Технология производства йогурта функционального назначения, обогащенного смесью сухого порошка пророщенной пшеницы и пюре из черники и голубики

Одним из наиболее перспективных и актуальных направлений в разработке технологии функциональных кисломолочных продуктов, в том числе йогуртов, является выявление и использование перспективных компонентов среди традиционно культивируемых растительных культур из дикорастущего плодово-ягодного сырья [10, 12].

Употребление кисломолочных продуктов и напитков, содержащих полезные для здоровья вещества, является эффективным средством укрепления защитных функций организма человека при условии, что разработка технологий новых функциональных продуктов включает обоснованный выбор ингредиентов, формирующих их состав и свойства [1, 2, 7–9].

Цель работы – исследование влияния различных доз смеси суспензии сухого порошка пророщенной пшеницы и пюре из ягод черники и голубики, имеющих широкое распространение в природе Нижегородской области, на органолептические показатели, отдельные физикохимические свойства и безопасность йогурта.

Пророщенные зёрна пшеницы служат источником поступления в организм в естественных сбалансированных количествах и сочетаниях следующих веществ: белков, жиров, водо- и жирорастворимых витаминов, минеральных веществ, пищевых волокон, полиненасы-щенных жирных кислот и других биологически активных веществ [3–5].

Регулярное использование в рационе питания человека пророщенных зёрен способствует улучшению обмена веществ, укрепляет иммунную систему, оказывает благотворное влияние на нервную, кровеносную, пищеварительную и опорно-двигательную системы.

Ягоды черники и голубики – источник ценных пищевых и биологически активных веществ различного фармакологического действия. Содержащиеся в плодах витамины А, С, Е, антоцианы, флавоноиды, а также микроэлементы (цинк, медь, селен, марганец) оказывают антиоксидантное действие. Фенольные вещества и флавоноиды преобладают в пюре именно этих ягод (691 мг галловой кислоты/100 г исходного сырья и 231мг катехина/100 г сырья соответственно). Растительные гормоны – фитоэстрогены предохраняют организм от атеросклероза и болезней сердца, снижая уровень «плохого» холестерина. Эллаговая и фолиевая кислоты препятствуют развитию новообразований. Растительные волокна черники и голубики связывают канцерогены, способствуя их быстрому выведению из организма. Содержащийся в плодах черники и голубики гликозид миртиллин эффективно снижает содержание сахара в крови. Дубильные вещества, входящие в их состав, придают вяжущий вкус и останавливают гнилостное брожение в кишечнике. Они восстанавливают запасы железа в организме, улучшают работу сердечной мышцы, предупреждают образование тромбов и возникновение инфаркта миокарда. Антиоксидантные свойства ягод черники и голубики замедляют процессы старения организма, а содержащиеся в них биофлавоноиды защищают мембраны сосудов и капилляров, улучшая микроциркуляцию крови, что особенно важно для хрусталика глаза и сетчатки. Благодаря этим факторам употребление в пищу ягод черники и голубики способствует укреплению зрения и повышению его остроты. При этом ягоды низкокалорийны и гипоаллергенны, имеют превосходный десертный вкус [6, 11].

Объекты и методы

Объектами исследования были образцы йогуртов, обогащённых растительными компонентами, – суспензией из порошка пророщенных зерен пшеницы (урожай 2017 года, Нижегородская область) и пюре из дикорастущих ягод черники и голубики (собраны в северных районах Нижегородской области). При изготовлении экспериментальных образцов йогурта в нормализованную по массовой доле жира (2,5%) и белка (3,2%) молочную смесь вносили различные дозы (1,0; 1,5; 2,0; 2,5%) суспензии из сухого порошка пророщенной пшеницы после гидротермической обработки. Сухую закваску YO-MIX™ 495 LYO 100 DCU DaniscoCultures, состоящую из термофильных молочных стрептококков и болгарской палочки ( Streptococcusthermophilus и Lactobacillus Bulgaricus ), вносили в молочную смесь в объеме, установленном в инструкции заквасочной культуры. Зерна пророщенной пшеницы перед измельчением в порошок были подвергнуты тепловой обработке при температуре 95–105 °С в течение 3–5 мин для обеспечения микробиологической безопасности. Тепловая обработка способствовала существенным изменениям углеводов, в том числе крахмала, содержащихся в порошке пшеницы, что положительно повлияло на процесс растворимости растительных ингредиентов в молоке.

Для изготовления экспериментальных образцов йогурта резервуарным способом было использовано молоко коровье пастеризованное по ГОСТ 32922 с массовой долей жира 2,5% и белка 3,2%. Суспензию из сухого порошка пророщенной пшеницы вносили в молочную смесь в дозах: 1,0; 1,5; 2,0; 2,5% через 3 мин после внесения закваски. После внесения закваски и суспензии в смесь её выдерживали при температуре 37 °С в течение 8–10 ч до образования сгустка с кислотностью 70–75°Т. После перемешивания сгустка и охлаждения в готовый йогурт вносили различные дозы (5; 7; 9; 11; 13%) пюре из ягод черники и голубики.

Исследования экспериментальных образцов йогурта по органолептическим и микробиологическим показателям, а также ряду физикохимических показателей проводились в 2017– 2018 гг. на базе кафедры «Товароведение и переработка продукции животноводства»

Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии. При проведении работы использовался комплекс общепринятых стандартных методов исследования.

Эксперименты проводились в 5-кратной повторности. Обработка результатов измерений проводилась с помощью стандартных методов математической статистики с использованием MS Excel. Рассчитан для оценки достоверности полученных результатов критерий – t >2. Таким образом, изменение исследуемых показателей обусловлено внесением функциональных добавок.

Результаты и обсуждение

При создании рецептуры комбинированного йогурта разработан и оптимизирован компонентный состав, подобраны доза, стадия и способ внесения в молочную смесь суспензии порошка пророщенных зерен пшеницы и пюре из ягод черники и голубики. Проведены экспериментальные исследования по корректировке и последовательности технологических режимов изготовления конкретной группы образцов йогурта, обогащенного растительными компонентами.

Средние значения балльной оценки органолептических показателей экспериментальных образцов йогурта, произведенного по предлагаемой рецептуре, определяли преподаватели и специалисты смежных кафедр факультета перерабатывающих технологий Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии, многие из которых имеют большой опыт практической работы в пищевой промышленности. По результатам органолептической оценки образцов йогуртов специалистами-дегустаторами было установлено, что оптимальная доза внесения суспензии порошка пророщенной пшеницы в молочную смесь – 1,5%, пюре из ягод черники и голубики (при соотношении 1,5:1,0 соответственно) – 7,0%. В этом случае продукт имеет устойчивую структуру, приятный вкус и аромат внесённых компонентов.

Полученные значения дозировок функциональных компонентов были использованы для корректировки технологической схемы получения йогурта (рисунок 1).

Органолептический анализ йогурта проводился по 20-балльной шкале. Описание органолептических характеристик йогурта с функциональными свойствами и средняя балльная оценка представлены в таблице 1.

Приемка молока | Acceptance of milk

Подготовка молока (фильтрация, оценка качества) | Preparation of the milk (filtering, quality assessment)

|

Приготовление нормализованной смеси: 1. нормализация молока по жиру (2,5%); 2. внесение сухого обезжиренного молока; 3. просеивание и загрузка сахарного песка | Preparation of the normalized mixture: 1. normalization of milk fat (2.5%); 2. introduction of skimmed milk powder; 3. sifting and loading of granulated sugar

Подогрев 60-65°С | Heated to 60-65°C

Гомогенизация нормализованной смеси 15 МПа | Homogenization of normalized mixture 15 MPa

Пастеризация нормализованной смеси 90-98°С, 1-3 мин | Pasteurization of normalized mixture 90-98°C, 1-3 min |

Заквашивание в танке ферментацин 35-37°С: внесение суспензии порошка пророщенной пшеницы 1,5% масс., прямое внесение закваски по инструкции | Fermentation in the tank fermentation 35-37°C: the introduction of a suspension of powder of Wheatgrass 1.5% of the mass., direct application of leaven according to the instructions

Сквашивание 70-75°Т, рН = 4,67, 8-10 ч | Ripening 70-75°T, pH = 4.67, 8-10 h

Перемешивание сгустка 1,0-2,0 об/мин, 40-50 мин | Mixing the clot 1.0-2.0 rpm, 40-50 min

Охлаждение 80-85°Т, рН = 4,60-4,70, 40-50 мин 14-16°С | Cooling 80-85°T, pH = 4.60-4.70, 40-50 min 14-16°C |

Внесение ягодной добавки 7,0% масс., пюре черника:голубика - 1,5:1,0 | Making berry supplements of 7.0% wt., blueberry puree: blueberries-1.5:1.0

I       Розлив в потребительскую тару упаковка, маркировка | Bottling in consumer packaging packaging, labeling I

|

I                Охлаждение готового йогурта 4±2°С, 6-8 ч | Cooling of the finished yogurt 4±2°C, 6-8 h. I

Рисунок 1. Технологическая схема изготовления йогурта функционального назначения резервуарным способом

Figure1. Technological scheme for the production of functional yoghurt by the tank method

Таблица 1.

Органолептическая характеристика йогурта функционального назначения

Organoleptic characteristics of functional yogurt

Table1.

Наименование показателя Name of the indicator	Характеристика Characteristic	Среднее значение балльной оценки The average value of the scoring
Внешний вид и консистенция Appearance and consistency	Однородная смесь, с нарушенным сгустком, с визуальным наличием тонкоизмельченных нерастворимых частиц порошка пророщенной пшеницы, ягод черники и голубики, без неприятных ощущений и твердых включений Homogeneous mixture, with the visual presence of finely crushed insoluble particles of wheat germ powder, bilberries and blueberries, without the unpleasant sensations of solid inclusions	5,0
Вкус и запах Taste and smell	Характерные для йогурта с наполнителями, чистые, кисломолочные. В меру сладко-кислый вкус с соответствующим привкусом и ароматом пророщенной пшеницы и ягод черники и голубики, без посторонних и неприятных оттенков послевкусия | Characteristic for yogurt with fillers, clean, dairy. Moderately sweet-sour taste with a corresponding aftertaste and aroma of wheat germ and bilberries and blueberries, without unpleasant aftertaste	9,8
Цвет Colour	Светло-фиолетовый, однородный, с вкраплениями светло-желтых нерастворимых частиц пророщенной пшеницы и частиц ягод черники и голубики, равномерно распределенных по всему объему продукта Light purple, homogeneous, interspersed with light yellow insoluble particles of wheat germ and particles of bilberries and blueberries, evenly distributed throughout the product	2,9
Упаковка и маркировка Packaging and labeling	Соответствуют требованиям ТР ТС 022/2011 и ГОСТ 31981 Comply with the requirements of the CU TR 022/2011and GOST31981	2,0

В результате исследования физико-химических показателей контрольных и экспериментальных образцов йогуртов установлено, что содержание углеводов в обогащённых образцах возрастает и составляет 5,40–5,45%, содержание витамина С находится в интервале 3,65–3,75 мг/%. Зафиксированные изменения подтверждают целесообразность внесения в йогурт растительных компонентов.

Содержание молочнокислых микроорганизмов в исследуемом йогурте составило (1,1–1,5)·109 КОЕ/г. Нормативное значение содержания молочнокислых микроорганизмов в йогурте – не менее1·107 КОЕ/г. Йогурт соответствует установленным требованиям безопасности, всем требованиям ТР ТС 021/2011, 033/2013 и ГОСТ 31981.

В ходе расчета экономической эффективности производства йогурта установлено, что себестоимость производства на 1 т составит 23,8 тыс. р., уровень рентабельности – 25,6%.