Инновационные технологии плавленых сыров и сырных продуктов для функционального питания

УДК 637.3:001.895

Инновационные технологии плавленых сыров и сырных продуктов

для функционального питания

Н.Б. Гаврилова, д-р техн. наук, профессор, Е.А. Молибога, канд. техн. наук, доцент Омский государственный аграрный университет им. П.А. Столыпина

Проблема увеличения объемов производства высококачественных и биологически полноценных продуктов питания, в числе которых сыры и сырные продукты, в настоящее время особенно актуальна в рамках программы импортозамещения продуктами российских производителей.

За 2013 г. по официальным данным Федеральной службы государственной статистики РФ среди производимой и реализуемой в России сырной продукции по-прежнему популярными и востребованными потребителями являются плавленые сыры. Также вырос спрос на сырные продукты, прирост производства которых в 2013 г. составил 67 %, т. е. 87 тыс. т против 52 тыс. т в 2012 г. [1].

Для дальнейшего развития производства плавленых сыров и сырных продуктов необходимы ресурсосберегающие технологии, которые позволяют сохранить нативные свойства животного и растительного сырья в процессе его переработки и обеспечить в готовых продуктах высокое качество, биологическую ценность и безопасность.

На кафедре продуктов питания и пищевой биотехнологии ОмГАУ им. П.А. Столыпина в рамках реализации научной темы «Разработка теоретических основ, создание новых технологий и техники для производства

безопасных продуктов питания с функциональными свойствами» (номер гос. регистрации 01.200609463) и гранта Президента РФ №14.120.14. 5651-МК от 03 февраля 2014 г. разработана комплексная технология плавленых сыров и сырных продуктов для специального питания, существенным элементом которой является интенсивная технология сыра и сырных масс для плавления. Биологическая ценность представленного инновационного продукта исследована на современном высокотехнологическом оборудовании: система капиллярного электрофореза «Капель - 105» и автоматический анализатор азота Rapid N cube, основываясь на нормативных документах, регламентирующих процедуру исследования.

Основной принцип данной технологии - разработка технологических параметров и приёмов обработки основного сырья молока как натурального и биологически полноценного функционального продукта с целью сохранения его нативных свойств.

Базовая основа традиционных рецептур плавленых сыров - концентрированные белковые и белково-жи-ровые продукты: сыры жирные и нежирные; сырная масса для плавления; творог жирный и нежирный. Остальные компоненты рецептур - немолочные продукты, специальные и функциональные ингредиенты, а также вкусовые добавки. Разнообразие сырьевых ингредиентов создает определенные трудности для производства продуктов функционального питания.

Современные молочные предприятия представ-

ляют собой комплексы или комплексные модули, имеющие замкнутый цикл: производство сырья (на собственных фермах) ^ переработка сырья на готовые виды продуктов и полуфабрикаты (производственный модуль) ^ реализация готовой продукции (через собственные торговые точки или на основании целевых договоров с торгующими организациями). Такой подход позволяет гарантировать высокое качество производства и безопасность производимых продуктов питания, обеспечивает устойчивые экономические показатели молочного предприятия.

Работающий в таких условиях производитель может регулировать ассортимент выпускаемой продукции и исключить или сократить до минимума влияние сезонности производства молока-сырья на объемы производства молочных продуктов, особенно сыра и сырных продуктов, технология которых требует больших объемов сырья. В рамках вышеизложенного, актуальной является интенсивной технологии сыра, используемого для собственного производства сырных плавленых продуктов (первый блок).

Одним из ключевых факторов, формирующих видовые особенности сыров и сырных продуктов, являются закваски. Это специальные виды бактерий или группа видов одного и более родов, которые, развиваясь в молоке и сгустке, способствуют получению зрелого сыра [2].

Заквасочные культуры используют, прежде всего, для преобразования лактозы в молочную кислоту, которая понижает рН системы и создает условия, необходимые для множества ре-

Содержание

Показатели показателя, г/100 г продукта

Незаменимые, 9,910

в том числе:

валин ПО М 1 11/1 И 1,535 2 286

лейци п изолейцин 1,065

лизин 1,451

метионин тпапими 0,355

1 реонин триптофан 1,010 1,010 0,410

фенилаланин 1,798

Заменимые, в том числе: 7,355

аланин 0,492

аргинин 0,399

аспарагиновая кислота 0,904

гистидин ГП 1/11 11/11-1 0,445 0 439

1 лици н глутаминовая кислота П ПОП 1/1 м 0,43 9 1,752 1,011

п рол и П серин тирозин 1,091 0,412

1 V\ ииэ V\ п цистин 0,410

Сумма 17,265

200

t 150

100

50

mrni™

Таблица 1

Аминокислотный состав плавленого сырного продукта, г/100 г продукта

в"

f >

IФАО/ВОЗ I Полутвёрдый сыр

Аминокислотный скор полутвердого сыра в сравнении со шкалой ФАО/ВОЗ

В экспериментальной работе использован глубокозамороженный концентрат смеси штаммов пропио-новокислых бактерий Р. freudenreichii БиЬБр. зЬегтапИ (клеточная концентрация > 2-1010 клеток/ мл) и молочнокислых бактерий L. delЬrueckii ББр. ¡асИБ (клеточная концентрация > 1-109 клеток/мл).

Интенсивность микробиологических и биохимических процессов, протекающих при выработке сыра в емкости (ванна или сыроизготови-тель), при посолке и созревании в значительной мере определяется активностью микрофлоры закваски. В практике отечественного сыроделия при приготовлении производственных заквасок в качестве питательной среды используют обезжиренное молоко. Однако непостоянный химический состав молока, связанный со здоровьем животных, рационами и режимами кормления, его сезонные колебания, возможное наличие раз-

личных факторов, ингибирующих или подавляющих развитие молочнокислых микроорганизмов, часто превращают молоко в среду, непригодную или малопригодную для получения качественной закваски.

Нами разработана питательная среда для активизации выбранных культур, что позволило интенсифицировать процесс производства и выработать полутвёрдый сыр с высокими органолептическими показателями: приятным пряным вкусом, пластичной консистенцией и способностью к быстрому изменению агрегатного состояния при нагревании (плавлении). Биологическая ценность полутвёрдого сыра для плавления характеризуется высоким содержанием незаменимых аминокислот и показателями аминокислотного скора (рисунок).

Второй блок инновационной комплексной технологии состоит в разработке рецептуры плавленого сыра

акций, имеющих место в сыроделии. Во-вторых, что не менее важно, ферменты живых или погибших заква-сочных бактерий разрушают некоторые компоненты молока и выделяют предшественников веществ, обусловливающих вкус и аромат продукта.

Из заквасочных культур особенно выделяются микроорганизмы Ргорюп'ЬаСепит freidenreichii БиЬБр. Бhermanii, которые способны к газообразованию, участвуют в формировании вкуса сыров и признаны функциональными ингредиентами. Оптимальная температура для них 22... 30 °С, они растут в интервале 15. 40 °С. Отличительной особенностью пропионовокислых бактерий (ПКБ) является синтез витамина В12 [3, 4].

Таблица 2

Аминокислотный скор белков плавленого сырного продукта в сравнении со

шкалой ФАО/ВОЗ

Аминокислоты Шкала ФАО/ВОЗ Плавленый сырный продукт

А С А С

Изолейцин 40,0 100 61,92 155

Лейцин 70,0 100 132,91 190

Лизин 55,0 100 84,36 153

Метионин+цистин 35,0 100 44,4 127

Фенилаланин+тирозин 60,0 100 128,49 214

Треонин 40,0 100 58,72 147

Триптофан 10,0 100 23,84 238

Валин 50,0 100 89,24 178

Итого 360,0 - 623,96 173

Примечание: А - содержание незаменимых аминокислот, мг/г белка; С - аминокислотный скор, % относительно справочной шкалы ФАО/ВОЗ

Таблица 3 Качественный и количественный состав витаминов

Показатели, мг Плавленый сырный продукт

Ретинол (А) 0,085

Токоферолы (Е) 2,230

Кальциферолы (Д) 4,400

Аскорбиновая кислота (С) 58,000

Тиамин (В1) 1,570

Рибофлавин (В2) 1,920

Цианокобаламин (В12) 1,160

Таблица 4 Качественный и количественный состав минеральных веществ

Показатели, мг/100 г Плавленый сырный продукт

№ 1020,0

К 210,0

Са 700,0

Мд 16,0

Р 10,0

Fe 0,3

ществам и включении в состав смеси для плавления функционально необходимых ингредиентов (эмульгирующие соли в сочетании со стабилизаторами), немолочных компонентов (биодобавки, пептиды, витаминно-минеральные комплексы), в также вкусовые ингредиенты [5].

Все компоненты рецептур подбираются в зависимости от вида питания: школьное; геродиетическое; спортивное; массовое и др.

В частности, на основе полутвёрдого сыра разработана технология плавленого сырного продукта «Студенческий». Плавленый сырный продукт является биологически полноценным и содержит незаменимые аминокислоты, жирные кислоты, витамины и минеральные вещества. Биологическая ценность продукта определяется сбалансированностью и полноценностью его аминокислотного состава. Результаты определения аминокислотного состава продукта приведены в табл. 1.

Следует отметить, что более объективным показателем, характеризующим биологическую ценность плавленого сырного продукта, является аминокислотный скор, результаты расчёта которого приведены в табл. 2. Биологическая и пищевая ценность

или сырного продукта, ингредиент-ный состав которых ориентирован на достижение в продукте сбалансированности по основным пищевым ве-

Таблица 5

Пищевая и энергетическая ценность плавленого сырного продукта

Продукт Массовая доля, % Энергетическая ценность

жира белка углеводов ккал кДж

Прод^/кт^ сырный 21,5+0,5 17,0+0,5 0,20+0,05 258,60 1075,78

Таблица 6

Комплексная технология производства плавленых сыров и сырных продуктов для предприятий полного цикла

Комплексная технология Нормативная документация Патенты Авторы

Сычужный сыр для плавления с пропионовокислыми бактериями. Плавленый сырный продукт «Студенческий» СТ ТОО 403125198-001-2008 Патент РФ на изобретение № 2380914 «Композиция для получения плавленого и сырного продукта» Опанасенко М.В., Гаврилова Н.Б., Пасько О.В., Кочеткова Н.В.

Белково-углеводная сырная масса. Плавленый сырный продукт «Вкусняшка» СТО 71063300-001-2012 Патент РФ на изобретение № 2466545 «Композиция для производства сырного продукта «Вкусняшка» Гаврилова Н.Б., Молибога Е.А., Шмат Е.В., Кащеева Н.Л.

Нежирный сыр для плавления. Сыр плавленый «Отличник» для школьного питания СТО 71063 300-001-2012 Патент РФ на изобретение № 2450527 «Композиция плавленого сырного продукта «Отличник» Сохряков С.О., Гаврилова Н.Б., Молибога Е.А., Гаирбекова В.Л.

Сырный сычужный продукт. Сырный продукт плавленый (для диабетического питания) СТО 97887 659-007-2011 Патент РФ на изобретение № 2431409 «Способ производства сырного продукта» Рябкова Д.С., Гаврилова Н.Б., Рыбченко Т.В., Молибога Е.А.

Сырная масса быстросозревающая для плавления. Пластифицированный сырный продукт СТО 56438524-001-2010 Патент № 2458516 Велев Р.О., Пасько О.В., Гаврилова Н.Б., Молибога Е.А.

Сыр быстросозревающий для плавления. Сырный плавленый продукт для школьного питания СТО 56438524-003-2010 Патент № 2465775 Гаврилова Н.Б., Сорокина Е.В., Молибога Е.А.

плавленых сырных продуктов также характеризуется наличием в них основных жиро- и водорастворимых витаминов (табл. 3) и минеральных веществ (табл. 4).

Пищевая и энергетическая ценность нового продукта представлена в табл. 5.

На элементы инновационной комплексной технологии разработана и утверждена нормативная документация, новизна технологических и рецептурных решений отражена в патентах РФ, которые представлены в табл. 6 [6 - 11].

Продукты, выработанные в рамках реализации комплексной технологии, отличаются высоким качеством, пищевой ценностью, безопасностью, содержанием специальных пищевых веществ: незаменимых аминокислот, жирных кислот, витаминов, биофла-воноидов и пищевых волокон, спо-

собствующих усвоению организмом потребителей различных возрастных групп. Комплексная технология плавленых сыров и сырных продуктов рекомендуется для молочных предприятий с полным циклом переработки животного и растительного сырья.

ЛИТЕРАТУРА

1. Горощенко, Л.Г. Российское производство сыров и творога/Л. Г. Горо-щенко//Сыроделие и маслоделие. -2014. - № 4. - С. 4-6.

2. Опанасенко, М.В. Разработка технологии плавленого сырного продукта: дис. ... канд. техн. наук/М.В. Опанасенко. - Семипалатинск, 2009. -233 с.

3. Мюнх, Г.-Д. Микробиология продуктов животного происхождения/Г.-Д. Мюнх [и др.] - М.: Агропромиздат, 1985. - 592 с.

4. Гудков, А.В. Сыроделие: технологические, биологические и физико-химические аспекты/А.В. Гудков. -М.: ДеЛи принт, 2003. - 800 с.

5. ТР ТС 033/2013. О безопасности молока и молочной продукции.

6. Патент 2431409 РФ. МПК А23С 19/055.

7. Патент 2450527 РФ.

8. Патент 2458516 РФ.

9. Патент 2465775 РФ.

10. Milk proteins: from expression to food//Food Science and Technology, International Series/Editors: A. Thompson, M. Boland, H. Singh. -Massey University. New Zealand Elsevier Inc., 2009. - 535 p.

11. Гаврилова, Н.Б. Комплексная технология плавленых сыров и сырных продуктов/Н.Б. Гаврилова, Е.А. Молибога//Сыроделие и маслоделие. - 2014. - № 45. -С. 18-19.

Инновационные технологии плавленых сыров и сырных продуктов для функционального питания

Ключевые слова

инновационная технология; плавленые сыры и сырные продукты; интенсивная технология; нативные свойства; молоко-сырьё; функциональное питание

Реферат

В статье обсуждается проблема производства плавленых сыров и сырных продуктов в рамках реализации программы повышения объёмов производства российских продуктов питания, представлены результаты разработки комплексной технологии плавленых сыров и сырных продуктов для функционального питания. Основной принцип данной технологии - разработка технологических параметров и приёмов обработки основного сырья - молока как натурального и биологически полноценного функционального продукта с целью сохранения его нативных свойств. Первый блок данной технологии включает в себя интенсификацию процесса производства полутвёрдых сыров и сырных масс для плавления путём активизации заква-сочной микрофлоры на специальной среде. Во втором блоке представлена технология плавленого сыра «Студенческий» и характеристика его биологической ценности. Данный плавленый сырный продукт является биологически полноценным и содержит незаменимые аминокислоты, жирные кислоты, витамины и минеральные вещества; его биологическая ценность определяется сбалансированностью и полноценностью его аминокислотного состава. На элементы инновационной комплексной технологии разработана и утверждена нормативная документация, новизна технологических и рецептурных решений отражена в патентах РФ. Продукты, выработанные в рамках реализации комплексной технологии, отличаются высоким качеством, пищевой ценностью, безопасностью, содержанием специальных пищевых веществ: незаменимых аминокислот, жирных кислот, витаминов, биофлавоноидов и пищевых волокон, способствующих усвоению организмом потребителей различных возрастных групп. Комплексная технология плавленых сыров и сырных продуктов производства рекомендуется для молочных предприятий с полным циклом переработки животного и растительного сырья. Все компоненты рецептур подбираются в зависимости от назначения продукта: школьное питание, геродиетическое питание, спортивное питание, массовое питание и др.

Авторы

Гаврилова Наталья Борисовна, д-р техн. наук, профессор,

Молибога Елена Александровна, канд. техн. наук, доцент,

Омский государственный аграрный университет

им. П.А. Столыпина, 644008, г. Омск, Институтская пл., д. 2.,

gavrilov49@mail.ru

Innivative technology processed cheese and cheese products for a functional food

Key words

innovative technology; processed cheese and cheese products; intensive technology; the native properties; milk; raw materials; functional food

Abstracts

The article discusses the problem of production of processed cheese and cheese products as part of the program to improve production volumes Russian foodstuff-tion, the results of the development of complex technology of processed cheese and cheese-tion of products for functional food. The basic principle of this technology - is the development of technological parameters and methods of processing the main raw milk, both the natural and biologically fully functional product, in order to preserve its native properties. The first block of this technology include the intensification of the process of production semi-hard cheese and cheese curds to melt, by activating the starter microflora in a special environment. In the second section presents technology processed cheese «Student» and the characterization of its biological value. This processed cheese product is a biologically complete and contains essential amino acids, fatty acids, vitamins and minerals, it is determined by the balance of the biological value and usefulness of its amino acid composition. On the elements of the innovation of complex technologies developed and approved by regulatory documentation, technological innovation and prescription decisions reflected in the patents of the Russian Federation. Products developed in the framework of the integrated technology, are of high quality, nutritional value, safety, maintenance of special nutrients: essential amino acids, fatty acids, vitamins, bioflavonoids and fiber that help to assimilate the body of consumers of different age groups. Complex technology of processed cheese and cheese products, dairy production is recommended for enterprises with a full cycle of processing animal and vegetable raw materials. All components of the recipes are selected depending on the destination of the product: school meals, gerodieticheskogo nutrition, sports nutrition, diet and weight, etc.

Authors

Gavrilova Natalya Borisovna, Doctor of Technical Science, Professor, Moliboga Elena Alexandrovna, Candidate of technical Science, Docent,

Omsk State Agrarian Universitynamed after P.A. Stolypin, 644008, gavrilov49@mail.ru