Разработка рецептуры и изучение потребительских свойств йогурта с использованием нетрадиционного растительного сырья

УДК 637.146.34

Разработка рецептуры и изучение потребительских свойств йогурта

с использованием нетрадиционного растительного

сырья

Е.Ю. Злобина, канд. биол. наук; А.А. Сложенкина

Поволжский научно-исследовательский институт производства и переработки мясомолочной продукции,

г. Волгоград

О.П. Серова, канд. биол. наук; М.И. Шибаева

Волгоградский государственный технический университет

Научно обосновано, что пищевой дисбаланс является этиологическим фактором нарушения обмена веществ, приводящего к различным хроническим неинфекционным и сердечно-сосудистым заболеваниям, а профилактика алиментарно-зависимых состояний требует инновационных подходов к совершенствованию рецептур продуктов питания функционального направления [1, 2]. Продукция, обеспечивающая нормальное функционирование человеческого организма, предусматривает потребление как основных нутриентов, так и микронутриентов, к которым относятся витамины и минеральные вещества. Последние играют важнейшую роль в питании, несмотря на то что их суточная потребность составляет миллиграммы и микрограммы [3]. Интерес к продуктам данной категории постоянно растет: потребители все чаще выбирают продукты, которые обладают дополнительными преимуществами при поддержании их физического и умственного здоровья; которые при систематическом употреблении оказывают положительный эффект на организм в целом. Следовательно, производство продукции, обеспечивающей здоровый образ жизни, -актуальная задача, стоящая перед современной пищевой промышленностью [4, 5].

В организации питания людей важную роль играют кисломолочные продукты, так как по сравнению с молоком они легче усваиваются за счет частичного распада основных компонентов (белков, лактозы) при молочнокислом брожении [6]. Высокий потребительский спрос сохраняется на йогурты [7, 8]. Йогурт - ценный продукт, содержащий белок, кальций, калий, витамины А, В, С, а также лактобактерии, которые положительно влияют на работу кишечника. Учитывая массовую востребованность и функциональные свойства йогурта как кисломолочного продукта, целесообразно обогащать его нутриентами, проявляющими физиологическую активность, в частности, витаминами С, Р, В, В, А, Е, К,

магнием, кальцием, калием, фосфором, жирными кислотами ю-3, фла-воноидами, дубильными веществами. Обогащенный йогурт способен оказывать укрепляющее действие на стенки кровеносных сосудов и сердечную мышцу, защищать клеточные мембраны от окисления, способствовать выведению холестерина из организма и предотвращать развитие атеросклероза, стимулировать пищеварительный процесс [9, 10].

Цель работы:

• разработка рецептуры продукта диетического профилактического питания на молочной основе;

• разработка способа внесения струк-турообразователя в молочную смесь.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

• обоснование выбора растительного компонента;

• подбор структурообразователя;

• изучение влияния наполнителя на структурные свойства продукта.

Для получения йогуртов в качестве сырья использовали пастеризованное обезжиренное молоко, сухое обезжиренное молоко и штаммы молочнокислых микроорганизмов Streptococcus thermophilus и Lactobacterium bulgaricum [11]. По окончании сквашивания в виде сладкого наполнителя (джем) в смесь вводились плоды аронии черноплодной (Aronia melanocarpa), которые содержат богатый природный комплекс витаминов, сахаров, пектиновых и минеральных веществ. При этом, обладая приятным кисловато-сладким, слегка терпким вкусом, эти ягоды способствуют улучшению органолептических свойств продукта, без значительного увеличения калорийности, что особенно важно при профилактике нарушений жирового обмена и различных видов сердечно-сосудистых заболеваний.

В связи с повышением потребительского спроса на кисломолочные продукты с низким содержанием жира необходимо компенсировать его отсутствие. В процессе производства йогурта сгусток часто подвер-

гается механическому воздействию (вследствие чего становится рыхлым и менее вязким), для получения маслянистой текстуры и высоких органо-лептических показателей в качестве стабилизатора в производстве обезжиренных йогуртов используется крахмал [12]. Основные показатели, характеризующие различные виды крахмалов, - вязкость и прозрачность образуемого клейстера, а также стабильность его при хранении, перемешивании и термическом воздействии. На основе данных характеристик был подобран нужный по свойствам крахмал для производства йогурта - крахмал заварной из восковидной кукурузы, нейтральный на вкус, устойчивый к влиянию высоких температур, механическому воздействию и увеличению кислотности среды, способный стабилизировать эмульсии и образовывать прозрачные клейстеры с необходимой вязкостью, с длительным сроком хранения. Роль гидроколлоидов заключается в связывании свободной влаги при одновременном повышении вязкости, что препятствует ее выделению из продукта. Молекулы стабилизатора способны образовывать связи между собой и компонентами молока благодаря наличию отрицательно заряженной группы гидроксильного или карбоксильного радикала, или благодаря наличию соли, обладающей способностью связывать ионы кальция. Эффект действия стабилизатора проявляется в том, что, связывая воду в виде геля, он обеспечивает формирование более прочной белково-углеводной пространственной сетки, которая пронизывает весь объем системы.

Для введения полисахаридов в пищевые продукты их необходимо предварительно подготовить. Стадия подготовки заключается в набухании крахмала в питьевой воде (1 =80...90 °С, т=15-20 мин.).

Введение в кисломолочный продукт пищевых волокон из нетрадиционного растительного сырья обогащает его состав растворимой

ПИЩЕВАЯ БИОТЕХНОЛОГИЯ

Контроль С крахмалом с крахмалом и джемом Рис. 2. Динамическая вязкость экспериментальных образцов, Пас_

Таблица 1

Пищевая и энергетическая ценность экспериментальных образцов

Нутриенты Контрольный С крахмалом С крахмалом и джемом

Белки, % 10,00 10,00 10,08

Жиры, % 0,4 0,4 0,4

Углеводы, % 64,00 65,09 80,05

Пищевые волокна, % 0,00 0,01 0,37

Витамин А, мкг 44,0 44,0 45,6

Витамин В4, мг 80 80 80

Витамин С, мг 1,2 1,2 6,2

Калий, мг 294 294 294

Кальций, мг 244,0 244,0 249,4

Магний, мг 30 30 34

Натрий, мг 104,0 104,1 107,9

Йод, мкг 18 18 18

Фтор, мкг 40 40 40

Энергетическая ценность, ккал/100 г 300,0 301,6 381,9

клетчаткой, которая способствует увеличению срока хранения готового продукта до 10 суток (рис. 1).

Результаты серии экспериментов по исследованию динамической вязкости выработанных образцов приведены на рис. 2. Так, наибольшей динамической вязкостью характеризовался третий образец, что объясняется введением в его рецептуру не только структурообразователя, но и пищевых волокон, содержащихся в растительном наполнителе. Таким образом, внесение небольшого количества стабилизатора при одновременном введении наполнителя увеличивает вязкоупругие свойства молокосодержащих систем, что способствует повышению их устойчивости при хранении.

В заключение был произведен расчет пищевой и энергетической ценности разработанных образцов (табл. 1), в результате которого было выявлено превосходство рецептуры йогурта с крахмалом и джемом.

Применение заварного крахмала из восковидной кукурузы в качестве стабилизатора при производстве йогурта ведет к увеличению вязкости, улучшению структурных свойств продукта, а добавление джема из плодов аронии черноплодной в качестве сладкого растительного наполнителя придает продукту приятные вкусовые качества, обогащая состав дополнительными биологически активными нутриентами. Полученные данные свидетельствуют о целесообразности совместного использования заварного кукурузного крахмала и джема из плодов аронии для получения функционального йогурта с целью расширения ассортимента продуктов здорового питания.

Работа выполнена в рамках гранта Президента РФ № МК-3731.2018.11.

ЛИТЕРАТУРА

1. Горлов, И.Ф. Системные технологии в обеспечении качества продуктов питания: Монография/И.Ф. Горлов [и др.]. -ВолгГТУ. - Волгоград, 2015. - 191 с.

2. Марков, П. Благоприятные медико-биологические эффекты функциональных продуктов питания/ П. Марков [и др.] // Вестник по педагогике и психологии Южной Сибири. - 2016. - № 1. -С. 82-90.

3. Gorlov, I.F. New functional products with chickpeas: reception, functional properties/ I. F. Gorlov, T. M. Giro, O.I. Sitnikova, M.I. Slozhenkina, E.Yu. Zlobina, E.V. Karpenko // American Journal of Food Technology. - 2016. -Vol. 11. - № 6. - P. 273 - 281. DOI: 10.3923/ajft. 2016.273.281.

4. Бобренева, И.В. Подходы к созданию функциональных продуктов питания: Монография/ И. В. Бобренева. -СПб.: ИЦ Интермедия, 2012. - 456 с.

5. Slozhenkina, M. Functional and technological characteristics of new cheese product with vegetable and

prebiotic components/M. Slozhenkina [et al] // Conference: 16th International Scientific Conference on Engineering for Rural Development Location: Jelgava, Latvia, Date: MAY 24 - 26, 2017. - P. 393 - 401. DOI: 10.22616/ERDev2017.16. N078.

6. Тамим, А.Й. Йогурт и аналогичные кисломолочные продукты: научные основы и технологии // А. Й. Тамим, Р.К. Робинсон; пер. с англ. под ред. Л.А. Забодаловой. - СПб: Профессия, 2003. - 682 с.

7. Курнакова, О.Л. Разработка и оценка потребительских свойств обогащенных йогуртов с использованием растительных ингредиентов: Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, cпециальность: 05.18.15 - Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания. - Орел, Госуниверситет. - УНПК, 2015. - 227 с.

8. Рязанцева, К. А. Применение ба-ромембранных процессов в технологии йогурта функциональной направленно-сти/К.А. Рязанцева [и др.] // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2015. -№ 5. - С. 36-41.

9. Горлов, И.Ф. Научно-практические подходы к оптимизации производ-

ства пищевых продуктов повышенной биологической ценности/И. Ф. Горлов, М.И. Сложенкина // В сборнике: Стратегия научного обеспечения развития конкурентоспособного производства отечественных продуктов питания высокого качества, Материалы Всероссийской научно-практической конференции. - Волгоградский государственный технический университет, Поволжский научно-исследовательский институт производства и переработки мясомолочной продукции, 2006. - С. 13-20.

10. Варивода, А.А. Технология функциональных продуктов/А.А. Варивода, Г. П. Овчарова // Технология функциональных кисломолочных продуктов. Курс лекций. - Saarbrucken, Deutschland, 2013. - 69 c.

11. Евелева, В.В. Йогурт с пролонгированным сроком годности/В.В. Евелева, А.Л. Рублев, Л.А. Забодалова // Хранение и переработка сельхозсырья. -2015. - № 3. - С. 42-46.

12. Евдокимов, И. А. Использование стабилизаторов для улучшения консистенции функциональных кисломолочных напитков [Электронный ре-сурс]/И.А. Евдокимов, Е.А. Абакумова // Сборник научных трудов СевКавГТУ. Серия: «Продовольствие». 2007. № 3. Режим доступа: http://www.ncstu.ru.

REFERENCES

1. Gorlov, I.F. Sistemnye tekhnologii v obespechenii kachestva produktov pi-taniya: Monografiya/I.F. Gorlov [i dr.]. -VolgGTU. - Volgograd, 2015. - 191 s.

2. Markov, P. Blagopriyatnye mediko-biologicheskie ehffekty funkcional'nyh produktov pitaniya/P. Markov [i dr.] // Vestnik po pedagogike i psihologii YUzh-noj Sibiri. - 2016. - № 1. - P. 82-90.

3. Gorlov, I.F. New functional products with chickpeas: reception, functional prop-erties/I.F. Gorlov, T.M. Giro, O.I. Sitnikova, M.I. Slozhenkina, E.Yu. Zlobina, E.V. Karpen-ko // American Journal of Food Technology. - 2016. - Vol. 11. - № 6. - P. 273 - 281. DOI: 10.3923/ajft. 2016.273.281.

4. Bobreneva, I.V. Podhody k sozdani-yu funkcional'nyh produktov pitaniya: Monografiya/ I.V. Bobreneva. - SPb.: IC Intermediya, 2012. - 456 p.

5. Slozhenkina, M. Functional and technological characteristics of new cheese product with vegetable and pre-biotic components/M. Slozhenkina [et al] // Conference: 16th International Scientific Conference on Engineering for Rural Development Location: Jel-gava, Latvia, Date: MAY 24 - 26, 2017. - P.

393 - 401. DOI: 10.22616/ERDev2017.16. N078.

6. Tamim, A.J. Jogurt i analogichnye kislomolochnye produkty: nauchnye os-novy i tekhnologii // A.J. Tamim, R.K. Robinson; per. s angl. pod red. L.A. Zabodalo-voj. - SPb: Professiya, 2003. - 682 p.

7. Kurnakova, O.L. Razrabotka i ocenka potrebitel'skih svojstv obogashchennyh jogurtov s ispol'zovaniem rastitel'nyh ingredientov: Dissertaciya na soiskanie uchenoj stepeni kandidata tekhnicheskih nauk, cpecial'nost': 05.18.15 - Tekh-nologiya i tovarovedenie pishchevyh produktov i funkcional'nogo i specializ-irovannogo naznacheniya i obshchestven-nogo pitaniya. - Orel, Gosuniversitet. -UNPK, 2015. - 227 p.

8. Ryazanceva, K. A. Primenenie baromembrannyh processov v tekhnologii jogurta funkcional'noj napravlennos-ti/K.A. Ryazanceva [i dr.] // Hranenie i pererabotka sel'hozsyr'ya. - 2015. - № 5. -p. 36-41.

9. Gorlov, I.F. Nauchno-prakticheskie podhody k optimizacii proizvod-stva pishchevyh produktov povyshen-noj biologicheskoj cennosti/ I. F. Gor-lov, M. I. Slozhenkina // V sbornike:

Strategiya nauchnogo obespecheniya razvitiya konkurentosposobnogo proiz-vodstva otechestvennyh produktov pitaniya vysokogo kachestva, Materialy Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj kon-ferencii. - Volgogradskij gosudarstvennyj tekhnicheskij universitet, Povolzhskij nauchno-issledovatel'skij institut proiz-vodstva i pererabotki myasomolochnoj produkcii, 2006. - p. 13-20.

10. Varivoda, A.A. Tekhnologiya funkcional'nyh produktov / A.A. Varivoda, G.P. Ovcharova // Tekhnologiya funkcional'nyh kislomolochnyh produktov. Kurs lekcij. - Saarbrucken, Deutschland, 2013. - 69 p.

11. Eveleva, V.V. Jogurt s prolongiro-vannym srokom godnosti/V. V. Eveleva, A.L. Rublev, L.A. Zabodalova // Hranenie i pererabotka sel'hozsyr'ya. - 2015. - № 3. -p. 42-46.

12. Evdokimov, I.A. Ispol'zovanie sta-bilizatorov dlya uluchsheniya konsis-tencii funkcional'nyh kislomolochnyh napitkov [EHlektronnyj resurs]/I.A. Ev-dokimov, E. A. Abakumova // Sbornik nauchnyh trudov SevKavGTU. Seriya: «Prodovol'stvie». 2007. № 3. Rezhim dostupa: http://www.ncstu.ru.

Разработка рецептуры и изучение потребительских свойств йогурта с использованием нетрадиционного растительного сырья

Ключевые слова

кисломолочный продукт; пищевые добавки; потребительская привлекательность; растительный наполнитель; функциональное питание

Реферат

Традиционный йогурт производится с использованием молока и штаммов молочнокислых микроорганизмов Streptococcus thermophilus и Lactobacterium bulgaricum. В последнее время становится популярным производство продуктов с функциональными свойствами. Однако использование в технологии производства множества биологически активных компонентов для улучшения качественных показателей не должно сопровождаться ухудшением структурных характеристик. В соответствии с важнейшими принципами создания функциональных продуктов питания авторским коллективом были поставлены следующие цели: разработать рецептуру продукта диетического профилактического питания на молочной основе; разработать способ внесения структурообразователя в молочную смесь. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: обосновать выбор растительного компонента; подобрать структурообразователь; изучить влияние наполнителя на структурные свойства продукта. В статье представлены результаты изучения целесообразности применения нетрадиционного растительного сырья (плодов аронии черноплодной) в рецептуре при производстве йогуртов. Изучено влияние указанного наполнителя на потребительские свойства готового продукта. При производстве обезжиренных йогуртов образующийся сгусток подвергается механическому воздействию и становится более рыхлым и менее вязким. В связи с этим для получения маслянистой текстуры и более высоких органолептических характеристик в качестве стабилизатора используется крахмал. Авторами в качестве стабилизатора предлагается использовать заварной крахмал из восковидной кукурузы вследствие образования им клейстера с более совершенными технологическими характеристиками. При совместном внесении растительного наполнителя и предложенного стабилизатора в рецептуру йогурта установлено повышение содержания в готовом продукте пищевых волокон, улучшение его структурных и органолептических показателей. Полученные данные свидетельствуют о целесообразности совместного использования заварного кукурузного крахмала и джема из плодов аронии в рецептуре нового функционального йогурта с целью расширения ассортимента продуктов здорового питания. Кроме того, авторы считают, что предложенные компоненты позволят повысить потребительский спрос на данную категорию продуктов питания, а за счет производства обезжиренного продукта снизить его себестоимость.

Авторы

Злобина Елена Юрьевна, канд. биол. наук, Сложенкина Александра Алексеевна

Поволжский научно-исследовательский институт производства и переработки мясомолочной продукции, 400131, г. Волгоград, ул. им. Рокоссовского, д. 6, elenazlobina2008@yandex.ru Серова Ольга Петровна, канд. биол. наук, Шибаева Марина Игоревна

Волгоградский государственный технический университет, 400005, г. Волгоград, проспект им. В.И. Ленина, д. 28, marina-s.shibaeva@yandex.ru

Formulation and study of consumer properties of yogurt using non-traditional plant raw materials

Key words

consumer appeal; fermented milks; functional foods; nutritional supplements; vegetable fillers

Abstracts

The traditional Yoghurt is produced using milk and a culture of Streptococcus thermophilus and Lactobacterium bulgaricum bacteria. In the recent years, it has become common to produce the products with functional properties. However, the using in production technology the numerous biologically active supplements for these qualities improvement should not be accompanied by deterioration of structural values. In accordance with the most important guidelines of functional products creating the author's team set the following goals: to develop the formulation of the new dietary preventive food product based milk; to develop the way for introducing a thickening agent in the milk mixture. The following tasks were solved to achieve these goals: to justify the choice of vegetable raw materials; to pick up a thickening agent; to study the influence of the fillers on the product's structural properties. The article presents the results of a study of the application possibilities of using the non-traditional vegetable raw materials (Aronia Berries) in the recipe of yoghurts producing. The influence of this filler on the consumer properties of the finished product has been established. In the production of nonfat yoghurts the milk clot is exposed to any mechanically acts and becomes more loose and less viscous. In this regard, to obtain oily texture and for improvement of organoleptic characteristics the starch is used as a thickening agent. It is offered to use a steamed starch from waxy corn as a thickening agent, because it forming the jellies with more perfect technological characteristics. When the offered filler and stabilizer have been introduced together, it has been found that the content of dietary fiber in the finished product is increased; its structural properties and organoleptic values are improved. The obtained data confirms the expediency of combining a steamed starch from waxy corn and jam from fruits of Aronia in the formulation of the new functional yoghurt for expansion of the range of healthy food products. Moreover, the authors believe that these components will also be able to increase consumer demand for this category of food, and due to the nonfat technology to reduce its production cost.

Authors

Zlobina Elena Yurevna, Candidate of Biological Sciences, Slozhenkina Aleksandra Alekseevna

Povolzhsky Research Institute of Production and Processing of Meat and Dairy Products, 6, str. Rokossovskogo, Volgograd, 400131, elenazlobina2008@yandex.ru

Serova Ol'ga Petrovna, Candidate of Biological Sciences, Shibaeva Marina Igorevna

Volgograd State Technical University, 28, prospekt V.I. Lenina, Volgograd, 400005, marina-s.shibaeva@yandex.ru