Технология и оценка функциональных свойств обогащенного биопродукта

ТЕХНОЛОГИЯ ПРОДОВОЛЬСТВЕННЫХ ПРОДУКТОВ

УДК 637.047

ТЕХНОЛОГИЯ И ОЦЕНКА ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СВОЙСТВ ОБОГАЩЕННОГО БИОПРОДУКТА

Л.В. Енальева, кандидат технических наук М.А. Леонова, аспирант А.Ю. Колосов, кандидат сельскохозяйственных наук

ФГБОУ ВПО Донской государственный аграрный университет

Разработана технология кисломолочного напитка, обогащенного смесью солодовых экстрактов, необходимого для биокоррекции питания людей. Проведены исследования минерального и аминокислотного состава выработанного продукта.

Ключевые слова: кисломолочный биопродукт, обогащение, солодовый экстракт ячменя, пшеницы, кукурузы, минеральный состав, аминокислотный состав, коррекция питания.

Особую роль при решении вопросов здорового питания приобретает проблема производства продуктов на основе молока, содержащих биохимически антагонистически активные микробные клетки, способные приживаться в желудочно-кишечном тракте человека. Отличительной особенностью российского рынка всегда было сравнительно высокое потребление напитков, кефира, ряженки, простокваши и других кисломолочных продуктов. По мере роста интереса к здоровому питанию, растет и потребление кисломолочных продуктов.

Современные тенденции совершенствования ассортимента молочных продуктов ориентированы на создание сбалансированной по пищевой и биологической ценности продукции, способной обеспечить потребности различных групп населения в незаменимых нутриентах. Значительная роль при этом отводится переработке вторичных ресурсов молочной промышленности в продукты питания нового поколения [5].

Реализация концепции государственной политики в области здорового питания населения РФ требует увеличения производства пищевых продуктов, потребление которых способствует сохранению и креплению здоровья человека. В ведущих странах мира в последние годы активно развивается новое направление в трофологии (науке о питании) - функциональное питание, предусматривающее потребление продуктов естественного происхождения, которые при ежедневном применении оказывают положительное воздействие на организм в целом, его определенные системы, органы и их функции [4].

В настоящее время в пищевой промышленности среди существующих групп функциональных продуктов наиболее стремительный рост демонстрируют напитки.

На сегодняшний день можно выделить несколько основных направлений на рынке здорового питания:

- натуральность (отказ от искусственных добавок, ароматизаторов, красителей, консервантов, ГМО).

- снижение содержания калорий, сахара, соли, транс-жиров, холестерина, глюте-на и т. п.

- дополнительная ценность продукта (обогащение витаминами, минералами, пищевыми волокнами и другими ценными питательными веществами).

- мультифункциональность (сочетания вкуса, качества и пользы).

В этой связи целью работы является разработка комбинированного кисломолочного продукта на основе молока и сыворотки с добавлением растительных биологически-активных добавок, в качестве которых используется смесь ячменного, пшеничного и кукурузного солодовых экстрактов.

После опытно-промышленной выработки биопродукта целью исследований было определение их качественных показателей и функциональных свойств. Блок-схема производства кисломолочного напитка представлена на рис. 1.

При проведении экспериментальной части работы использовали общепринятые методы и методики [1 ].

Рисунок 1 - Блок-схема производства кисломолочного напитка

На основании проведенной оптимизации структуры смеси солодовых экстрактов ячменя, пшеницы и кукурузы, с точки зрения сбалансированного химического состава, было выбрано наиболее рациональное соотношение компонентов 1:2:1 (ячмень, пшеница, кукуруза), вносимых в молочно-сывороточную основу [2, 3, 6].

Для того чтобы обосновать функциональность разработанного продукта было проведено исследование его минерального состава, так как минеральные вещества оказывают существенное положительное влияние на все процессы жизнедеятельности организма и особенно важны в период его активного роста и развития.

Для определения содержания минерального аминокислотного состава исследовали кисломолочный напиток 1,5 % жирности с солодовыми экстрактами в количестве 7 % от массы молочно-сывороточной основы (опыт) и кисломолочный напиток 1,5 % жирности без солодовых экстрактов (контроль).

Данные, полученные в результате исследований, представлены в таблице 1. Их анализ показывает, что выработанный кисломолочный продукт отличается от контроля по количеству минеральных веществ. Содержание калия увеличилось в 2,4 раза (112+ 0,02 мг/100 г против 265+0,02 мг/100г), магния - в 3,1 раза (17+0,02 мг/100 г против 53+0,03 мг/100г соответственно), фосфора - в 1,8 раза (95+0,01 мг/100 г против 171+0,03 мг/100 г соответственно), железа - в 1,8 раза (2090+1,0 мкг/100 г против 3840+1,5 мкг/100 г), меди - в 1,9 раз (125+0,02 мкг/100 г против 240+0,02 мкг/100), цинка - в 1,2 раза (2300+1,8 мкг/100 г против 2750+1,6 мкг/100 г).

Таблица 1 - Минеральный состав выработанного продукта

Наименование веществ Кисломолочный продукт без солодовых экстрактов с массовой долей жира 1,5 % Кисломолочный напиток со смесью солодовых экстрактов в соотношении 1:2:1 (ячмень, пшеница, кукуруза), с массовой долей жира 1,5 %

Макроэлементы, мг/100 г продукта

№ 50+0,02 65+0,02

К 112+ 0,02 265+0,02

Ca 126+0,02 134+0,03

Mg 17+0,02 53+0,03

P 95+0,01 171+0,03

а 86+0,02 130+0,02

Микроэлементы, мкг/100 г продукта

Fe 2090+1,0 3840+1,5

0,7+0,02 0,8+0,02

^ 125+0,02 240+0,02

Zn 2300+1,8 2750+1,6

B 75+0,01 81+0,02

F 200+0,6 210+00,11

J 10+0,03 11,3+0,02

Результаты проведенных исследований свидетельствуют о том, что выработанный биопродукт существенно отличается от контроля по количественному составу минеральных веществ и является богатым источником макро- и микроэлементов и может быть рекомендован как продукт для профилактического питания при широком круге заболеваний.

Анализ биологической ценности белков пищевых продуктов зависит от соотношения в них незаменимых аминокислот, которые не могут синтезироваться в организме и должны поступать только с пищей.

С целью обоснования функциональности разработанного продукта, нами было проведено исследование его аминокислотного состава, так как аминокислоты оказывают существенное положительное влияние на все процессы жизнедеятельности организма и особенно важны в период его активного роста и развития.

Состав и содержание аминокислот в опытном и контрольном образцах приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Аминокислотный состав выработанного продукта

Наименование аминокислот Массовая доля аминокислот, мг/100 г продукта

Кисломолочный продукт ж- 1,5%

Валин 153,4 + 0,02 178,2 + 0,02

Изолейцин 155,6 + 0,03 183,1 + 0,03

Лейцин 63,4 + 0,02 274,9 + 0,02

Лизин 216,5 + 0,03 248,7 + 0,02

Метионин 70,3 + 0,03 75,9 + 0,03

Треонин 128,2 + 0,02 167,6 + 0,02

Триптофан 40,5 + 0,02 53,2 + 0,02

Фенилаланин 138,4 + 0,02 181,4 + 0,02

Аланин 82,3 + 0,03 110,1 + 0,02

Аргинин 98,6 + 0,03 130,5 + 0,015

Аспарагиновая кислота 180,3 + 0,02 219,2 + 0,015

Гистидин 76,2 + 0,02 91,7 + 0,02

Глицин 37,7 + 0,02 50,3 + 0,03

Глутаминовая кислота 578,4 + 0,03 720,6 + 0,02

Пролин 236,3 + 0,02 280,2 + 0,02

Серин 151,6 + 0,02 185+ 0,02

Тирозин 157,8 + 0,02 178,7 + 0,02

Цистин 17,8 + 0,02 74,6 + 0,02

Сумма 2783,3 + 0,5 3326,3

В результате проведенных исследований аминокислотного состава установлено, что опытный образец отличается от контроля по количественному составу аминокислот. В составе белков анализируемых продуктов обнаружено 18 аминокислот. В выработанном биопродукте содержание отдельных аминокислот и их общее количество выше, чем в контроле. Общее количество аминокислот увеличились в 1,2 раза (3326,3 мг/100 г продукта против 2783,3 мг/100 г продукта соответственно). Суммарное количество незаменимых аминокислот в контроле составило 41,9 %, в опытном образце - 44,3 %.

Содержание валина в опытном образце, по сравнению с контролем, увеличилось в 1,2 раза (178,2 ± 0,02 мг/100 г продукта против 153,4 ± 0,02 мг/100 г продукта), лейцина - в 4,3 раза (274,9 ± 0,02 мг/100 г продукта против 63,4+0,02 мг/100 г), лизина - в

1.2 раза (248,7 + 0,02 мг/100 г против 216,5 + 0,03 мг/100 г продукта), треонина - в

1.3 раза (167,6 + 0,02 мг/100 г продукта против 128,2 + 0,02 мг/100 г продукта), триптофана - в 1,3 раза (53,2+0,02 мг/100 г продукта против 40,5+0,02 мг /100 г).

Известно, что биологическая ценность белка зависит также от отношения лейцина к изолейцину в большей степени, чем от их абсолютного содержания. Рациональное соотношение составляет 1,8. У выработанного продукта с солодовым экстрактом это отношение составляет 1,5, тогда как у контрольного образца 0,4.

Учитывая все вышеизложенное, в результате анализа минерального и аминокислотного состава выработанного продукта можно сделать вывод о возможности производства обогащенного кисломолочного напитка, обладающего высокой пищевой ценностью, хорошей сбалансированностью минерального и аминокислотного состава, что позволяет рекомендовать как источник незаменимых веществ в питании для профилактики широкого круга заболеваний, связанных с эссенциальной недостаточностью. Таким образом, разработанный биопродукт можно отнести к разряду функциональных продуктов питания.

Библиографический список

1. Аналитические методы измерений и приборы в пищевой промышленности - Analytical methods of measurement and instruments in the food industry [Текст] : сб. материал. V Междун. выст. и науч.-прак. конференции / М-во образования и науки РФ, Федеральное агентство по образованию, гОУвПО «МГУПП» . - М. : МГУПП , 2007 . - 211 c.

2. Колосов, Ю.А. Проектирование химического состава композиции фитоэкстрактов с использованием метода многокритериальной оптимизации. [Текст] / Ю.А. Колосов, М.А. Леонова, А.Ю. Колосов //Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2013. - № 3 (31). - С. 165-169.

3. Леонова, М.А. Разработка технологии обогащенного сывороточного кисломолочного напитка с функциональными свойствами [Текст]/ М.А. Леонова // Научно-технический вестник Поволжья. - 2012. - № 1. - С. 191-195.

4. Научно-технические основы биотехнологии молочных продуктов нового поколения [Текст]/ А.Г. Храмцов, Б.М. Синельников, И.А. Евдокимов, В.В. Костина, С.А. Рябцева. -Ставрополь: СевКавГТУ, 2002. - 118 с.

5. Современные тенденции развития в технологии пробиотических продуктов из вторичного молочного сырья [Текст] / И. А. Евдокимов, А. Г. Храмцов, Д. В. Харитонов [и др.] //Молочная индустрия : материалы Международной научно-практической конференции. - М.: Пищепромиздат, 2004. - С. 197.

6. Способ получения кисломолочного напитка [Текст]: патент 2494632 РФ АС23С 21/02/ Бараников А.И., Колосов Ю.А., Енальева Л.В., Леонова М.А., Бараников В.А., Енальева А.А./ ФГБУ ВПО ДонГАУ, 2013.

E-mail: m.leonovaa@mail.ru