнению с контролем на 1,56 и 6,12 % соответственно связано с тем, что в рецептуру мороженого из кобыльего молока вносили полисахариды.

Анализ значений кислотности показал, то в образце 4.1 данный показатель ниже на 34,48 %, а в образце 6.4 – выше на 20,69 % по сравнению с контролем; при этом значения соответствовали нормативным значениям ТР ТС 033/2013.

Взбитость мороженого является одним из важных показателей, поэтому в качестве положительного момента отмечено, что у опытных образцов мороженого она была выше контроля почти в 2 раза, что связано со структурно-механическими свойствами полисахаридов, такими как эмульгирование, влагоудержание и стабилизация ( Шиповская, 2019 )

Таким образом, на основании вышеизложенных результатов исследований можно сделать вывод о том, что мороженое из кобыльего молока с добавлением ПС по физико-химическим свойствам не уступает традиционным видам мороженого из коровьего молока.

Микробиологические показатели качества мороженого из кобыльего молока с добавлением ПС представлены в табл. 4.

Таблица 4. Микробиологические показатели качества мороженого из кобыльего молока с добавлением ПС (собственные исследования) Table 4. Microbiological indicators of the quality of ice cream from mare's milk with the addition of polysaccharides (own research)

Микробиологический показатель	ТР ТС 021/2011	Контроль	Образец 4.1	Образец 6.4
КМАФАнМ, КОЕ/г	Не более 1∙105	0,5∙105	0,04∙105	0,003∙105
БГКП (колиформы)	Не более 0,01 г	–	–	–
Патогенные микроорганизмы, в том числе Salmonella	Не более 25,0 г	–	–	–
Staphylococcus aureus	Не более 1,0 г	–	–	–
Listeria monocytogenes	Не более 25,0 г	–	–	–

Примечание. Тире в таблице означает отсутствие бактерий.

В процессе проведенных микробиологических исследований установлено, что микроорганизмов в опытных образцах мороженого меньше, чем в контроле, и их общее количество не превышает предельно допустимых норм; бактерий группы кишечной палочки и патогенных микроорганизмов, в том числе Salmonella , S. аureus , L. monocytogenes , в процессе испытаний не обнаружено.

Результаты проведенных исследований по экологической безопасности мороженого из кобыльего молока представлены в табл. 5.

Таблица 5. Показатели экологической безопасности мороженого из кобыльего молока с ПС (собственные исследования)

Table 5. Microbiological indicators of the quality of ice cream from mare's milk with the addition of polysaccharides (own research)

Показатель               1	ТР ТС 021/2011	Контроль   Образец 4.11 Образец 6.4
Токсичные элементы, мг/кг
Свинец	Не более 0,1	0,01	0,02	0,01
Мышьяк	Не более 0,05	Менее 0,01	0,01	0,01
Кадмий	Не более 0,03	Менее 0,01	0,01	0,01
Ртуть	Не более 0,005	Менее 0,002	0,002	0,002
Пестициды, мг/кг
ГХЦГ (альфа-, бета-, гамма-изомеры)	Не более 1,25 (в пересчете на жир)	Менее 0,005	0,05	0,05
ДДТ и его метаболиты	Не более 1,0 (в пересчете на жир)	Менее 0,005	0,05	0,05
Радионуклиды, Бк/кг
Цезий-137	Не более 100,0	Менее 3,0	3,0	3,0
Стронций-90	Не более 25,0	Менее 0,5	0,5	0,5

Как видно из табл. 5, в опытных образцах мороженого из кобыльего молока токсичные элементы (мышьяк, кадмий, ртуть) содержались в следовых количествах и составляли 0,01–0,002 мг/кг. Массовая доля свинца в образце 4.1 была выше, чем в контроле и опытном образце 6.4, на 0,01 мг/кг, но соответствовала нормативным значениям ТР ТС 021/2011.

В опытных образцах мороженого из кобыльего молока с ПС количество пестицидов было выше, чем в контроле, на 0,045 мг/кг. Однако данные показатели находились в пределах нормативных значений.

При анализе содержания радионуклидов определено, что показатель удельной активности стронция-90 в опытных образцах мороженого был равнозначен контролю. При этом удельная активность цезия-137 в образцах мороженого с добавлением ПС 4.1 и 6.4 была выше на 2,5 Бк/кг.

Исходя из полученных данных, можно сделать вывод о том, что разрабатываемое мороженое из кобыльего молока с добавлением ПС соответствует ТР ТС 021/2011 "О безопасности пищевой продукции".

Определение пищевой и энергетической ценности проводилось с помощью таблиц химического состава российских продуктов расчетным методом (табл. 6) ( Химический состав…, 2002 ).

Таблица 6. Расчет пищевой и энергетической ценности мороженого из кобыльего молока с ПС (собственные исследования)

Table 6. Calculation of nutritional and energy value of mare's milk ice cream with polysaccharides (own research)

Образец	Белки, г	Жиры, г	Углеводы, г	Энергетическая ценность, ккал/кДж
Контроль	3,11	8,66	18,04	163,07/ 682,74
Образец 4.1	2,36	2,19	29,55	135,93/569,11
Образец 6.4	2,35	2,19	29,52	135,81/568,61

Как видно из табл. 6, разработанные образцы мороженого из кобыльего молока 4.1 и 6.4 уступали контролю по содержанию белков и жиров на 24,44 и 74,71 % соответственно. Это объясняется тем, что в контрольной рецептуре присутствовали 30%-е сливки, в то время как жирность кобыльего молока составляла всего 2,5 %. При увеличении в рецептуре сахара повысилось содержание углеводов в опытных образцах мороженого из кобыльего молока по сравнению с контролем: в образце 4.1 – 63,80 %; в образце 6.4 – 63,63 %. В результате энергетическая ценность образцов мороженого из кобыльего молока 4.1 и 6.4 была ниже контроля на 16,64 и 16,72 % соответственно.

В табл. 7 представлен расчет витаминно-минерального состава мороженого из кобыльего молока с добавлением ПС.

Таблица 7. Витаминно-минеральный состав мороженого из кобыльего молока с ПС (собственные исследования) Table 7. Vitamin and mineral composition of mare's milk ice cream with polysaccharides (own research)

Показатель	Контроль	Образец 4.1	Образец 6.4
Натрий, мг	36,78	23,03	23,03
Калий, мг	110,50	51,36	51,36

Кальций, мг	90,66	68,28	68,28
Магний, мг	9,99	6,97	6,97
Фосфор, мг	90,74	62,98	62,98
Железо, мг	0,53	0,44	0,44
Каротин, мкг	30,60	10,79	10,79
Ретинол, мкг	103,40	59,92	59,92
Тиамин, мг	0,03	0,02	0,02
Рибофлавин, мг	0,11	0,04	0,04
Ниацин, мг	0,08	0,38	0,38
Аскорбиновая кислота, мг	0,37	3,35	3,35

В ходе расчетов было отмечено, что витаминно-минеральный состав опытных образцов мороженого был одинаков по уровню содержания фосфора, магния, каротина, ретинола, тиамина, рибофлавина, но при этом данные показатели были ниже контрольных значений примерно на 30, 40 и 60 %.

В опытных образцах мороженого с добавлением ПС установлено меньшее содержание калия, кальция и железа (на 53,52; 24,69 и 16,98 % по сравнению с контрольным изделием).

Исходя из полученных данных по химическому составу исследуемых образцов мороженого из кобыльего молока, можно сделать вывод о том, что в опытных образцах мороженого содержание ниацина и аскорбиновой кислоты увеличено почти в 5 раз по сравнению с контролем.

Заключение

В результате проведенных исследований:

• –    обоснована необходимость разработки продуктов питания на основе кобыльего молока;

• –    подобрана концентрация полисахаридов для производства мороженного на основе кобыльего молока;

• –    установлено, что разработанное мороженого из кобыльего молока с добавлением ПС соответствует требованиям, предъявляемым к пищевым продуктам по органолептическим, физико-химическим, микробиологическим, экологическим показателям безопасности и пищевой ценности.

Таким образом, новый продукт, созданный на основе кобыльего молока, позволяет расширить ассортимент молочных продуктов. Использование полисахаридов способствует улучшению структурномеханических свойств мороженого. Благодаря уникальному химическому составу, данное мороженое является продуктом лечебно-профилактического назначения и его можно рекомендовать всем слоям населения как источник кальция, фосфора и железа.