сотрудник с 01.01.2000 по 01.01.1925
Уссурийск, Приморский край, Россия
Цель исследований – разработка технологии производства кисломолочного продукта с растительными добавками функционального назначения. Задачи исследования: подобрать заквасочную культуру лечебно-профилактического назначения для ферментации обезжиренного молока; определить рациональную дозировку растительного сырья в виде растительного экстракта для внесения в готовый продукт. Объектом исследований послужил кисломолочный продукт, полу ченный при использовании закваски, состоящей из Lactobacterium acidophilum : Streptococcus thermophilus (1:1), и добавлении растительного экстракта (трава душицы, листья крапивы двудом ной) в соотношении 1:1 с рациональной дозой внесения 10 %. Основные методы исследования: определение физико-химических показателей сырья и готового продукта, определение титруемой кислотности по ГОСТ 3624-92, потенциометрическое определение pH кисломолочного продукта по ГОСТ 32892-2014. Органолептическая оценка готового продукта проводилась методом открытой дегустации, разработанным на основании ГОСТ 28283-2015. В ходе эксперимента нами выделены 3 основных этапа технологического процесса получения кисломолочного продукта с растительной добавкой: 1 – подбор рационального соотношения культур микроорганизмов для приготовления ацидофильного продукта; 2 – определение рациональной объемной доли внесения закваски; 3 – внесение в готовый кисломолочный продукт экстракта растительного происхождения – водного экстракта травы душицы и листьев крапивы в соотношении 1:1. Выбран оптимальный качественный и количественный состав закваски, определено рациональное соотношение молочнокислых культур и рациональная объемная доля закваски для производства кисломолочного продукта функционального назначения. Внесение закваски, состоящей из Lactobacterium acidophilum : Streptococcus thermophilus (1:1), в количестве 5 % и рациональной дозы растительного экстракта из травы душицы и листьев крапивы в количестве 10 % позволяет обеспечить в продукте определенные функциональные свойства.
заквасочные культуры, молочные продукты, биотехнология, показатели качества, душица, крапива двудомная.
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. Зобкова З.С., Зенина Д.В., Фурсова Т.П. О твороге как национальном продукте // Молочная промышленность. 2016. № 1. С. 28–30.
2. Бакуменко О.Е. Технология обогащенных продуктов питания для целевых групп. Научные основы и технология: монография. М.: ДеЛи плюс, 2013. С. 287.
3. Бияринева И.В., Хамагаева И.С. Комбинированные кисломолочные продукты, обогащенные злаковыми культурами // Пищевая промышленность. 2015. № 10. С. 28–30.
4. Антипова Т.А., Хохлова И.Ю. Новые продукты для питания лактирующих женщин, предупреждающие пищевую аллергию у грудных детей // Федеральный и региональный аспекты политики здорового питания: мат-лы междунар. симпозиума. Кемерово, 2002. С. 228–233.
5. Степанова Л.И. Продукты молокосодержащие кисломолочные // Пищевая промышленность. 2006. № 6. С. 18–20.
6. Фелик С.В., Антипова Т.А., Лесь Г.М. Разработка специализированного питания на основе козьего молока // Переработка молока. 2012. № 10. С. 60–61.
7. Шарапова О.В. Рекомендуемые наборы продуктов для питания беременных женщин, кормящих матерей и детей до 3 лет // Педиатрическая фармакология. 2006. Т. 3, № 5. С. 68–75.
8. Оптимизация питания кормящих матерей специализированными молочными продуктами / Т.Э. Боровик [и др.] // Вопросы современной педиатрии. 2011. Т. 10, № 5. С. 111–116.
9. Георгиева О.В., Конь И.Я. Питание беременных женщин и кормящих матерей // Молочная промышленность. 2010. № 5. С. 44–45.
10. Горячева О.А. Особенности питания беременных и кормящих женщин // Русский медицинский журнал. 2010. Т. 18, № 6. С. 386–388.
11. Молочные продукты для беременных женщин и кормящих матерей / С.В. Фелик [и др.] // Молочная промышленность. 2015. № 8. С. 44–45.
12. Асланова М.А., Устинова А.В., Говор И.А. Вареные колбасы для беременных и кормящих женщин // Пищевая промышленность. 2010. № 3. С. 18–19.
13. Рыбак А. Здоровье и психология – все о физическом и душевном здоровье. URL: http://zdips.ru/lekarstvennye-rasteniya/protivospalitelnye-i-protivoyazvennye/1341-dushitsa-obyknovennaya-opisanie-lechebnye-svojstva-i-primenenie.html.
14. Народные средства. URL: http: //narodnymi sredstvami/dushitsa.
15. Все про лекарственные растения. URL: http://ltravi.ru/serdtse-i-sosudy/krapiva-dvudomnaya.html.
16. Энциклопедия лекарственных растений. URL: http: //medgrasses .ru/travy_kostroma/krapiva_zelebny e_rasteniya.html.
17. Бакулина О.Н. Растительные экстракты – идеи от природы // Пищевые ингредиенты. Сырье и добавки. 2005. № 1. С. 40–41.
18. Михайлова О.И., Вересова А.А. Применение витаминно-минеральных комплексов после родов // Русский медицинский журнал. 2013. Т. 21, № 23. С. 1137–1141.
