Использование растительных пищевых добавок в молочной

Э.Г.Жукова, Л.П.Жукова
Орловский государственный университет им. И.С. Тургенева
E. G. Zhukova, Zhukova L. P.
Orel state University. I. S. Turgenev

Аннотация: Обогащение рациона питания населения России качественными, безопасными и сбалансированными по составу продуктами является одним из основных направлений социальной политики государства. Учитывая исторически сложившуюся высокую долю молочных продуктов в потребительской корзине населения Российской Федерации, существенную роль играют исследования в области создания инновационных видов молочных продуктов, в том числе обогащенных физиологически функциональными ингредиентами, а также оценки их потребительских свойств. Эти продукты расширят ассортимент и позволят скорректировать продуктовый набор с учетом рекомендуемых физиологических норм.
В тоже время создание малоотходных и безотходных технологий является одним из основных путей решения проблем рационального использования природных ресурсов, безопасности пищевого сырья и продуктов питания. Реализация этих технологий позволит повысить эффективность функционирования системы обеспечения населения качественной и безопасной пищевой продукцией по схеме: окружающая среда – сельскохозяйственное сырье – пищевая продукция – рациональное планирование ассортимента – здоровье человека.
В статье подробно представлен химический состав растительных добавок, которые, были использованы для получения новых молочных продуктов функционального назначения на основе вторичного молочного сырья. К ним относятся ядра грецкого ореха, ядра арахиса, листья мяты перечной, листья чабреца, зерно овса, соя, шиповник, ,соки морковный и свекольный. Это натуральные добавки, содержащие комплекс полезных веществ- витамины, минеральные вещества, пектины, клетчатка , белки.
Вторичное молочное сырье – полезные отходы, которые образуются при производстве отдельных видов молочных продуктов: обезжиренное молоко, пахта ,творожная сыворотка. По полезности они превосходят натуральное молоко.
Разработанные функциональные пищевые молочные продукты на основе вторичного молочного сырья и нетрадиционного растительного сырья обладают повышенной пищевой и биологической ценностью и могут быть рекомендованы для употребления всем группам населения без ограничения.

Abstract: Enrichment of the diet of the Russian population with quality, safe and balanced in composition products is one of the main directions of social policy of the state. Given the historically high proportion of dairy products in the consumer basket of the population of the Russian Federation, a significant role is played by research in the field of creating innovative dairy products, including fortified physiologically functional ingredients, as well as assess their consumer properties. These products will expand the range and will adjust the food package given the recommended physiological norms. At the same time the creation of low-waste and wasteless technologies is one of the main ways of solving the problems of rational use of natural resources, security of food raw materials and food products. The implementation of these technologies will allow to raise efficiency of functioning of system of providing the population with quality and safe food products according to the scheme: environment – agricultural raw materials – food products – rational assortment planning – human health. The article presents in detail the chemical composition of herbal supplements that have been used to produce new dairy products of functional purpose on the basis of secondary dairy raw materials. These include walnut kernels, peanut kernels, peppermint leaves, thyme leaves, grain oats, soy, rosehip ,carrot and beet juices. It is a natural Supplement that contains a complex of nutrients – vitamins, minerals, pectins, cellulose , proteins. Secondary dairy raw materials – useful waste that is generated in the production of certain types of dairy products: skimmed milk, buttermilk ,cottage cheese whey. According to the utility they are superior to natural milk. Developed functional food dairy products on the basis of secondary dairy raw materials and non-traditional vegetable raw materials have high nutritional and biological value and can be recommended for use for all groups of population without any restrictions.

Ключевые слова: микронутриенты, вторичное молочное сырье: обезжиренное молоко, пахта, творожная сыворотка; растительные добавки, биогенетический комплекс, фитонциды, пигменты, ароматизаторы.

Keywords: micronutrients, secondary raw milk, skimmed milk, buttermilk, cottage cheese whey; herbal supplements, biogenetic complex, volatile, pigments, flavors.

Использование растительных добавок при производстве молочных продуктов открывает новые возможности для создания продуктов функционального назначения, повышенной пищевой и биологической ценностью, обладающих улучшенными органолептическими показателями.

По современным представлениям растительное сырье – это целый биогенетический сложившийся комплекс, включающий в себя активнодействующие вещества и другие вторичные метаболиты, протеины, эфирные масла, хлорофилл, микроэлементы, витамины и др. [1, 4].

Общее количество видов растений, произрастающих на территории Российской Федерации, огромно, однако в настоящее время используется около 300 растений, разрешенных к применению в пищевой промышленности и здравоохранении [10].

Для производства молочных пищевых продуктов функционального назначения были использованы следующие растительные добавки: ядра грецкого ореха и арахиса, листья мяты перечной, тимьяна ползучего (трава чабреца), овес, соя, шиповник, соки свекольный и морковный, морковный порошок, которые обогащают готовые продукты комплексом биологическим полезных веществ.

Так, ядра грецкого ореха полезны для профилактики и лечения атеросклероза кровеносных сосудов, так как в своем составе содержат белки – 15,6%, в том числе все незаменимые аминокислоты (5247 мг / 100 г), заменимые (10420 мг/ 100г), липиды (65,20 %), в том числе олеиновой кислоты 7,10 %. Из макроэлементов преобладает калий, кальций, сера, фосфор; из микроэлементов – железо, йод, кобальт, марганец, молибден, фтор и цинк; из витаминов – токоферол – 23мг / 100г, витамин С, ниацин, фолоцин (77 мкг / 100г) [9].

Ядра арахиса обладают не только привлекательными вкусовыми качествами, но и наличием природного комплекса основных питательных веществ. В их состав входят, %: белки — 29,2, жиры — 50,2, углеводы- 15, клетчатка 2,5, витамины А, Вı, В2, РР, С, минеральные вещества Fe, Na, K, Ca, P, Mg. Белки арахиса характеризуются оптимальным соотношением заменимых и незаменимых аминокислот, и поэтому они сравнительно легко усваиваются организмом человека. В состав жира арахиса входит около 80 % ненасыщенных жирных кислот, употребление которых может способствовать уменьшению риска сердечных заболеваний.

Мята перечная, тимьян ползучий это эфиромасличные растения, которые обладают противовоспалительными, антимикробными и противовирусными свойствами.

Листья мяты перечной имеют слегка жгучий, холодящий вкус и придают напиткам сильный ароматный запах. Мята используется и в лечебных целях, она хорошо снимает желудочные боли и является спазмолитическим и желчегонным средством [2, 3].

Чабрец имеет горьковато-пряный, слегка жгучий вкус, что придает особый запах и привкус продуктам, обусловленный содержанием в нем эфирных масел, а масло тимьяна — тимол считается эффективным антисептическим средством [1].

Овес является дополнительным источником белка (10%), незаменимых аминокислот (3328 мкг/100г). Лимитирующими являются лизин, триптофан, богат витаминами – токоферолом, биотином, фолоцином и холином. В нем содержатся 6,2% липидов, полисахаридов – клетчатка (10,7%), крахмала (36,5%). Из макроэлементов преобладают калий, фосфор; из микроэлементов железо, йод, кобальт, марганец, молибден, цинк.

Овес является источником кремния кремний (1000млг/100г). Содержание кремния в организме здорового человека должно составлять 4,7%. Имеются данные о том, что инсульты и инфаркты поражают тех людей, у которых содержание кремния составляет 1,2%, сахарным диабетом — 1,4%, вирусным гепатитом — 1,6%, раком — 1,3%.

Зерно овса содержит множество волокон, из которых главной частью являются растворимые волокна – β-глюкан, который понижает холестерин в крови и количество опасного LDL -холестерина. Кроме того он также помогает понизить сахар в крови и улучшает пищеварение [6].

Соя обладает питательными и диетическими ценностями за счет ее отдельных ингредиентов. Углеводы состоят из так называемых сложных сахаров, но не содержат крахмальных веществ. Соевый лецитин считается самым качественным, потому что богат холином и представляет собой комплекс натуральных ингредиентов фосфатидов. Белки сои принадлежат к группе так называемых целостных, комплексных протеинов, так как содержат в себе все незаменимые аминокислоты [7].

Шиповник содержит основные компоненты, такие как витамин С (от 3,22-10,84%), каротина (9,74мг/%), пектиновых веществ (4,1%); лимонной кислоты (1,58%) и углеводов (23,3%). Витамина С в плодах шиповника больше, чем в смородине и лимоне. Имеются витамины группы В, К, Р, дубильные вещества, органические кислоты, пектины, микроэлементы. В семенах содержится витамин Е. Препараты плодов этого природного поливитаминного концентрата используют для профилактики и лечения цинги, куриной слепоты и других авитаминозов, при малокровии, хлорозе, атеросклерозе, гипертонии, различных кровотечениях, других заболеваниях [5].

Соки овощные представляют собой ценное сырье благодаря своему физико-химическому составу и возможности использования их в роли натуральных красителей и ароматизаторов.

Свекольный сок это красящее вещество состоит из беталаиновых пигментов — красно-фиолетовых цианинов и оранжево-желтых β- ксантинов. Его можно применять при малокровии, общем истощении и упадке, при воспалении органов дыхания (пневмония, плеврит, бронхит), при цинге, при анемии, запорах, болезнях печени и атеросклерозе, заболеваниях почек, является легким мочегонным средством.

Морковный сок помогает лечить язвы, раковые образования. К тому же этот сок улучшает аппетит, пищеварение, структуру зубов, зрение, лечит печень, кожные заболевания и полезен всему организму [7].

Порошок из сухой моркови содержит β- каротин, обладающий витаминной активностью, обладает иммуностимулирующим действием и относится к группе витаминов-антиоксидантов. β- каротину. свойственна наибольшая активность, поэтому ему и принадлежит функция незаменимого пищевого вещества. Кроме того он улучшает вкус, запах цвет продукта и повышает стойкость при хранении.

Учитывая высокую пищевую и биологическую ценность нетрадиционных растительных добавок были разработаны молочные пищевые продукты функционального назначения на основе вторичного молочного сырья: творожной сыворотки, пахты, обезжиренного молока с их введением:

— молоко «Ореховое»- аналог топленого молока, обогащенное компонентами ядер грецкого ореха, значительно превосходит контрольный образец, так как в разработанном молочном продукте увеличилось содержание белковых веществ, полиненасыщенных жирных кислот, токоферола, рибофлавина, минеральных веществ, в том числе кобальта до 40 %, а энергетическая ценность составляет в среднем 40,8 ккал;

— молочно растительный напиток, обогащенный компонентами злаковой культуры – овса позволило увеличить, содержания незаменимых аминокислот, которое составило к рекомендуемой норме 6,9 – 10,9%, полиненасыщенных жирных кислот 19 % , кремния 16,1% , углеводов, в том числе клетчатки 16,2 %, а также увеличилось содержание отдельных витаминов. За счет того, что продукт обогащается витамином Е, который является антиоксидантом, срок хранения его составляет 72 часа без дополнительной тепловой обработки, вместо 36 часов;

— сгущенные молочные консервы с арахисовым экстрактом- пищевая и энергетическая ценность сгущенного молочного продукта с сахаром и арахисовым экстрактом несколько превосходит контрольный образец, так в нем увеличилось содержание всех компонентов и степень удовлетворения в них от рекомендуемой нормы. Увеличилось также содержание в продукте клетчатки, натрия, углеводов.

— питьевые продукты из пахты продукты из пахты по сравнению с контрольным образцом имеют более высокое содержание витаминов, а суточная норма удовлетворения в β-каротине для разработанных молочных напитков составляет от 16,8 до 28 %, в аскорбиновое кислоте – 41,9 %, токофероле -25 %.

— питьевые продукты из творожной сыворотки, обогащенные натуральными овощными соками, которые увеличили в готовом продукте содержание витаминов — В1, В2, В9, Е, аскорбиновой кислоты, β-каротина, а также минеральных вещества: калия, фосфора, железа, магния, цинка. В разработанных напитках возросло количество незаменимых аминокислот, углеводов, в том числе пищевых волокон, которые отсутствовали в контроле (сыворотке творожной).

— масло комбинированное, включающее в рецептуру соевое масло превосходит традиционное сливочное крестьянское масло по количеству ненасыщенных жирных кислот почти в 2 раза, по содержанию токоферола в 8,6 раза. По другим показателям масло, комбинированное на основе соевых продуктов практически не уступает традиционному маслу. Энергетическая ценность разработанного масла ниже.

-масло топленое с нативным β -каротином , обогащенное порошком из сухой моркови позволило снизить массовую долю влаги на 0,2% по сравнению с контрольным образцом, перекисное и кислотное числа находились в пределах для свежего масла, содержание β-каротина составило 1,67%. Установлено, что суточная степень удовлетворения, % к рекомендуемой норме при его потреблении составила, 62-37 %, а энергетическая ценность 891 ккал – это составляет 35,6 % от рекомендуемой нормы (2500 ккал).

— мороженое мягкое на основе соевых продуктов — на основе соевого молока несколько превосходит контрольный образец по содержанию витаминов: В1, В2, В9, В3, Н, холина, а также минеральных веществ: калия, кальция. Энергетическая ценность нового вида мороженого значительно ниже и составляет 39 ккал/100г, по сравнению с контрольным образцом – 132 ккал/100г.

Разработка таких продуктов позволило приблизить потребление молочных продуктов к физиологическим нормам и обеспечить организм недостающими микронутриентами. С экономической точки зрения они значительно уступают традиционным молочным продуктам за счет использования вторичного молочного сырья, которые по пищевой ценности и потребительной стоимости превосходят натуральное молоко, и решить проблему безотходной технологии в молочной промышленности.

В связи с этим, было предложено включить в набор минимальной потребительской корзины или заменить традиционные виды молочных продуктов разработанными с целью удовлетворения в микронутриентах с учетом рекомендуемых норм потребления ( таблица 1)

Таблица 1 — Степень удовлетворения в микронутриентах с учётом рекомендуемых норм потребления в традиционном продуктовом наборе и наборе с новыми молочными продуктами

Микронутриенты

Степень удовлетворения в микронутриентах традиционным набором, %

Степень удовлетворения в микронутриентах набором с новыми молочными продуктами, %

-каротин, мг

Н (биотин), мкг

РР (ниацин), мг

В3(пантотеновая кислота), мг

В2 (рибофлавин), мг

60,4

12,73

51,58

57,30

84,00

94,6

35,0

75,12

81,44

95,00

В4 (холин), мг

В12 (кобаламин), мкг

64,43

46,67

89,75

63,39

Кальций, мг

Магний, мг

Сера, мг

Йод, мкг

Фтор, мкг

Селен, мкг

Цинк, мкг

74,13

90,20

73,02

66,34

19,76

2,02

67,37

83,07

99,01

84,18

78,52

39,76

2,96

77,32

Данные таблицы 1 говорят о том, что население с традиционным набором недополучает все микронутриенты, а при включении в набор потребительской корзины молочных продуктов, обогащённых натуральными добавками с введением растительных компонентов, их дефицит значительно сокращается, что позволяет:

— обеспечить организм биологически-активными веществами – микронутриентами;

— сократить процент заболеваний, связанных с отсутствием или недостатком микронутриентов;

— рекомендовать новые функциональные молочные продукты в питании всех возрастных групп населения.

На все продукты получены патенты.

Библиографический список

1. Акопов, И.Э. Важнейшие отечественные лекарственные растения и их применение / И.Э. Акопов. – Томск, 1990. – 444 с.
2. Дударева, Е.Ю. Разработка и исследование технологии кисломолочных напитков с использованием мелиссы лекарственной:, дисс. канд.техн. наук: 05.18.04 /Дударева Елена Юрьевна. -Кемерово, 2009. 121с.
3. Государственная фармокапея СССР. Общие методыанализа. Вып. I МЗ СССР. – 2-е изд. дополн. – М.:Медицина, 1987
4. Дадали, В.А. Биологически активные вещества растений как фактор детоксикации организма / В.А Дадали, В.Г. Макаров // Вопросы питания. -2003. №5. – С.49-56
5. Крупин, А.В. Разработка технологии производства напитков вторичного молочного сырья / А.В. Крупин, Л. А. Остроумов, И.С. Разумникова // Достижения науки и техники АПК.- 2009.- №7.-С.64-65.
6. Литвинова, Е.В., Дурнев А.Д., Орешенко А.В., Лисицин А.Б. Лечебно-профилактические эмульсии с антимутагенными добавками бета-каротина и аспартама // Пищевая промышленность, 2002, №6
7. Ломачинский, В.А. Научное обоснование эффективных экстракционных технологий переработки растительного сырья: Дис. ..д.т.н. – М.: ВНИИКОП, 2002
8. Майоров, А.А. Перспективы использования соевых компонентов / А.А. Майоров, И.М. Мироненко, Н.А. Овсянкина, А.Н. Белов, В.В. Ельчанинов, А.Д. Коваль, М.П. Щетинин // Молочная промышленность. – 2002. – №1. – С. 55-57.
9. Орлова, О.Ю. Разработка рецептуры и технологии творожных продуктов с добавкой из плодов грецкого ореха молочно-восковой спелости // Автореф. дис. к.т.н., СПб, 2009. – 24 с.
10. Сельскохозяйственная экология: учебн. Пособие для студ. Вузов по агрономическим и зооветеринарным спец. / ред. Н.А. Уразаев. – 2-е изд. перераб. и доп. – М.: Колос, 2000. – 304 с.

Источник

Производство молочных продуктов сложного сырьевого состава обусловливает использование широкого спектра различных пищевых добавок и функциональных ингредиентов. Наиболее часто используют пищевые добавки, изменяющие внешний вид и вкус (пищевые ароматизаторы и красители); формирующие структуру (загустители, желирующие агенты, пенообразователи, эмульгаторы, стабилизаторы белка и т.п.); подсластители; консерванты; антиокислители.

Анализируя качество кисломолочных продуктов сложного сырьевого состава, реализуемых в торговой сети, можно отметить, что большинство из них имеет пороки различного происхождения. К ним относятся хлопьевидная, крупитчатая консистенция; излишне кислый вкус; послевкусие (в продуктах с подсластителями) и др. Последнее можно объяснить различными причинами: использованием пищевых добавок без учета их функциональных свойств; способом производства кисломолочных продуктов; дозами и режимами внесения добавок в продукты. Наиболее распространенные пороки: хлопьевидная, крупитчатая консистенция; излишне кислый вкус. Причины: использование фруктово-ягодных добавок, активная кислотность которых менее 3,2; низкое содержание сахара (40–50 %) в добавках. При внесении таких наполнителей в сквашенный продукт за счет дополнительного подкисления и последующей коагуляции белка появляется крупитчатость. Фруктово-ягодные добавки с таким составом нельзя вносить в подготовленное для сквашивания молоко и совместно ферментировать. Молочно-белковый сгусток в этом случае будет иметь хлопьевидную консистенцию вплоть до ее расслоения. Может быть также нарушен процесс развития молочнокислой микрофлоры. Цвет, характерный для фруктово-ягодной добавки, в таком продукте отсутствует или недостаточно выражен из-за повышенной кислотности наполнителя. Поэтому для производства фруктово-ягодных добавок высокого качества необходимо использовать фрукты и ягоды лучших сортов. Первоначальная обработка фруктов и приготовление из них смеси должны проводиться как можно быстрее, так как дрожжи, присутствующие в свежих и замороженных плодах и ягодах, начинают быстро размножаться, особенно после добавления воды и сахара. Свежеприготовленная смесь плодов и ягод должна быть подвергнута тепловой обработке. При этом в зависимости от вида плодов и ягод необходимо подбирать специальные режимы, так как чрезмерное нагревание влияет на цвет и вкус фруктов, при добавлении сахара появляется привкус карамели.

В зависимости от типа продукта, его структуры и назначения, а также технологии изготовления могут использоваться различные виды фруктово-ягодных добавок: гомогенной консистенции или с кусочками фруктов и ягод различного размера. Наиболее востребованы: клубника, персик, вишня, ананас, лесной сбор, абрикос, малина, черника, чернослив, экзотические виды (манго, киви, ананас, банан, маракуйя, миксы этих фруктов), а также их смеси с мюсли и злаками.

Примерное соотношение компонентов во фруктовых наполнителях, %:

фрукты − 10−50;
сахар − 40−55;
вода − 5−35;
гелеобразователи и загустители − 1−6;
другие компоненты − 1−3.

По микробиологическим показателям фруктовые наполнители должны соответствовать следующим требованиям:

общее количество микроорганизмов – не более 5000 КОЕ/г;
дрожжи и плесени – отсутствовать в 100 г.

Для получения готового продукта с плотной консистенцией и равномерным распределением фруктового наполнителя по всей поверхности рекомендуется использовать стабилизаторы консистенции или белковые обогатители. В этом случае фруктовый наполнитель не осаждается на дно резервуара или потребительской тары.

При производстве термизированного йогурта фруктовые наполнители вносят до термизации, если ее проводят в аппарате периодического действия, или после термизации в потоке из асептического контейнера. При гомогенизации перед термизацией фруктовый наполнитель добавляют после дробления жировых шариков. Если в наполнителе нет частиц мякоти, то его можно вносить до гомогенизации – отдельно или вместе со стабилизатором. Тепловая обработка приводит к потере некоторых вкусоароматических веществ. Кроме того, некоторые стабилизаторы, такие как камеди, крахмал, уменьшают интенсивность вкуса и аромата. Поэтому йогурт, подвергаемый термообработке, нуждается в передозировке вкусовых веществ.

При выборе фруктово-ягодных наполнителей предварительно необходимо проверить, соответствуют ли технические возможности оборудования на предприятии. Например, если в наполнителе присутствуют кусочки фруктов, то такой продукт нельзя фасовать, когда поперечное сечение выходного отверстия дозатора меньше размера фруктовых частиц. При производстве кисломолочных продуктов (в том числе фруктового йогурта) необходимо принимать во внимание параметры на выходе. Расстояние между смешивающей установкой и расфасовочной машиной должно быть небольшим. Даже если фруктовый наполнитель и йогурт содержат стабилизаторы, структура не может постоянно подвергаться неограниченным нагрузкам. При наличии длинных трубопроводов может наблюдаться такое явление, как расслоение продукта во время перекачки, могут возникнуть проблемы из-за несоответствия попе речного сечения трубопровода, что в результате негативно сказывается на качестве готового продукта. Фруктовые наполнители с кусочками фруктов особенно сильно подвержены этим процессам.

При расфасовке нежелательны длительные холостые простои установки. В данной ситуации кусочки могут отделяться от остальной массы и оседать в нижней части трубопровода. Жидкая масса будет перемещаться быстрее, чем кусочки, которые уже успели осесть. В результате в первые минуты работы установки нельзя получить желаемый однородный продукт. Если это происходит постоянно, необходимо проверить правильность подбора системы, соответствие технических характеристик трубопровода скорости потока, а также стремиться сократить продолжительность простоев, чтобы предотвратить расслоение.

Желательно, чтобы кислотность фруктового наполнителя была не ниже кислотности йогурта или рН 3,5−4,5, но не менее 3,2, так как в противном случае могут наблюдаться мучнистость, уменьшение стабильности и выделение сыворотки. Нужно учитывать, что некоторые фруктовые наполнители содержат танины (например, сок грейпфрута), которые реагируют с молочными белками и образуют осадок.

КИСЛОМОЛОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ С АРОМАТИЗАТОРАМИ И КРАСИТЕЛЯМИ

Наиболее часто встречающийся порок – нехарактерный, недостаточно выраженный или практически отсутствующий аромат внесенного ароматизатора. Для успешного применения ароматизаторов очень важно правильно выбрать и сам ароматизатор, и его дозировку. Следует учитывать, на какой стадии технологического процесса вносится ароматизатор. Если после его внесения продукт подвергается тепловой обработке, то необходимо выбирать ароматизаторы, разработанные для использования в требуемом интервале рабочих температур. Ароматизаторы, предназначенные для применения в холодных массах, скорее всего, не дадут желаемого результата. В этом случае придется увеличивать дозировку ароматизатора, что экономически невыгодно, к тому же может измениться аромат, как правило, не в лучшую сторону.

В последнее время увеличивается интерес к натуральным ароматизаторам и красителям. Несколько лет тому назад натуральные добавки делали на основе летучих веществ фруктов, масляных эссенций и концентрированных фруктовых соков. Они, как и большинство традиционных натуральных продуктов, обладали более слабым вкусом по сравнению с синтетическими двойниками. В настоящее время появляется все больше возможностей для тестирования вкусовых и ароматических добавок и красителей с целью подтверждения их натуральности.

Количество применяемых синтетических красителей сокращается, в то время как рынок натуральных пищевых красителей расширяется. Натуральные красители предлагают в концентрированной форме, их доза в продукте очень незначительна, и они несущественно влияют на консистенцию и вкус. Натуральные красители в молочных продуктах устойчивы к воздействию тепла и света, хорошо сохраняются в готовом продукте.

Улучшение профиля вкуса молочных продуктов с помощью аутентичных вкусовых и ароматических ингредиентов и красителей дает возможность производителям увеличить выпуск полезных для здоровья продуктов.

КИСЛОМОЛОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ С ПОДСЛАСТИТЕЛЯМИ

Наиболее часто встречающийся порок – недостаточно стойкий сладкий вкус; ощущение послевкусия; низкий коэффициент сладости. Нестабильные функциональные свойства проявляются в основном в природных подсластителях.

Из массы подсластителей наиболее популярна сукралоза, являющаяся не подсластителем, а заменителем сахара. Сукралоза приблизительно в 600 раз слаще сахара, а универсальность свойств позволяет использовать ее практически во всех случаях, когда для подслащивания продукции применяют сахар.

Сукралоза устойчива при хранении, ее можно добавлять в пищевые продукты и напитки на любой стадии производства, в том числе при стерилизации, сушке, экструзии. Сукралоза абсолютно безвредна, испытана во многих лабораториях мира. Разлагается она биологическим путем, не вызывая кариеса зубов.

КИСЛОМОЛОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ СО СТАБИЛИЗИРУЮЩИМИ ДОБАВКАМИ

При производстве молочных продуктов используются различные стабилизирующие добавки (пектины, желатин, крахмалы и их смеси, в том числе с камедями и др.). Наиболее часто применяют пектиныс различной степенью этерификации (метоксилирования), стандартизированной чувствительностью к ионам кальция и реологическими свойствами.

Высокометоксилированный (HM, степень этерификации >50 %) пектин, как и другие гидроколлоиды, осаждающие белки (карбоксиметилцеллюлоза, камедь рожкового дерева, гуаровая смола и т.д.), может быть добавлен только в сквашенный продукт. Если раствор НМ пектина вносить в молоко, то через некоторое время появляется хлопьевидный осадок белка. Это явление обратимо, так как не связано с химическими изменениями молекул белка и объясняется сильными гидрофильными свойствами пектина, который разрушает защитную гидратную оболочку казеина и снижает его устойчивость. При понижении рН в результате сквашивания или подкисления молока молекулы казеина постепенно теряют отрицательный заряд. В изоэлектрической точке (рН 4,6) молекулы белка нейтральны и теряют свою гидратную оболочку, а при дальнейшем снижении кислотности получают положительный заряд. Отрицательно заряженный НМ пектин при смешивании с кисломолочным продуктом образует казеино-пектиновый комплекс с избыточным отрицательным зарядом и преобладанием сил отталкивания, благодаря чему оказывает стабилизирующее действие на молочно-белковый сгусток. В результате пектин уменьшает степень слипания молекул казеина, предотвращает появление крупитчатости или мучнистости, снижение влагоудерживающей способности и отделение сыворотки, например, в процессе термизации и длительного хранения продукта. Для стабилизации кислых молочных гелей применяется НМ пектин с высокой молекулярной массой и степенью этерификации желательно около 70 % (60–80 %), так как существенные отклонения этого показателя в ту или иную сторону неблагоприятно сказываются на результатах стабилизации. С целью достижения желаемого эффекта необходимо контролировать рН, содержание белка в продукте, его дисперсность и правильно подбирать концентрацию пектина. Стабилизирующий эффект НМ пектина снижается при рН ниже 3,6 и выше 4,2. Для высокодисперсного белка, а также для крупных его агломератов требуется большее количество пектина, в то же время передозировка пектина ухудшает внешний вид и приводит к появлению крупитчатости продукта.

Низкометоксилированный (LM) пектин в результате взаимодействия с кальцием и белком молока образует гель, консистенция которого зависит от дозировки пектина и может меняться от вязкотекучей до желеобразной. Коммерческий пектин должен содержать определенное количество буферных солей, так как при растворении понижает рН молока, что может приводить к осаждению белка при нагревании. Прочность, вязкость геля, который LM пектин образует в молоке при сквашивании, зависят от достигаемого рН: они повышаются при охлаждении продукта. Оптимальный уровень вязкости наблюдается при охлаждении кисломолочного продукта с рН 4,5.

Для снижения чувствительности к кальцию LM пектин амидируют. В амидированном пектине часть эфирных групп преобразована в амидные. Амидированные пектины менее подвержены осаждению при высоких концентрациях кальция, так как для образования геля им требуется меньшее его количество. При производстве йогурта часто применяются амидированные пектины низкой степени этерификации. При выборе пектина нужно учитывать вид продукта, уровень рН, содержание сухих веществ и особенности производства.

Желатин подразделяется на марки по прочности образуемого раствором стандартной концентрации (10 и 6,67 %) геля, вязкость и температура плавления которого также различны. Свойства желатина в значительной степени зависят от вида сырья и технологии получения. В зависимости от способа извлечения различают желатин кислотный с рН 4,7–5,6 (тип А) и щелочной с рН 6–9,5 (тип В). При использовании желатина необходимо учитывать его характеристики, так как добавки с кислым рН снижают термоустойчивость белков молока, а гели с низкой прочностью имеют также более низкую вязкость и температуру плавления. Самое важное функциональное свойство желатина – образование высокоэластичного термообратимого геля с точкой плавления, находящейся в пределах уровня температуры тела, ниже, чем у пектина, каррагинана, агара, дающих более хрупкие и менее эластичные гели. Термообратимость гелей желатина – одновременно положительное и отрицательное свойство. Для того чтобы преодолеть или свести к минимуму проблемы, связанные с низкой температурой гелеобразования и плавления желатина, используются различные подходы, например, создание смешанных гелеобразующих систем желатина и подходящих растительных гидроколлоидов; изменение характеристик желатина путем добавления растворимых ве ществ (например, солей) и ферментативное сшивание желатина.

Смолы (камеди) при довольно низкой концентрации (0,1–1 %) образуют в воде вязкие растворы с псевдопластическим поведением, проявляют свойства эффективных загустителей и стабилизаторов в многофазных смесях, устойчивы к действию кислот и щелочей, высоких температур, совместимы с другими загустителями и желеобразователями и проявляют синергетический эффект с галактоманнанами (гуаровая смола, камедь рожкового дерева). Растворы устойчивы к небольшим сдвиговым напряжениям, проявляют высокую тиксотропность. Вязкость растворов при невысоких температурах меняется незначительно (от 20 до 80 °С – на 14 %) и повышается с течением времени (до 24 ч), т.е. происходит набухание.

Крахмалы (окисленные, фосфатные, гидроксипропиловые и др.), модифицированные в результате различных видов воздействия (физического, химического, биологического), отличаются по степени гидрофильности, способности к клейстеризации и гелеобразованию, формируют клейстеры пониженной вязкости, с заданными свойствами и структурой. Модифицированные крахмалы приобретают повышенную студнеобразующую способность (окисленный крахмал), а также загущающую, стабилизирующую и эмульгирующую способность в системах вода–белок, жир–вода и др., повышают устойчивость этих систем к изменению кислотности среды, действию высоких температур, перемешиванию и перекачке. Крахмальные зерна набухают при нагревании. При обработке конечный продукт должен содержать максимальное количество неповрежденных, полностью набухших гранул крахмала. Это обеспечивает оптимальную вязкость, хорошую консистенцию, стабильность в хранении. Гомогенизация до набухания не приводит к разрушению структуры. При гомогенизации после клейстеризации есть риск разрушения крахмала, поэтому необходимо использовать высокоустойчивые модификации или гомогенизировать смесь при температуре ниже температуры его клейстеризации. На реологические свойства клейстеров влияют, кроме вида, дозы крахмала, степень, условия его гидратации (температура, время нагревания, сдвиговые нагрузки), рН. Крахмалы не взаимодействуют с белками молока, но излишне вязкий гель, образующийся либо вследствие избыточного количества крахмала, либо его высоких клейстеризующих свойств, препятствует образованию прочного молочно-белкового сгустка при сквашивании и приводит к хлопьевидной консистенции продукта.

Применение однокомпонентных стабилизирующих добавок имеет свои недостатки. При использовании только пектина или крахмала в качестве стабилизатора трудно получить такую же вязкость, как при внесении его в комбинации с желатином или другими стабилизаторами. При совместном применении двух и более загустителей проявляется синергетический эффект функциональных свойств: смеси загущают сильнее, чем можно было бы ожидать от суммарного действия компонентов. Все коммерческие стабилизирующие добавки стандартизируются по своей желирующей способности в стандартном молочном геле путем добавления различных сахаровнаполнителей (лактозы, глюкозы, декст розы и т.д.), иногда в их состав включаются эмульгирующие вещества и стабилизирующие соли. Добавки выбираются с учетом их назначения.

Отрицательные эффекты, возникающие при применении отдельных гидроколлоидов, могут проявляться и при использовании их смесей, например, при применении нетермоустойчивого сырья в сложных многокомпонентных смесях, при неправильном проведении технологического процесса.

Таким образом, использование пищевых и биологически активных добавок, ароматизаторов, технологических функциональных веществ является одним из важнейших условий современного производства пищевых продуктов заданного состава и свойств, сохраняющих качество и безопасность в течение всего срока годности, основой интенсификации переработки пищевого сырья, совершенствования технологий, расширения ассортимента.

Статья была опубликована в журнале “Молочная промышленность” №3, 2017 г.

Источник