employee from 01.01.2000 to 01.01.1925
Ussuriisk,, Vladivostok, Russian Federation
The purpose of the research is to develop a technology for the production of a fermented milk product with functional herbal supplements. Research objectives: to select a starter culture for therapeutic and prophylactic purposes for fermentation of skim milk; to determine the rational dosage of plant raw materials in the form of a plant extract to be added to the finished product. The object of research was a fermented milk product obtained using a starter culture, consisting of Lactobacterium acidophilum: Streptococcus thermophilus (1:1) and the addition of a plant extract (oregano herb, stinging nettle leaves) in a 1:1 ratio with a rational dose of 10 %. The main research methods are: determination of physical and chemical parameters of raw materials and finished product, determination of titratable acidity in accordance with GOST 3624-92, potentiometric determination of the pH of a fermented milk product in accordance with GOST 32892-2014. The organoleptic assessment of the finished product was carried out by the open tasting method developed on the basis of GOST 28283-2015. In the course of the experiment, we identified 3 main stages of the technological process of obtaining a fermented milk product with a herbal supplement: 1. selection of a rational ratio of cultures of microorganisms for the preparation of acidophilic product; 2. determination of the rational volume fraction of the sourdough introduction; 3. adding to the finished fermented milk product an extract of plant origin – an aqueous extract of oregano herb and nettle leaves in a ratio of 1:1. The optimal qualitative and quantitative composition of the starter culture was selected, the rational ratio of lactic acid cultures and the rational volume fraction of the starter culture for the production of a fermented milk product for functional purposes were determined. The introduction of a starter culture consisting of Lactobacterium acidophilum: Streptococcus thermophilus (1:1) in the amount of 5 % and a rational dose of the introduction of herbal extract from the herb of oregano and nettle leaves in the amount of 10% allows to provide certain functional properties in the product.
Starter Cultures, Dairy Products, Biotechnology, Quality Indicators, Oregano, Dioecious Nettle.
Введение. Молоко и молочные продукты играют значительную роль в питании людей, повышают полноценность пищевого рациона, способствуют лучшему усвоению других пищевых компонентов [1]. На их долю приходится 20 % удовлетворения потребности человека в белке и 30 % – в жире [2, 3]. Однако кисломолочные продукты в лечебном и диетическом питании по своим функциональным свойствам превосходят молоко, так как содержат все составные части молока в более усваиваемом виде. Улучшить диетические свойства кисломолочных продуктов можно путем направленной коррекции их жирнокислотного, аминокислотного и минерального состава, обогащения микронутриентами, а также использования в составе закваски специально подобранных культур лакто- и бифидобактерий и других микроорганизмов [4]. Также молоко и кисломолочные продукты обогащают с целью повышения антиоксидантных свойств. Кисломолочные продукты воздействуют на секреторную деятельность желудка и способствуют быстрому выделению ферментов, которые ускоряют переваривание пищи, нормализуют работу кишечника и благоприятно действуют на нервную систему [1, 5].
В период беременности и кормления грудью женщины употребляют кисломолочные продукты, так как их относят к группе функциональных, они улучшают состав рациона питания, способствуют нормализации кишечной микрофлоры, укреплению иммунитета, предупреждению развития дисбактериоза, предотвращению проявления пищевой аллергии у детей [6, 7].
У большинства беременных женщин и кормящих матерей наблюдается дефицит витаминов и минеральных веществ. Особо дефицитными витаминами в организме являются: А (ретинол), С (аскорбиновая кислота), Е (токоферолы), РР (ниацин), витамины группы В, а в период лактации – фолиевая кислота, необходимая для роста и развития ребенка [3, 8–10].
Сегодня российский потребительский рынок представлен специализированными продуктами на молочной основе для беременных женщин и кормящих матерей, среди них выделяют: «АННАМАРИЯ Прима», «Gelia Маша», «МД мил Мама», «ЯНТА» и др. [6,11]. Все они необходимы для улучшения состава рациона питания кормящих женщин, достаточной выработки грудного молока и оптимизации его качества.
Для предотвращения пищевой аллергии у грудных детей в НИИ детского питания (НИИДП) совместно с Институтом питания РАМН разработаны специализированные продукты для кормящих матерей – это пастеризованный «Фитомилк-2» и кисломолочный «Фитомилк-2КМ». Для хорошей стимуляции лактационной функции продукты содержат отвары трав, среди которых выделяют траву душицы обыкновенной (Origanum vulgarre L.) и листья крапивы двудомной (Urtica dioica L.) [12].
Трава душицы обыкновенной содержит биологически активные вещества фенолы (карвакрол и тимол) – 90 %. Также душица богата аскорбиновой кислотой, которая содержится в основном в листьях. Кроме того, в состав растения входят дубильные вещества (до 25 %), сесквитерпены (до 12,5), геранилацетат (до 5), вольные спирты (до 16 %), цимол, эфирные масла; жирные масла; флавоноиды [13, 14].
Крапива двудомная используется для выработки молока у кормящих матерей. Она насыщена микроэлементами, минералами и органическими веществами, в листьях крапивы содержится до 269 мг% витамина С, каротин и другие каротиноиды (до 50 мг%), муравьиная, пантотеновая и другие органические кислоты. Крапива богата дубильными веществами, камедями, железом [15, 16].
Экстракты, отвары на основе растительного сырья сегодня нашли широкое применение как добавки к продуктам с целью улучшения их свойств и функциональной значимости. Многие растительные добавки проявляют себя как антиоксиданты, сахарозаменители [12]. Сегодня особый интерес представляет группа фенольных соединений (флавоноиды, катехины и антоцианы), которые способны противостоять свободным радикалам, постоянно образующимся в результате метаболизма [17, 18].
На основе анализа литературных данных по изучению технологии приготовления молочнокислого продукта функционального назначения с использованием компонентов растительного происхождения установлено, что исследования являются актуальными, тем более в Дальневос точном регионе, где разнообразие растительных ресурсов функционального назначения велико.
Цель исследований. Разработка технологии производства кисломолочного продукта с растительными добавками функционального назначения.
Задачи: подобрать заквасочную культуру лечебно-профилактического назначения для ферментации обезжиренного молока; определить рациональную дозировку растительного сырья в виде растительного экстракта для внесения в готовый продукт.
Материалы и методы. Исследования проводились в лаборатории комбината студенческого питания федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Приморская государственная сельскохозяйственная академия» (далее –
ФГБОУ ВО «Приморская ГСХА», или Академия).
Для осуществления исследований были взяты следующие ингредиенты: молоко пастеризованное обезжиренное – производитель ООО «Хорольский молочный завод», с. Хороль, Приморский край – ГОСТ 31450-2013; закваска Lactobacterium acidophilum и Streptococcus thermophilus; трава душицы – производитель АО «Иван-Чай» (рег. №: ЛС-001192 от 22.02.11); листья крапивы двудомной – производитель АО «Иван-Чай» (рег. №: Р N003544/01 от 09.06.10)
Отбор и подготовку проб осуществляли по ГОСТ 26809-86.
Растительные экстракты трав на водной основе готовили в соответствии с инструкцией по применению.
Органолептическая оценка готового продукта проводилась методом открытой дегустации, разработанным на основании ГОСТ 28283-2015. На каждом этапе исследований проводилась оценка (в баллах) по следующим показателям: запах, вкус, консистенция, внешний вид и цвет (табл. 1).
Таблица 1
Дегустационная карта готового продукта
|
Показатель |
Оценка, баллы |
|
Вкус и запах |
4 |
|
Цвет |
3 |
|
Внешний вид и консистенция |
3 |
|
Итого |
10 |
Из физико-химических показателей определяли титруемую кислотность по ГОСТ 3624-92 и проводили потенциометрическое определение pH кисломолочного продукта по ГОСТ 32892-2014.
Математическая обработка экспериментальных данных осуществлялась с помощью компьютерной программы MS Excel.
Результаты и их обсуждение. На первом этапе исследований проведен подбор рационального соотношения культур микроорганизмов для ацидофильного продукта. Обезжиренное молоко в объеме 250 мл подвергали тепловой обработке при температуре 85 °С в течение 15 мин, охлаждали до температуры (40±1) °С и вносили 5 % закваски, состоящей из культур Lactobacterium acidophilum и Streptococcus thermophilus в соотношении: 1:1; 2:3; 3:2; 1:4; 4:1 соответственно, сквашивали при температуре (40±1) °С до кислотности 75–80 °Т.
Результаты исследования данного процесса ферментации и органолептические показатели кисломолочного продукта представлены в таб лице 2.
Таблица 2
Характеристика ацидофильных продуктов, ферментированных различным соотношением культур Lactobacterium acidophilum : Streptococcus thermophilus
|
Показатель |
Соотношение заквасок Lbm. acidophilum: Str. thermophilus |
||||
|
1:1 |
2:3 |
3:2 |
1:4 |
4:1 |
|
|
Продолжительность сквашивания, ч |
5,9–6,1 |
6,1–6,4 |
6,4–6,5 |
6,2–6,4 |
6,4–6,7 |
|
Титруемая кислотность, °Т |
75–80 |
75–80 |
75–80 |
75–80 |
75–80 |
|
Органолептические свойства |
Сгусток плотный, ровный, однородный, вкус и запах чистые кисломолочные, цвет белый |
Сгусток плотный, ровный, однородный, вкус и запах чистые кисломолочные, цвет белый |
Сгусток плотный, ровный, однородный, вкус и запах чистые кисломолочные, цвет белый |
Сгусток плотный, ровный, однородный, вкус и запах чистые кисломолочные, цвет белый |
Сгусток плотный, ровный, однородный, вкус и запах чистые кисломолочный, цвет белый |
Во всех исследуемых образцах образовался плотный, ровный, однородный сгусток. При использовании соотношения заквасочных культур 2:3; 3:2; 1:4 и 4:1 максимальная продолжительность ферментации до требуемой величины титруемой кислотности сгустка составила 6,4; 6,5; 6,4 и 6,7 часа соответственно. Быстрее всего необходимая кислотность сгустка достигалась при использовании соотношения культур 1:1 – за 6,1 часа.
На следующем этапе исследований определяли рациональную объемную долю внесения закваски.
Для определения рациональной объемной доли внесения закваски в колбы на 250 мл наливали обезжиренное молоко, подвергали его тепловой обработке при температуре 85 °С в течение 15 мин, охлаждали до температуры (40±1) °С и вносили соответственно 3, 4 и 5 % закваски, состоящей из культур Lactobacterium acidophilum : Streptococcus thermophilus в соотношении 1:1. Заквашенную смесь помещали в термостат и сквашивали при температуре (40±1) °С до кислотности 75–80 °Т. Далее охлаждали до 6–8 °С и определяли титруемую кислотность, pH и органолептические показатели. Во всех вариантах получили сгусток плотный, ровный, однородный, чистые вкус и запах.
Продолжительность процесса ферментации составила 7,55; 7,15 и 6,05 часа соответственно в образцах с внесением заквасочной культуры в количестве 3; 4 и 5 % от общей массы. Во всех исследуемых образцах образовался плотный, ровный, однородный сгусток, имеющий чистые кисломолочные вкус и запах, белого цвета.
Изменение титруемой кислотности молочного продукта, ферментированного культурами Lactobacterium acidophilum : Streptococcus thermo philus (1:1) при использовании различной объемной доли закваски, представлено на рисунке 1.
Рис. 1. Изменение титруемой кислотности молочного продукта,
ферментированного культурами Lactobacterium acidophilum : Streptococcus thermophilus (1:1),
при использовании различной объемной доли закваски
Изменение активной кислотности молочного продукта, ферментированного Lactobacterium acidophilum : Streptococcus thermophilus (1:1) при использовании различной объемной доли закваски, представлено на рисунке 2.
Рис. 2. Изменение активной кислотности молочного продукта,
ферментированного культурами Lactobacterium acidophilum : Streptococcus thermophilus (1:1), при использовании различной объемной доли закваски
При сквашивании обезжиренного молока культурами Lactobacterium acidophilum : Streptococcus thermophilus (1:1) сгусток требуемой кислотности образуется быстрее при использовании 5 % закваски. При этом образуется плотный, ровный, однородный сгусток. Как показали результаты эксперимента, рациональная доля закваски составила 5 %.
Следующий этап исследований – внесение в готовый кисломолочный продукт экстракта растительного происхождения – водный, густой экстракт травы душицы и листьев крапивы в соотношении 1:1.
Для выбора рациональной дозы растительного экстракта был проведен анализ литературных источников. Установлено, что, по решению комиссии EEC, дозировка растительных экстрактов в пищевых продуктах не должна превышать 10 % от фитотерапевтической нормы, рекомендованной ESCOP (Европейское научное сообщество по фитотерапии) [17].
Внесение в продукт добавок различного происхождения, в т.ч. растительного, влияет на физико-химические и органолептические показатели продукта, увеличивая, например, его кислотность и физическое состояние (степень разжиженности). В связи с этим возникает необходимость проведения дополнительных исследований по определению рациональной дозы внесения экстракта травы душицы и листьев крапивы в кисломолочный продукт. Для решения этой задачи были приготовлены образцы продукта с различным количеством внесения растительного экстракта. Рецептура образцов представлена в таблице 3.
Таблица 3
Рецептура кисломолочного продукта с различным количеством
внесенного водного растительного экстракта
|
Сырье и материалы |
Контрольный образец (без экстрактов) |
Количество вносимых растительных экстрактов, ٪ |
||
|
5 |
10 |
15 |
||
|
Молоко обезжиренное |
95,0 |
90,00 |
85,00 |
80,00 |
|
Закваска |
5 |
5 |
5 |
5 |
|
Растительные экстракты |
– |
5 |
10 |
15 |
|
Итого |
100 |
100 |
100 |
100 |
Органолептическая оценка полученных образцов продукта показала, что при внесении в кисломолочный продукт 5 и 10 % растительного экстракта не изменяются свойства продукта. Вкус и запах продукта – кисломолочный, специ фический для ацидофильных продуктов, без посторонних привкусов и запахов. Консистенция и внешний вид – однородные, с нарушенным сгустком, со свойственной данному сгустку вязкостью и тягучестью. Цвет белый. В образце с 15 % внесенного экстракта присутствует фитопривкус трав.
Окончательным этапом исследований явилась процедура открытой дегустации полученного кисломолочного продукта функционального назначения с добавлением растительного сырья с целью установления рекомендуемых норм внесения растительного экстракта из травы душицы и листьев крапивы (рис. 3).
Рис. 3. Результаты дегустации
Из диаграммы видно, что наибольшее количество респондентов (10) предпочли концентрацию экстракта в молочном продукте 5 и 10 %. За образец продукта с количеством внесенного экстракта 15 % был отдан 1 голос.
Таким образом, в ходе проведенных исследований установлено, что внесение 10 % экстракта растительного происхождения при производстве кисломолочного продукта функционального назначения не вызывает изменений органолептических и вкусовых показателей готового продукта.
Выводы. В ходе проведенных исследований определено рациональное соотношение молочнокислых культур, состоящих из Lactobacterium acidophilum : Streptococcus thermophilus (1:1), и рациональная объемная доля закваски – 5 %.
Дегустационная оценка показала, что внесение растительного экстракта из травы душицы и листьев крапивы двудомной в количестве 10 % позволяет получить кисломолочный продукт функционального назначения с приятными органолептическими показателями.
1. Zobkova Z.S., Zenina D.V., Fursova T.P. O tvoroge kak nacional'nom produkte // Molochnaya promyshlennost'. 2016. № 1. S. 28–30.
2. Bakumenko O.E. Tehnologiya obogaschennyh produktov pitaniya dlya celevyh grupp. Nauchnye osnovy i tehnologiya: monografiya. M.: DeLi plyus, 2013. S. 287.
3. Biyarineva I.V., Hamagaeva I.S. Kombinirovannye kislomolochnye produkty, obogaschennye zlakovymi kul'turami // Pischevaya promyshlennost'. 2015. № 10. S. 28–30.
4. Antipova T.A., Hohlova I.Yu. Novye produkty dlya pitaniya laktiruyuschih zhenschin, preduprezhdayuschie pischevuyu allergiyu u grudnyh detey // Federal'nyy i regional'nyy aspekty politiki zdorovogo pitaniya: mat-ly mezhdunar. simpoziuma. Kemerovo, 2002. S. 228–233.
5. Stepanova L.I. Produkty molokosoderzhaschie kislomolochnye // Pischevaya promyshlennost'. 2006. № 6. S. 18–20.
6. Felik S.V., Antipova T.A., Les' G.M. Razrabotka specializirovannogo pitaniya na osnove koz'ego moloka // Pererabotka moloka. 2012. № 10. S. 60–61.
7. Sharapova O.V. Rekomenduemye nabory produktov dlya pitaniya beremennyh zhenschin, kormyaschih materey i detey do 3 let // Pediatricheskaya farmakologiya. 2006. T. 3, № 5. S. 68–75.
8. Optimizaciya pitaniya kormyaschih materey specializirovannymi molochnymi produktami / T.E. Borovik [i dr.] // Voprosy sovremennoy pediatrii. 2011. T. 10, № 5. S. 111–116.
9. Georgieva O.V., Kon' I.Ya. Pitanie beremennyh zhenschin i kormyaschih materey // Molochnaya promyshlennost'. 2010. № 5. S. 44–45.
10. Goryacheva O.A. Osobennosti pitaniya beremennyh i kormyaschih zhenschin // Russkiy medicinskiy zhurnal. 2010. T. 18, № 6. S. 386–388.
11. Molochnye produkty dlya beremennyh zhenschin i kormyaschih materey / S.V. Felik [i dr.] // Molochnaya promyshlennost'. 2015. № 8. S. 44–45.
12. Aslanova M.A., Ustinova A.V., Govor I.A. Varenye kolbasy dlya beremennyh i kormyaschih zhenschin // Pischevaya promyshlennost'. 2010. № 3. S. 18–19.
13. Rybak A. Zdorov'e i psihologiya – vse o fizicheskom i dushevnom zdorov'e. URL: http://zdips.ru/lekarstvennye-rasteniya/protivospalitelnye-i-protivoyazvennye/1341-dushitsa-obyknovennaya-opisanie-lechebnye-svojstva-i-primenenie.html.
14. Narodnye sredstva. URL: http: //narodnymi sredstvami/dushitsa.
15. Vse pro lekarstvennye rasteniya. URL: http://ltravi.ru/serdtse-i-sosudy/krapiva-dvudomnaya.html.
16. Enciklopediya lekarstvennyh rasteniy. URL: http: //medgrasses .ru/travy_kostroma/krapiva_zelebny e_rasteniya.html.
17. Bakulina O.N. Rastitel'nye ekstrakty – idei ot prirody // Pischevye ingredienty. Syr'e i dobavki. 2005. № 1. S. 40–41.
18. Mihaylova O.I., Veresova A.A. Primenenie vitaminno-mineral'nyh kompleksov posle rodov // Russkiy medicinskiy zhurnal. 2013. T. 21, № 23. S. 1137–1141.
