Разработка технологий молочно-растительных продуктов питания

УДК 664.871.335.5

-С

Разработка технологии

молочно-растительных продуктов питания

Т.М. Бойцова, д-р техн. наук, профессор Владивостокский государственный университет экономики и сервиса Т.К. Каленик, д-р биол. наук, профессор

Тихоокеанский государственный экономический университет, г. Владивосток Д.В. Ряписов

Дальневосточное высшее военное командное училище им. Маршала Советского Союза К.К. Рокоссовского, г. Благовещенск

С.М. Доценко, д-р техн. наук, профессор, О.В. Скрипко, д-р техн. наук, доцент ВНИИ сои, г. Благовещенск

Нормальная жизнедеятельность населения возможна только при полном удовлетворении потребностей организма в основных пищевых нутриентах. Поэтому наряду с увеличением объема производства продуктов питания, важнейшей задачей остается повышение их питательной и физиолого-биологической ценности. Это может быть достигнуто путем обогащения продуктов белком, полиненасыщенными жирными кислотами, природными источниками витаминов, минеральных веществ и другими нутрицевтиками [1].

Большой популярностью в настоящее время пользуются биологически полноценные комбинированные продукты, отвечающие требованиям науки о питании. Такие продукты имеют сбалансированный состав за счет комбинирования сырья животного и растительного происхождения. Они сочетают потребительские свойства традиционных продуктов и позволяют организовать безотходное производство с рациональным использованием дорогостоящего молочного белка. Однако в нашей стране объем выпуска и ассортимент таких продуктов недостаточен. В этой связи актуальны исследования, направленные на разработку и создание молочно-растительных продуктов питания функциональной направленности.

В основу создания молочно-расти-тельных продуктов питания поликомпонентного состава нами положена принципиальная способность и возможность определенных компонентов сочетаться с другими компонентами по физико-механическим, реологическим, органолептическим, биологическим, экономическим и

Ключевые слова: соевая белковая основа; коагуляция; сгусток; паста; комбинированный сыр; биологическая ценность.

Key words: soya albuminous basis; coagulation; a clot; paste; the combined cheese; biological value.

другим свойствам и показателям.

Такая способность и возможность взаимного сочетания указанных свойств пищевого сырья, компонентов и ингредиентов позволяет обеспечить функциональное единство и высокую эффективность питания человека в зависимости от его пола, возраста, состояния здоровья и т. д.

В этой связи были проведены исследования по разработке и созданию технологий производства мо-лочно-растительных паст и мягкого сыра с использованием модифицированного соевого белка, полученного из пророщенных соевых семян и кисломолочных продуктов, выполняющих роль коагулянтов в белковых комбинированных системах [2, 3].

Указанные способы разрабатывали с учетом возможности и целесообразности получения бинарных композиций определенного соотношения с целью получения продуктов питания общего и функционального назначения с высокой пищевой и биологической ценностью, а также относительно низкой стоимостью.

В качестве принципиальной основы при разработке гипотезы было принято предположение о том, что по физической форме и содержанию

основных пищевых веществ соевая основа будет сочетаться с молочнокислыми продуктами и творожной массой.

В то же время, в качестве рабочей гипотезы при проведении исследований по разработке и созданию технологии закусочных и десертных паст было принято предположение о том, что молочно-растительный сгусток будет сочетаться по цвету, вкусу и консистенции с чесночной пастой, а также с ягодным наполнителем, обеспечивая тонкую структуру и представляя собой однородную пастообразную массу в ее традиционной форме при одновременной нейтрализации запаха, присущего соевым продуктам.

При проведении исследований по разработке и созданию технологии комбинированного сыра термокислотной коагуляции было принято предположение о том, что соевый белковый сгусток и творожный продукт будут сочетаться по консистенции, обеспечивая необходимую для такого вида продукта структуру и консистенцию гелевой системы.

В то же время, соевый белковый компонент, как имеющий большее, чем у молочного сырья удельное содержание липидов, содержащих эс-сенциальные жирные кислоты, клетчатку и витамины Е и С, путем восполнения недостатка указанных веществ в молочном сырье позволит повысить пищевую и биологическую ценность готового продукта.

При этом также было поставлено условие, согласно которому тепловая обработка продукта должна осуществляться в режиме, обеспечивающем минимальные потери питательных веществ поликомпонентно-

PROTEIN - TO ALL «HEAD»

го пищевого продукта и молочнокислых бактерий.

Обычно в пищевой технологии молочный сгусток получают путем термокальциевой коагуляции белков молока. Однако к продуктам функционального питания предъявляются повышенные требования, в связи с чем хлористый кальций является нежелательным веществом для осаждения белков. Он противопоказан при склонности к тромбозам, далеко зашедшем атеросклерозе и повышенном содержании кальция в крови [1].

С учетом вышеприведенных положений в качестве соевого компонента как объекта исследований, была выбрана соевая белковая основа, полученная из семян сорта сои «Соната», а в качестве коагулянтов -молочно-кислые продукты. Их характеристика по основным биохимическим показателям биологической и энергетической ценности приведена в табл. 1 и 2.

Согласно предлагаемой технологии, соевое зерно инспектировали, удаляли поврежденные и испорченные экземпляры, промывали водой, затем замачивали в воде для набухания зерна, размягчения оболочки и ускорения процесса прорастания до достижения длины ростков 35 мм с целью снижения содержания антипитательных веществ и, в частности, ингибитора трипсина, а также повышения питательности и усвояемости готового продукта. Пророщен-ное соевое зерно измельчали в восьмикратном количестве воды до получения тонкой суспензии. Полученную суспензию разделяли на жидкую фракцию (соевое молоко) и нерастворимый остаток - окару. В соевое молоко, которое содержит (%): белков - 3,0; жиров - 1,5; углеводов -4,0; минеральных веществ - 2,1 (сухие вещества - 10,6), вносили кефирный продукт с содержанием (%): белков - 2,8; жиров - 1,0; углеводов - 4,7; минеральных веществ -1,2 (сухие вещества - 9,7). В результате получали молочно-раститель-ную смесь, которая содержала (%): белков - 2,9; жиров - 1,25; углеводов - 4,35; минеральных веществ -1,65 (сухие вещества - 10,15).

Полученную смесь нагревали, в результате чего белок в смеси коагулировал с образованием сгустка и сыворотки [2, 3].

Предложенный способ позволяет получить на основе указанной смеси сгусток с относительно высоким содержанием белков, жиров, углеводов и минеральных веществ, а при

Таблица 1

Химический состав и энергетическая ценность соевой белковой основы и молочных продуктов (Х = ± m; m < 0,05), мг/100 г

Сырье Вода Белки Жиры Углеводы Минеральные Органические кислоты, в рас- Энергетическая

лактоза сахароза вещества, мг/100 г чете на молочную, мг/100 г ценность, ккал/100 г

Соевая белковая основа 90,3 3,6 2,5 - 2,9 0,7 - 44,0

Кефирный продукт* 87,391,0 2,84,3 1,06,0 4,15,3 - 0,7- 1,2 0,9 49,0- 56,0

Ряженка (снежок)* 85,3 3,0 6,0 4,1 - 0,7 0,9 84,0

Творог жирный* 63,2 14,0 2,8 2,8 - 1,0 1,0 232,0

Творог полужирный* 70,3 9,0 2,0 1,8 - 1,0 1,0 159,0

* Скурихин, И.М. Все о пище с точки зрения химика / И.М. Скурихин, А.П. Нечаев.-1991. - 288 с. М.: ВШ,

Таблица 2

Аминокислотный состав и химический скор соевой белковой основы и кисломолочных продуктов

Аминокислота Шкала ФАО/ВОЗ Соевая белковая основа Кефирный продукт2 Ряженка (снежок)2 Творог2

А С А С А С А С А С

Валин 5,0 100,0 6,1 122,0 5,97 119,4 5,97 119,4 8,38 167,6

Изолейцин 4,0 100,0 5,3 132,0 5,90 147,6 5,90 147,6 6,90 209,5

Лейцин 7,0 100,0 7,8 111,4 8,84 126,3 8,84 126,3 12,82 183,1

Лизин 5,5 100,0 6,1 110,9 8,16 148,3 8,16 148,3 10,08 183,2

Метионин + цистин 3,5 100,0 3,1 88,571 3,40 97,32 3,40 97,32 4,52 129,1

Треонин 4,0 100,0 4,0 100,0 11,20 186,9 11,20 186,9 6,49 162,2

Триптофан 1,0 100,0 1,3 130,0 4,78 119,5 4,78 119,5 2,12 212,0

Фенилаланин + тирозин 6,0 100,0 7,8 130,0 1,56 156,0 1,56 156,0 16,37 272,8

2НАК 36,0 100,0 41,5 115,3 49,81 138,4 49,81 138,4 67,68 188,0

Примечание: А - содержание аминокислоты, г/100 г; С - аминокислотный скор, %; 1 лимитирующая кислота; 2 Скурихин, И.М. Все о пище с точки зрения химика / И.М. Скурихин, А.П. Нечаев. - М.: ВШ, 1991. - 288 с.

смешивании такого сгустка с различными наполнителями - натуральные высокопитательные поликомпонентные продукты.

Для определения качества молоч-но-растительных сгустков применяли пятибалльную шкалу оценки. При разработке шкалы использовали основные положения органолептичес-кой оценки молока и молочных продуктов, предложенные В.И. Шидлов-ской. Для более четкой различимости баллов составляли словесное описание каждой градации.

При разработке рецептур продуктов предлагаемого ассортимента исходили из следующих соображений.

Помимо белков, липидов, содержащихся в растительных продуктах, в последнее время значительный интерес представляют флавоноидные соединения. При этом известно, что семена сои - один из редких продуктов, содержащих изофлавоны. Они служат мощными ингибиторами тирозиновых киназ, а генистин не

просто подавляет рост раковых клеток, он заставляет их дифференцироваться, т. е. из раковых превращаться в нормальные.

При разработке технологии закусочных молочно-растительных паст было принято решение о включении в их рецептуру чесночного концентрата на основе пророщенного чеснока.

С целью получения данных о накоплении в таком продукте полезных нутриентов, в виде аскорбиновой кислоты и минеральных веществ, были проведены исследования по обоснованию процессов проращивания чесночного сырья.

На основании полученных результатов были построены математические модели прироста содержания минеральных веществ и аскорбиновой кислоты, а также проведен регрессионный анализ, на основе которого оценена адекватность полученных моделей.

На основании полученных экспериментальных данных построена

Протертый творог

Соевая белковая основа

Тсрмокислотная коагуляция г

Отделение сгустка Ж=45-55%

Куркума; измельченная зелень

Смешивание

Сыворотка

Овощные соки

Т

Формование и прессование сыра

Вита-минно-минеральные напитки

Кефирный продукт Мж=

:=1%

Ряженка

Мж=4%

Тсрмокислотная коагуляция

Отделение сгустка ^=65-70%

Чесноч ный концентрат

Пасты молочно-растительные закусочные

Сыворотка

Смешивание

Фрукто- Вита-

вые — минно-

нектары мине-

ральные

напитки

Тсрмокислотная

коагуляция

+ ~

Отделение сгустка fV=60-65%

Брусничный сироп и фруктоза

Пасты молочно-растительные десертные

Сыворотка

Смешивание

Плодово- Вита-

ягодные — минно-

нектары мине-

ральные

напитки

Технологическая схема производства молочно-растительных продуктов питания

модель органолептическои оценки закусочных молочно-растительных паст с чесночным концентратом:

В результате математической обработки результатов опытов построена следующая модель:

N = -197,810 + 4,770 Мч +

+ 52,681 W + 17,465tk-

- 0,125Wctk- 0,435M X -

- 0,351 Wk- 1,2351 22 4 max.

На основании решения полученного уравнения определены оптимальный состав и параметры приготовления закусочных молочно-раститель-ных паст: массовая доля чесночного концентрата - Мч=5,0±0,5 %; влажность сгустка - Wk=74±0,5 %; время перемешивания - t=3±0,3 мин.

При разработке технологии десертных молочно-растительных паст в качестве основного компонента была выбрана бинарная молочно-растительная композиция, полученная в результате коагуляции соевого белка ряженкой, а роль выполняла брусничная паста.

В качестве основных факторов, оказывающих влияние на состав, структуру и органолептические показатели данного вида продукта, были определены: массовая доля брусничной пасты - МБ, %; влажность сгустка (бинарной молочно-расти-тельной композиции) - Wk, %; продолжительность перемешивания (гомогенизации) - t мин.

N2 = -151,63 + 5,469Мб + + 40,115 Wk + 10,925tk-

- 0,312МБ W - 0,266МБ -

Б k Б

- 0,268 W 2k- 1,2451 2 4 max.

На основании решения полученного уравнения определены оптимальный состав и параметры технологии приготовления десертных молочно-растительных паст: массовая доля брусничной пасты - МБ=9,0±0,9 %; влажность молочно-растительного сгустка - Wk=74,0±0,6 %; продолжительность гомогенизации -t=3,0±0,14 мин.

При разработке рецептуры и технологии комбинированного молоч-но-растительного сыра исходили из того, что использование в качестве пищевой добавки такого растительного компонента, как куркума, позволит получить продукт с приятным желтым оттенком и пролонгированным сроком его хранения вследствие высокой антиоксидант-ной активности куркумы при ее синергизме с органическими кислотами и соевыми изофлавоноидами, находящимися в молочно-расти-тельных сгустках.

При обосновании состава и орга-нолептических показателей комбинированного сыра определены основные факторы, влияющие на данные критерии. К ним отнесены: массовая доля куркумы - Мк, %; влажность сгустка - Wk, %; продолжительность перемешивания - tк, мин.

На основании математической обработки результатов опытов получена математическая модель органо-лептической оценки комбинированного сыра с указанной натуральной пищевой добавкой:

N3 = -253,2 + 12,083МК +

+ 6,617 Wk + 12,168 tk -

- 0,087Wktk- 5,519M 2-

- 0,041 Wk - 0,8711 2 4 max.

В результате решения данных уравнения определены оптимальный состав и параметры получения сыра: массовая доля куркумы - Мк =1,0 %; влажность композиции - Wk = 76,0 %; время перемешивания - tK = 3,0 мин.

Органолептическая оценка разработанных молочно-растительных продуктов питания (МРП) с помощью пятибалльной шкалы позволила оценить уровень качества МРП с различными добавками в баллах.

Результаты органолептической оценки разработанных продуктов питания данного ассортимента позволили установить показатели качества каждого из полученных продуктов.

На основании проведенных исследований разработана технологическая схема производства молочно-ра-стительных продуктов питания функциональной направленности (см. схему).

ЛИТЕРАТУРА

1. Токсикологическая оценка хлорида кальция и содержащих его продуктов/В.В. Суханов [и др.] Гигиена труда и профзаболеваний. -1990. - № 5. - С. 51-52.

2. Патент №2375884 Российская Федерация, МПК7 А 23 С 23/00 А 23 L 1/20. Способ получения молочно-белкового продукта/С.М. Доценко и др.; заявитель и патентообладатель ГНУ ВНИИ сои. - №2008104462/13; заявл. 05.02.2008; опубл. 10.08.2009. Бюл. № 7.

3. Положительное решение о выдаче патента РФ на изобретение по заявке №2008149454/13 (064901) от 15.12.2008 г. Способ приготовления белково-липидных продуктов/С.М. Доценко, О.В. Скрипко, Д.В. Ряписов и др.