Влияние обогащающего компонента на сквашивание при производстве биопродукта

Автор: Решетник Е.И., Грибанова С.Л., Закипная Е.В., Парфнова С.Н., Карачевцева Н.О.

Журнал: Вестник Восточно-Сибирского государственного университета технологий и управления @vestnik-esstu

Рубрика: Биотехнология продуктов питания и биологически активных веществ (биологические науки, технические науки)

Статья в выпуске: 2 (89), 2023 года.

Бесплатный доступ

Необходимость разработки новых видов обогащенных молочных продуктов обусловлена ростом числа людей, заботящихся о своем здоровье, в том числе посредством правильного питания. В статье обоснован выбор в качестве биологически активного компонента порошка из клубней стахиса (Stachys sieboldii Mig.) для разработки молочного биопродукта. Исследовано влияние обогащающей добавки на кислотообразущую активность заквасочной микрофлоры, в состав которой входят штаммы Str. thermophilus, Lac. delbrueckii subsp. Bulgaricus и B. bifidum). Исследована интенсивность роста бифидобактерий в процессе сквашивания, установлены оптимальные параметры для достижения пробиотического эффекта (5 ч сквашивания при температуре (38±2) °С). Отмечено положительное влияние порошка Stachys sieboldii Mig. на органолептическую характеристику полученного биопродукта, проведено исследование качества биопродукта, установлены микробиологические показатели.

Еще

Кисломолочный продукт, обогащение, сквашивание, пробиотический эффект

Короткий адрес: https://sciup.org/142238233

IDR: 142238233 | DOI: 10.53980/24131997_2023_2_32

Текст научной статьи Влияние обогащающего компонента на сквашивание при производстве биопродукта

На качество здоровья человека влияют образ жизни, наследственность, окружающая среда и многие другие факторы. Если рассматривать отдельно влияние образа жизни, то 50 % из всего приходится на рациональное питание, в том числе с использованием биологически активных добавок и пробиотиков [2, 7, 14].

Сбалансированный рацион должен включать все пищевые вещества (белки, жиры, углеводы, минеральные соли, витамины) в определенном сбалансированном соотношении в соответствии с нормами физиологических потребностей в основных пищевых веществах и энергии [1, 6, 9].

Среди большого множества представленной в торговой сети продукции потребители отдают предпочтение вкусным, недорогим, а главное, полезным продуктам. Кроме того, в последние годы в России заметно возросло число людей, которые переходят на правильное питание [3, 12, 13, 16].

В соответствии с этим разрабатываются технологии новых продуктов, адаптированных к современным требованиям потребителя, что обусловлено не только необходимостью расширения ассортимента, но и полученными новыми данными о процессах и особенностях технологии обогащенных кисломолочных продуктов [5, 10].

Молочные биопродукты, обогащенные пробиотическими микроорганизмами, характеризуются высокими диетическими свойствами, так как содержат ряд биологически активных соединений. Применение растительного сырья в производстве обогащенных кисломолочных продуктов питания продолжает оставаться актуальным. Такое сырье выступает в роли своего рода биокорректоров, укрепляющих организм человека и способствующих правильному функционированию жизненно важных систем организма [8, 11].

Стахис, «китайский артишок» ( Stachys sieboldii Mig .), - это растение, имеющее в своем составе большой комплекс биологически активных веществ. Особый интерес вызывают его клубни, в углеводный состав которых входят в процентном соотношении от абсолютно сухого вещества редуцирующие вещества - 1,8±0,2 %, клетчатка - 2,1±0,15 % и пектиновые вещества - 1,9±0,03 %.

Среди углеводов стахиса присутствует тетрасахарид стахиоза, который можно отнести к функциональным ингредиентам, используемым при производстве продуктов питания. Ста-хиоза способствет снижению уровня сахара в крови за счет инсулиноподобного эффекта. Структурная формула стахиозы представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Структурная формула стахиозы

Целью работы было исследование влияния порошка из клубней стахиса на активность бифидобактерий в процессе сквашивания при производстве кисломолочного напитка.

Материалы и методы исследования

Экспериментальная часть исследований проводилась в лаборатории кафедры технологии переработки сельскохозяйственной продукции ФГБОУ ВО «Дальневосточный ГАУ».

Объектами исследований являлись нормализованные смеси для производства кисломолочного продукта, закваска лиофилизированная – чистые культуры микроорганизмов ( Str. thermophilus, Lac. delbrueckii subsp. Bulgaricus, B. bifidum ) по СТО 48774768-2012, порошок из клубней стахиса, полученный в лабораторных условиях, с содержанием сухих веществ 95±0,5 %, образцы кисломолочных продуктов.

Отбор проб и подготовка их к анализу проводились в соответствии с ГОСТ 26809.12014. Определение внешнего вида и цвета кисломолочного продукта осуществляли визуально, определение консистенции, вкуса и запаха проводили органолептически и характеризовали в соответствии с требованиями ГОСТ Р ИСО 22935-2-2011. Кислотность полученных образцов определяли по ГОСТ 3624-92. Микробиологические показатели устанавливали по ГОСТ 32901-2014 и ГОСТ 33951-2016. Количество жизнеспособных клеток бифидобактерий определяли в соответствии с МУК 4.2.999-00.

Результаты исследования и их обсуждение

Исследовано влияние внесения порошка из клубней стахиса на активность заквасочной микрофлоры в нормализованной смеси при производстве кисломолочного продукта. Процент внесения обогащающей добавки варьировали от 1 до 3 % с шагом 1 %. Контролем являлась нормализованная смесь без порошка из клубней стахиса.

Нормализованную смесь заквашивали лиофилизированной закваской на чистых культурах микроорганизмов, в которую входят штаммы Str. thermophilus, Lac. delbrueckii subsp. Bulgaricus и B. bifidum , сквашивание проводили термостатным способом. Исследования проводили при оптимальной температуре сквашивания (38 ± 2) ° С с учетом подобранных заквасочных культур [4].

Результаты проведенных исследований по влиянию порошка из клубней стахиса на процесс сквашивания представлены на рисунке 2.

Контроль

Рисунок 2 – Динамика кислотообразования при производстве кисломолочного продукта в зависимости от количества обогащающей добавки

Анализ полученных результатов свидетельствует о том, что внесение в нормализованную смесь разных доз порошка из клубней стахиса во всех случаях оказывает стимулирующее влияние на активность заквасочных микроорганизмов. Так, при внесении обогащающей добавки в количестве 1,5 % от массы смеси процесс кислотообразования протекает интенсивнее по сравнению с контрольным образцом и на (7 ± 1) ° Т выше. При этом процесс образования сгустка произошел через 7 ч культивирования.

При увеличении количества обогащающей добавки до 2 % наблюдается повышение кислотообразующей способности, время образования сгустка сокращается на 2 ч. В этом случае кислотность составляет (82-83) ° Т.

Дальнейшее увеличение количества обогащающей добавки незначительно повышает биохимическую активность заквасочных микроорганизмов. Кислотность в процессе сквашивания незначительно отличается от контроля, время сквашивания - также 7 ч. Это явление можно объяснить недостатком свободной влаги, которая участвует в процессе набухания порошка из клубней стахиса.

Влияние порошка из клубней стахиса на органолептические показатели продукта представлено в таблице 1.

Таблица 1

Органолептические показатели кисломолочного продукта, обогащенного порошком из клубней стахиса

Органолептические показатели	Доза порошка из клубней стахиса
Органолептические показатели	контроль	1 %	2 %	3 %
Внешний вид и консистенция	однородная с ненарушенным сгустком, в меру вязкая	ненарушенный сгусток, в меру вязкий, с единичными вкраплениями обогащающей добаки	ненарушенный сгусток, в меру вязкий, с вкраплениями обогащающей добавки	ненарушенный сгусток, плотный, с многочисленными вкраплениями обогащающей добавки
Вкус и запах	чистый, кисломолочный, без посторонних привкусов и запахов	кисломолочный, с незначительным привкусом внесенной добавки	кисломолочный, слегка сладковатый, с привкусом внесенной добавки	кисломолочный, слегка сладковатый, с ярко выраженным привкусом внесенной добавки
Цвет	молочно-белый, однородный по всей массе	молочно-белый	светло-кремовый	светло-кремовый

Исходя из представленных в таблице результатов можно заключить, что внесение 3 % порошка из клубней стахиса придает специфический сильно выраженный вкус внесенного компонента и тем самым оказывает негативное влияние на органолептические показатели готового продукта, ухудшая его потребительские свойства. Внесение 1 % оказывает незначительное влияние на органолептические показатели, а внесение 2 % является оптимальным.

Было исследовано и влияние порошка из клубней стахиса на активность бифидобактерий в процессе сквашивания. Полученные результаты отображены на рисунке 3.

Продолжительность сквашивания, ч

Рисунок 3 – Интенсивность роста бифидобактерий

Данные по учету количества жизнеспособных клеток бифидобактерий показали, что спустя 5 ч сквашивания в опытном образце с внесенным порошком из клубней стахиса в количестве 2 % количество жизнеспособных клеток составило 5×10 ⁶ колониеобразующих единиц в 1 см ³ исследуемого продукта (КОЕ/см ³ ), что обеспечивает пробиотический эффект в готовом продукте. В последующие часы сквашивания рост количества бифидобактерий приостанавливается, что объясняется повышением кислотности продукта.

Поэтому при использовании порошка из клубней стахиса в производстве биопродукта рекомендуемая доза внесения должна составлять 2 % от массы нормализованной смеси.

Выработанный биопродукт исследован по микробиологическим показателям. Полученные результаты представлены в таблице 2.

Микробиологические показатели выработанного кисломолочного продукта

Таблица 2

Количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ), КОЕ/см³ (г)		Объем (масса) продукта, см³ (г), в котором не допускаются				Дрожжи (Д), плесени (П), КОЕ/см³(г), не более
		н Т .—' Kg'S Е7 К Рч а к о Н о У ИдО со К ^Ю §	з 3 СО щ о О к у	S У Со ^^ о	В & CL ⁴ S	Дрожжи (Д), плесени (П), КОЕ/см³(г), не более
Гигиенический норматив	молочнокислых микроорганизмов - не менее 1×10⁷, бифидобактерий не менее 1×10⁶	0,1	25	0,1	-	Д - 50 П - 50
Результаты исследований	молочнокислые микроорганизмы - 3×10⁸, бифидобактерии - 2×10⁷	не обнаружены				Д - 12, П не обнаружены

По микробиологическим показателям выработанный продукт соответствует требованиям нормативно-технической документации.

Заключение

Изучено влияние различного количества порошка из клубней стахиса на динамику кис-лотообразования в процессе сквашивания нормализованных смесей и на органолептические показатели готового продукта. Изучено влияние обогащающей добавки на интенсивность роста бифидобактерий. Обоснована целесообразность введения в состав нормализованной смеси обогащающей добавки в количестве 2 % от объема продукта, что позволяет интенсифицировать технологический процесс и обеспечивает пробиотические свойства готового продукта. Проведены исследования по микробиологическим показателям качества, которые соответствуют требованиям нормативно-технической документации на данный вид продукта.

Список литературы Влияние обогащающего компонента на сквашивание при производстве биопродукта

Агибаева А.Ж., Гаврилова Н.Б., Чернопольская Н.Л. Разработка биотехнологии молочного продукта для специализированного питания // Новейшие достижения в области медицины, здравоохранения и здоровьесберегающих технологий: сб. материалов I Междунар. конгресса, Кемерово, 28–30 ноября 2022 года / под общ. ред. А.Ю. Просекова. – Кемерово: Изд-во Кемеровского гос. ун-та, 2022. – С. 18–21. – DOI 10.21603/-I-IC-5.
Бабухадия К.Р., Подтоптанный В.С. Функциональные обогащающие добавки в кисломолочном продукте для спортивного питания // Инновации в пищевой промышленности: образование, наука, производство: материалы V Всерос. (национальной) науч.-практ. конф., Благовещенск, 22 февраля 2022 года. – Благовещенск: Изд-во Дальневосточного гос. аграрного ун-та, 2022. – С. 22–29.
Баженова Б.А., Бурханова А.Г., Забалуева Ю.Ю. и др. Исследование возможности иммобилизации антиоксидантов шиповника Даурского включением в белково-липидный комплекс // Техника и технология пищевых производств. – 2021. – Т. 51, № 2. – С. 301311. – DOI 10.21603/2074-9414-2021-2-301-311.
Бояринева И.В. Пробиотики в функциональном питании // Вестник Хабаровского государственного университета экономики и права. – 2020. – № 3(104). – С. 160-163. – DOI 10.38161/2618-9526-2020-3-03.
Доценко С.М., Стаценко Е.С. Получение пищевых систем функциональной направленности с использованием соевого компонента // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Пищевые и биотехнологии. – 2022. – Т. 10, № 1. – С. 67–75. – DOI 10.14529/food220108.
Горбунова Н.В., Евтеев А.В., Банникова А.В. и др. Перспективы использования продуктов комплексной переработки растениеводства в качестве источников получения антиоксидантов // Дальневосточный аграрный вестник. – 2017. – № 2(42). – С. 120–126.
Грибанова С.Л., Синеговский М.О., Присяжная С.П. Оценка качества обогащенного кисломолочного продукта // Вестник российской сельскохозяйственной науки. – 2019. – № 2. – С. 58–61.
Колбина А.Ю., Курбанова М.Г., Потанина А.С. Анализ рынка и актуальность аналогов молочных продуктов // Технология и товароведение инновационных пищевых продуктов. – 2022. – № 2(73). – С. 103–107. – DOI 10.33979/2219-8466-2022-73-2-103-107.
Наумова Н.Л., Минашина И.Н., Велисевич Е.А. О результатах оценки качества и нутриентного состава пшеничной клетчатки // Вестник КрасГАУ. – 2022. – № 3(180). – С. 141–147. – DOI 10.36718/1819-4036-2022-3-141-147.
Решетник Е.И., Грибанова С.Л., Егоров Д.В. и др. Использование растительного сырья при производстве кисломолочных продуктов для специализированного питания // Индустрия питания. – 2021. – Т. 6, № 4. – С. 39–46. – DOI 10.29141/2500-1922-2021-6-4-4.
Решетник Е.И., Уточкина Е.А. Кисломолочный продукт с пролонгированным сроком хранения // Вестник ВСГУТУ. – 2013. – № 6(45). – С. 112–116.
Терещук Л.В., Старовойтова К.В., Сергеева И.Ю. Перспективные направления переработки растительного сырья с целью создания технологий функциональных пищевых продуктов и биологически-активных добавок // Научный и инновационный потенциал развития производства, переработки и применения эфиромасличных и лекарственных растений: материалы IV Междунар. науч.- практ. конф., Симферополь, 22–25 июня 2022 года. – Симферополь: ООО Изд-во Типография «Ариал», 2022. – С. 145–152.
Тихонов С.Л., Тихонова Н.В., Кольберг Н.А. Систематизация научных знаний о технологии получения и механизме действия некоторых биологически активных пептидов // АПК России. – 2022. – Т. 29, № 2. – С. 254–261. – DOI 10.55934/2587-8824-2022-29-2-254-261.
Liang Z., Yi M., Zhang T. et al. Physicochemical properties and volatile profile of mung bean flour fermented by Lacticaseibacillus casei and Lactococcus lactis // LWT  Food Science and Technology. – 2022. – Vol. 163. – P. 113565. – DOI 10.1016/j.lwt.2022.113565.
Khanturgaev A.G., Zambalova N.A., Khamagaeva I.S. et al. The cedar cake influence on the consumer properties of the bioproduct // Journal of Pharmaceutical Sciences and Research. – 2018. – Vol. 10, N 4. – P. 857–859.
Жамсаранова С.Д., Лебедева С.Н., Болхонов Б.А. и др. Ферментативная конверсия пищевого белка и оценка антиоксидантной активности пептидов // Вестник ВСГУТУ. 2021. № 4(83). С. 5-14.

Еще

Статья научная