Разработка технологии биойогурта для функционального питания на основе козьего молока

Автор: Темербаева М.В., Бексеитов Т.К.

Журнал: Вестник Омского государственного аграрного университета @vestnik-omgau

Статья в выпуске: 1 (25), 2017 года.

Бесплатный доступ

Представлены результаты исследования, посвященные изучению производства нового кисломолочного продукта с функциональными ингредиентами на основе козьего молока. Разработка новых молочных продуктов из козьего молока - одна из основных задач молочной промышленности Казахстана на современном этапе. Для производства нового биойогурта использовали молоко коз зааненской породы частного хозяйства села Үміт Павлодарской области. В качестве функциональных ингредиентов выбраны: заквасочная культура, содержащая пробиотические микроорганизмы, пребиотик лактитол, а также пектин. Проведены исследования по подбору смесевой композиции из козьего и коровьего молока. Изучены составы козьего и коровьего молока и различные композиции на их основе. Установлено, что плотность сгустка возрастает при соотношении козьего молока к коровьему 70/30. Аргументирован подбор пищевых волокон - пектина, одного из перспективных и эффективных ингредиентов в современной молочной промышленности. Показано положительное влияние на консистенцию опытных продуктов стабилизирующей системы ГЕНУ® пектин тип LM-106 AS-YA. Изучено воздействие стабилизирующих систем на микробиологические показатели опытных продуктов. В процессе выполнения работы определены вид и количество стабилизирующих систем. На основании результатов экспериментальных данных разработана технология биойогурта из козьего молока, проведены органолептические и физико-химические исследования. Представлена блок-схема производства биойогурта на основе козьего молока. Процесс производства представлен следующими операциями: подготовка сырья, нормализация, пастеризация, гомогенизация, охлаждение, заквашивание, сквашивание, перемешивание, внесение наполнителя, фасование, хранение. Представлены результаты органолептической оценки биойогурта на основе козьего молока с различными вкусовыми наполнителями.

Еще

Молоко козье, биойогурт, бифидобактерии, ацидофильная палочка, болгарская палочка, пектин, технология, органолептические показатели

Короткий адрес: https://sciup.org/142199312

IDR: 142199312

Текст научной статьи Разработка технологии биойогурта для функционального питания на основе козьего молока

При решении приоритетных задач, поставленных в Послании Президента Республики Казахстан Н.А. Назарбаева по вхождению страны в число 50 наиболее конкурентоспособных стран мира, значительная роль отведена развитию пищевой промышленности [1].

В настоящее время молочное козоводство в Республике Казахстан – небольшой и медленно растущий сегмент молочного рынка. Выпуск молочных продуктов из козьего молока в Казахстане недостаточен и не соответствует рекомендуемым нормам потребителя. Длительное время большую нишу молочных продуктов из козьего молока в торговых организациях занимали импортные, позволявшие сгладить диспропорцию между производством и потребляемыми продуктами. Поэтому увеличение производства молочных продуктов из козьего молока – одна из основных задач молочной промышленности на современном этапе [2].

Анализ современной научно-технической литературы показал, что проблемы теоретической разработки и практического внедрения технологий кисломолочных продуктов функциональной направленности из козьего молока на территории Республики Казахстан реализованы не в полной мере и требуют дальнейшего изучения. Поэтому разработка молочных продуктов из козьего молока с повышенной биологической ценно-

стью, отличающихся оригинальным вкусом и внешним видом, упаковкой, соответствующей требованиям европейских стандартов качества, по праву можно считать одним из востребованных направлений.

В Казахстане также возрос интерес производителей молочной продукции и фермеров к технологии кисмолочных продуктов на основе козьего молока. Совершенствуется нормативное обеспечение технологии их производства. С 1 мая 2015 г. введен в действие новый межгосударственный стандарт на козье питьевое молоко – ГОСТ 32259–2013. Молоко цельное питьевое козье. Технические условия.

Объекты и методы

Экспериментальные исследования проведены в трех – пятикратной повторности с использованием общепринятых и модифицированных методов изучения органолептических, физико-химических, микробиологических показателей основного сырья и готовых продуктов.

В качестве объектов исследования определены:

– молоко козье сырое. Технические условия по ГОСТ 32940–2014;

– молоко коровье сырое. Технические условия по ГОСТ 31449–2013;

– пектин. Технические условия по ГОСТ 29186–91;

– лактитол. Технический регламент Таможенного союза 033/2013;

– джемы (ананасовый, манговый, из киви). Технические условия по СТ РК 1308– 2004;

– бактериальный концентрат Bifidobacterium breve , Bifidobacterium infantis , Bifidobacterium longum , Lactobacillus acidophillus , Lactobacillus bulgaricus , Lactobacillus paracasei , Strepotococcus thermophillus . СТ РК ISO 27205–2012. Продукты кисломолочные. Бактериальные закваски.

Объекты исследования проверены: ГОСТ 26809–86. Молоко и молочные продукты. Отбор проб и подготовка их к испытанию, ГОСТ 3623–73. Молоко и молочные продукты. Методы определения пастеризации, ГОСТ 3624–92. Молоко и молочные продукты. Титриметрические методы определения кислотности, ГОСТ 3626–73. Молоко и молочные продукты. Методы определения влаги и сухого вещества, ГОСТ 5867– 90. Молоко и молочные продукты. Методы определения жира, ГОСТ 9225–84 . Молоко и молочные продукты. Методы микробиологического анализа.

Результаты исследований

Для организации стабильного производства биойогурта из козьего молока с заданными свойствами необходимо поступление на молочные предприятия определенных объемов качественного молока-сырья, которое обусловлено в том числе его пищевой и биологической ценностью. Поэтому проводили физико-химические исследования составов козьего и коровьего молока и их различных композиций на основе [3].

Пробы для исследований готовили следующим образом. Козье и коровье молоко смешивали в необходимых пропорциях, нагревали до температуры от 50 до 55оС, затем гомогенизировали. Физико-химические исследования проводили при помощи стандартных методик. В табл. 1 представлены среднестатистические данные, полученные после обработки экспериментальных данных.

Показатели таблицы подтверждают результаты исследований о том, что содержание белка, жира, сухих веществ больше в козьем молоке по сравнению с коровьим. С увеличением количества козьего молока в смеси возрастает содержание белка, а также в целом содержание сухих веществ, что необходимо учитывать при нормализации исходного сырья в производстве сыра. Отметим, с увеличением процентного содержания козьего молока в смеси происходит увеличение процентного содержания и других составных частей молока.

При изучении качества сгустка, полученного при свертывании козьего молока, нами установлено: козье молоко, в сравнении с коровьим, образует непрочный сгусток. С увеличением дозы коровьего молока в смесевой композиции возрастает плотность сгустка и при соотношении козьего молоко к коровьему 70/30 она приближается по показателям к сгустку, полученному из коровьего молока.

Таблица 1

Химический состав козьего, коровьего молока и их смесовых композиций

Образец молока (козье/ коровье)	Показатель
	жир, %	сухие вещества, %	СОМО, %	лактоза, %	Белок, %
	жир, %	сухие вещества, %	СОМО, %	лактоза, %	Общее количество	Казеин в т.ч.	Сыво-роточ-ные в т.ч.
Козье	5,46	15,01	9,62	4,39	4,20	3,32	0,88
80/20	5,14	14,47	9,39	4,34	4,01	3,14	0,87
70/30	5,00	14,25	9,30	4,32	3,93	3,06	0,87
60/40	4,83	13,98	9,19	4,30	3,83	2,97	0,86
50/50	4,65	13,68	9,03	4,26	3,71	2,85	0,86
40/60	4,54	13,46	8,96	4,25	3,64	2,79	0,85
30/70	4,34	13,14	8,82	4,21	3,53	2,68	0,85
20/80	4,21	13,14	8,82	4,21	3,45	2,61	0,84
Коровье	3,90	12,41	8,49	4,14	3,24	2,41	0,83

В современных условиях необходимым элементом питания человека является белки животного и растительного происхождения, а также пищевые волокна. В данной работе в качестве источника пищевых волокон изучался пектин. Благоприятное воздействие на организм человека связано с его сильными энтеросорбирующими (связывающими и очищающими от вредных веществ) свойствами [4].

В данной работе для проведения экспериментальных исследований среди большого разнообразия специальных пищевых добавок отобраны ГЕНУ® пектин тип LM-106 AS и ГЕНУ® пектин тип YM-115-L, их характеристики представлены в табл. 2.

Характеристика полисахаридных комплексов для производства биойогурта из козьего молока

Таблица 2

Полисахаридный комплекс

Основной показатель

Рекомендуемая дозировка, %

ГЕНУ® пектин тип

LM-106 AS-YA

Частично амидированный низкоэтерифицированный пектин, экстрагированный из цитрусовой цедры и стандартизованный сахарозой Е 440, рекомендуется для производства «живого» йогурта

0,1–0,5

ГЕНУ® пектин тип YM-115-L

Пектин с высокой степенью этерификации, экстрагированный из цитрусовых выжимок и стандартизированный сахарозой. Сыпучий неспекающийся порошок, от кремового до светлобежевого цвета, без вкуса, без посторонних аромата и запаха, рекомендуется для производства напитка из йогурта с низким содержанием СОМО

0,1–0,4

Вид и количество стабилизирующих систем оказывает определенное влияние на органолептические показатели опытных продуктов. Положительное влияние на конси- стенцию опытных продуктов в большей степени оказано стабилизирующей системой ГЕНУ® пектин тип LM-106 AS-YA по сравнению со стабилизирующей системой ГЕНУ® пектин тип YM-115-L.

Также изучено влияние стабилизирующих систем на микробиологические показатели опытных продуктов. Результаты исследований приведены в табл. 3.

Сравнительная оценка микробиологических показателей опытных продуктов в сравнении с контрольным образцом показала, что они несколько ниже. Это следует объяснить тем, что в опытных продуктах стабилизирующие системы способствовали связыванию свободной влаги, это несколько ухудшало условия жизнедеятельности не только для нежелательной микрофлоры, но и для полезной: молочнокислой и бифидобактерий.

Результат иследования – разработка технологии биойогурта пробиотической направленности на основе козьего молока. Для производства нового биойогурта использовали молоко коз зааненской породы частного хозяйства села Үміт Павлодарской области.

Процесс производства осуществлялся согласно традиционной технологии: подготовка сырья, нормализация, пастеризация, гомогенизация, охлаждение, заквашивание, сквашивание, перемешивание, внесение наполнителя, фасование, хранение.

Смесевую композицию молоко козье/коровье (70/30) подогревали до (35 ± 1)ºС, затем нормализовали. Нормализованную смесь пастеризовали при (71 ± 2)ºС, охлаждали до температуры заквашивания (40 ± 2)ºС, вносили закваску Bifidobacterium breve, Bifidobacterium infantis, Bifidobacterium longum, Lactobacillus acidophillus, Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus paracasei, Strepotococcus thermophillus , пектин ГЕНУ® пектин тип LM-106 AS-YA в количестве 0,5%, пребиотик лактитол в количестве 1%.

Таблица 3

Зависимость общего количества микроорганизмов, бифидобактерий и молочнокислых бактерий в опытных продуктах от вида и количества стабилизирующих систем

Продукт	Общее количество микроорганизмов, КОЕ/мл		Количество бифидобактерий, КОЕ/мл		Количество молочнокислых бактерий, КОЕ/мл
Продукт	через 1 сут	через 15 сут	через 1 сут	через 15 сут	через 1 сут	через 15 сут
Серия І – без добавления лактитола
Контроль	4,0 ∙ 10⁸	1,6 ∙ 10⁷	3,0 ∙ 10⁷	5,2 ∙ 10⁵	3,6 ∙ 10⁶		3,5 ∙ 10⁵
Опыт 1	3,2 ∙ 10⁸	9,0 ∙ 10⁷	2,3 ∙ 10⁷	4,3 ∙ 10⁵	3,2 ∙ 10⁶		3,0 ∙ 10⁵
Опыт 2	2,1 ∙ 10⁸	7,2 ∙ 10⁷	3,2 ∙ 10⁶	4,6 ∙ 10⁵	2,0 ∙ 10⁶		2,7 ∙ 10⁴
Опыт 3	1,0 ∙ 10⁸	5,1 ∙ 10⁷	1,7 ∙ 10⁶	4,3 ∙ 10⁵	1,7 ∙ 10⁵		2,0 ∙ 10⁴
Опыт 4	3,5 ∙ 10⁸	4,6 ∙ 10⁷	2,7 ∙ 10⁷	7,2 ∙ 10⁶	3,1 ∙ 10⁶		5,2 ∙ 10⁴
Опыт 5	2,5 ∙ 10⁸	3,5 ∙ 10⁷	2,0 ∙ 10⁷	6,4 ∙ 10⁶	2,7 ∙ 10⁶		1,8 ∙ 10⁵
Опыт 6	1,4 ∙ 10⁸	3,0 ∙ 10⁷	2,1 ∙ 10⁶	8,0 ∙ 10⁵	1,3 ∙ 10⁶		4,6 ∙ 10⁴
Серия ІІ – с добавлением лактитола
Контроль	6,0 ∙ 10⁸	2,4 ∙ 10⁷	3,5 ∙ 10⁷	3,2 ∙ 10⁶	2,3 ∙ 10⁶		3,0 ∙ 10⁵
Опыт 7	4,6 ∙ 10⁸	3,2 ∙ 10⁸	2,8 ∙ 10⁷	2,5 ∙ 10⁶	2,1 ∙ 10⁶		2,8 ∙ 10⁵
Опыт 8	4,0 ∙ 10⁸	2,1 ∙ 10⁷	2,4 ∙ 10⁷	2,0 ∙ 10⁶	1,1 ∙ 10⁶		1,8 ∙ 10⁵
Опыт 9	2,8 ∙ 10⁸	2,0 ∙ 10⁷	1,1 ∙ 10⁷	1,8 ∙ 10⁵	1,4 ∙ 10⁵		2,0 ∙ 10⁴
Опыт10	4,8 ∙ 10⁸	5,2 ∙ 10⁷	3,8 ∙ 10⁷	1,9 ∙ 10⁶	2,9 ∙ 10⁶		1,2 ∙ 10⁵
Опыт 11	4,6 ∙ 10⁸	4,6 ∙ 10⁷	3,2 ∙ 10⁷	2,3 ∙ 10⁵	2,1 ∙ 10⁶		4,0 ∙ 10⁴
Опыт 12	3,1 ∙ 10⁸	3,4 ∙ 10⁷	1,3 ∙ 10⁶	1,1 ∙ 10⁵	1,5∙10⁵		1,7 ∙ 10⁴

Процесс сквашивания осуществлялся в течение 6–8 ч. По его окончании внесены вкусовые наполнители (ананасовый, манговый, из киви). Готовый продукт перемешивали в течение 10 мин, фасовали, отправляли на созревание. В результате эксперимен- тальных и аналитических исследований разработана технология производства биойогурта на основе козьего молока, ее блок-схема представлена на рисунке.

Входной контроль сырья и материалов
Молоко козье сырое	ГОСТ 32940–2014
Молоко коровье сырое	ГОСТ 31449–2013
Пектин	ГОСТ 29186–91
Лактитол	Технический регламент Таможенного союза 033/2013
Джемы (ананасовый, манговый, из киви)	СТ РК 1308–2004
бактериальный концентрат Bifidobacterium breve, Bifidobacterium infantis, Bifidobacterium longum, Lactobacillus acidophillus, Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus paracasei, Strepotococcus thermophillus	СТ РК ISO 27205–2012

Приемка молока	t = (4 ± 2)ºC
Подогрев	до (45 ± 1)ºС
Нормализация	t = (45 ± 1)ºС
Внесение пектина	t = (45 ± 1)ºС
Пастеризация	t = (71 ± 2)ºС
Гомогенизация	10–12 Мпа t = (45 ± 1)ºС
Охлаждение	t = (40 ± 2)ºС
Внесение закваски при температуре	t = (40 ± 2)ºС
Перемешивание	10 мин
Сквашивание	6–8 ч
Внесение вкусовых наполнителей	t = (40 ± 2)ºС
Перемешивание	10 мин
Фасование, доохлаждение	t = 2–4ºC
Созревание	24 часа, t = 2–4ºC
Хранение, не более, при температуре	10 сут, при t = 2–4ºC

Блок-схема производства биойогурта на основе козьего молока

Органолептическая оценка биойогурта на основе козьего молока приведена в табл. 4, физико-химические показатели – в табл. 5.

Таблица 4

Органолептическая оценка биойогурта на основе козьего молока

Наименование показателя	Характеристика
Внешний вид и консистенция	Однородная, в меру вязкая. С ненарушенным сгустком. Поверхность и масса однородная, кремообразная. На поверхности продукта имеются включения нерастворимых частиц, характерных для внесенных компонентов
Вкус и запах	Чистые, кисломолочные, без посторонних привкусов и запахов, в меру сладкие, с соответствующим вкусом и ароматом внесенных компонентов
Цвет	Обусловлен цветом внесенных компонентов, однородный или с вкраплениями нерастворимых частиц, равномерный по всей массе

Таблица 5

Наименование показателя	Значение показателя
Белок	2,8 ± 0,5
Массовая доля жира, %	4 ± 1
Углеводы 14,2	14,2 ± 1
Кислотность	75 ± 1ºТ
Энергетическая ценность, ккал/кДж	108/452

Физико-химические показатели биойогурта на основе козьего молока

Выводы и рекомендации

Проанализировав результаты экспериментальных испытаний, пришли к выводам:

Подобраны функциональные ингредиенты для нового биойогурта на основе козьего молока: заквасочная культура, содержащая пробиотические микроорганизмы, пре-биотик лактитол, стабилизирующая система.

Установлен состав смесевой композиции из козьего и коровьего молока для производства нового продукта.

Определены вид и количество стабилизирующих систем.

Разработана технология биойогурта из козьего молока, производство на ее основе рекомендуется как для молочных предприятий, так и для малых фермерских хозяйств.

M.V. Temerbayeva, T.K. Bekseitov

S. Toraighyrov Pavlodar State University, Pavlodar

Development of technology bioyogurt based on goat milk for the functional food

Список литературы Разработка технологии биойогурта для функционального питания на основе козьего молока

Касымбеков М.Б. Первый президент Республики Казахстан Нурсултан Назарбаев. Хроника деятельности. 2006 г. -Астана: Деловой мир Астана, 2009. -356 с.
Темербаева М.В. Подбор полисахаридного комплекса для стабилизации структуры биойогурта на основе козьего молока//Аграрная наука сельскому хозяйству. Алт. гос. аграр. ун-т, 2014. -Т. 3. -С. 205-207.
Темербаева М.В. Разработка биойогурта на основе козьего молока для школьного питания/М.В. Темербаева, А.А. Темербаева//Междунар. науч. конф. мол. ученых, магистрантов, студентов и школьников «XVI Сатпаевские чтения». -Павлодар, 2016. -Том 7. -С. 377-379.
Сравнительная оценка органолептических и физико-химических показателей йогурта из козьего и коровьего молока/Г.М. Даниярова//Молодой ученый. -2015. -№ 63. -С. 29-33.

Статья научная