Рацион питания, достаточный для восполнения умеренных энергозатрат, не может обеспечить организм необходимым количеством витаминов, минеральных веществ и пищевых волокон, потребность в которых у современного человека существенно возросла вследствие роста стрессовых и экологически неблагоприятных факторов [1, 2]. Широкое распространение получили комбинированные продукты на основе молочной сыворотки. Сыворотка технологична в переработке, что облегчает получение разных типов новых продуктов. Кроме того, вкус молочной сыворотки хорошо сочетается со вкусом вводимых компонентов [5].
Подобные продукты получают путем комбинирования, то есть введения обогащающих добавок растительного происхождения в продукты питания массового потребления. Одно из актуальных направлений — использование для этого овощей того региона, где проживает человек [3, 4]. Овощи являются основным источником минеральных солей и витаминов. Содержание в овощах органических кислот (яблочная, лимонная, винная) и ароматических веществ способствует улучшению аппетита, хорошему усвоению пищи. Таким образом, целью исследования являлась разработка технологии новых напитков функционального назначения на основе молочной сыворотки с овощными наполнителями. В исследование использовали творожную сыворотку ТМ «Кубанский молочник» (ст. Брюховецкой, Краснодарского края, ЗАО «СК «Ленинградский»).
Наличие в сыворотке большого количества лактозы делает ее хорошей средой для различных типов брожений, а наличие белков позволяет повышать биологическую ценность вырабатываемых на ее основе продуктов [6].
При подборе микрофлоры в разработке технологии функциональных напитков на основе молочной сыворотки с овощными наполнителями необходимо учитывать специфические требования, предъявляемые к продуктам функционального назначения. Известно, что бифидобактерии дают достаточно высокий урожай клеток, способствуют улучшению вкуса продукта, устойчивы к кислой реакции среды и, следовательно, имеют высокие адгезивные свойства (выживаемость в желудочно-кишечном тракте в процессе микробной трансформации) [5]. Ацидофильные палочки вырабатывают естественные антибиотики, которые подавляют рост бактерий группы кишечной палочки и др., оказывают направленное действие на некоторые метаболические процессы, важные для ускорения восстановления и повышения работоспособности организма [6]. Учитывая вышеизложенное, для разработки функционального напитка на основе молочной сыворотки с овощными наполнителями был выбран бактериальный концентрат, состоящая из комбинации культур В.bifidum 791 и L.acidophilus в соотношении 5:1.
Источником минеральных солей, витаминов, органических кислот и ароматических веществ, способствующих улучшению аппетита и хорошему усвоению пищи наибольший интерес представляет топинамбур, свекла и морковь [1].Топинамбур — это клубневое растение, принадлежащее к роду подсолнечниковых. В состав клубней топинамбура входят также белки, пектин, аминокислоты, органические и жирные кислоты [5]. Свекла содержит углеводы, клетчатку, калий, фосфор, кальций, магний, железо, цинк, витамины С, В1, В5, В6, РР, Е, фолиевую кислоту, провитамин А, которые так необходимы человеку [4]. Морковь — признанный лидер среди овощей по содержанию провитамина А, количество которого составляет 7–11 мг % на 100 г, а в некоторых сортах — до 20–37 мг % на 100 г. В моркови содержатся витамины B1, B2, В9, С, PP [6].
Для определения пробиотичских свойств используемой закваски изучали влияние овощного пюре на динамику сквашивания творожной сыворотки, состоящей из В.bifidum 791 и L.acidophilus. На основании исследований литературных источников и практики в технологии напитков из молочной сыворотки был выбран процент вносимой закваски — 3 % (рис.1).
Рис.1. Влияние растительных добавок на динамику сквашивания сыворотки бакконцентратом
При исследовании влияния растительных добавок на кинетику сквашивания творожной сыворотки в неё вносили пюре свеклы, моркови и топинамбура в количестве 25 %. Полученные смеси пастеризовали, охлаждали до температуры заквашивания и вносили концентрат бифидобактерий. Термостатирование проводили при температуре 37 оС в течение 24 часов, контролем служил образец без растительных добавок. Опытным путем установлено, что введение растительных добавок интенсифицирует процесс ферментации. Из графика, представленного на рис. 1 видно, что введение растительных добавок интенсифицирует процесс кислотообразования. Наилучшие результаты были получены при использовании пюре топинамбура. Незначительно меньшая активность наблюдалась в образцах с пюре моркови и свеклы. Таким образом, введение растительных добавок, до сквашивания позволяет интенсифицировать процесс кислотообразования и тем самым сократить процесс ферментации. Установлено, что при использовании заквасок прямого внесения для ферментации сыворотки необходима предварительная их активизация. Наилучшие результаты наблюдаются при внесении концентрата, активизированного на нейтрализованной и электроактивированной сыворотке. В дальнейших испытаниях использовали закваску, приготовленную на нейтрализованной сыворотке.
Для разработки рецептуры функционального напитка необходимо подобрать оптимальное соотношение компонентов (топинамбур:морковь:свекла) для составления овощного пюре, при котором достигался наибольший пребиотический эффект, и при этом продукт обладал хорошими органолептическими показателями. С целью решения этой задачи пюре овощей вносили в сыворотку в количестве от 10 до 40 %, контролем служила сыворотка без растительных добавок.
Опытным путем установлено, что увеличение массовой доли растительного компонента интенсифицирует процесс кислотообразования, но одновременно с этим ухудшаются органолептические показатели продукта, поэтому оптимальной нормой внесения пюре является 20–30 %. Наибольший эффект достигался при использовании топинамбура. Это объясняется тем, что топинамбур богат инулином, который используется в процессе жизнедеятельности отдельными видами бифидобактерий как питательное вещество.
Из проведенных ранее исследовании можно сделать вывод, что образцы с пюре топинамбура уступают по внешнему виду, образцам с пюре моркови и свеклы, поэтому с целью улучшения органолептических свойств предложено использовать комбинации пюре топинамбур:морковь:свекла. На рис. 2 показана динамика сквашивания сыворотки при внесении 25 % комбинированной добавки, состоящей из пюре топинамбура, моркови и свеклы в соотношении: (образец 1 — пюре топинамбура 70 %, моркови 20 %, свеклы 10 %; образец 2 — пюре топинамбура 60 %, моркови 20 % свеклы 20 %; образец 3 — пюре топинамбура 50 %, моркови 25 %, свеклы 25 %).
Как следует из полученных данных (рис. 2), в образце 1 с содержанием пюре топинамбура 70 %, процесс нарастания кислотности проходит интенсивнее по сравнению с образцом 2 и 3. Следует отметить, что свекла содержит природный краситель бетанин, который хорошо растворим в воде и способен давать более интенсивное окрашивание.
Рис. 2. Влияние смесей пюре топинамбура, моркови и свеклы на динамику сквашивания сыворотки
Пюре из моркови в технологии сывороточного напитка также улучшает цвет продукта за счет наличия красящих пигментов — каратиноидов — и усиливает профилактические свойства за счет наличия таких функциональных ингредиентов, как пантотеновая кислота и ее производные, пищевые волокна и витамины. Пантотеновая кислота и ее производные обладает ростстимулирующим действием в отношении различных штаммов бифидобактерий, при этом максимальная активность свойственна таким пантатеносодержащим соединениям моркови, как пантетин и S-сульфопантетин. Таким образом, добавление растительных компонентов при получении функциональных напитков из молочной сыворотки позволяет не только улучшать вкусовые качества продукта, сбалансировать микронутриентный состав, но и усилить пробиотический эффект и придать продукту симбиотические свойства.
Дегустационный анализ является наиболее распространенным и, вместе с тем, наиболее объективным и надежным способом оценки качества продуктов. Для дегустации были выбраны 3 опытных образцов сывороточного напитка с овощным пюре, состоящим из топинамбура, моркови и свеклы в соотношении: (образец 1 — пюре топинамбура 70 %, моркови 20 %, свеклы 10 %; образец 2 — пюре топинамбура 60 %, моркови 20 % свеклы 20 %; образец 3 — пюре топинамбура 50 %, моркови 25 %, свеклы 25 %).
Результаты дегустации показывают, что наиболее низкие оценки дегустационной комиссии получил образец № 3 — в образце преобладает насыщенный яркий цвет, вкус и запах свеклы, не свойственный сывороточному напитку. Наиболее высокие оценки получил образец 1 — образец обладает мягким кислосладким вкусом, с запахом внесенного ароматизатора; цвет — приятный свекловичный, равномерный по всей массе, консистенция — однородная, в меру вязкая жидкость. На основание полученных данных дальнейшие исследования будут проводиться с опытным образцом 1.
Оценку пробиотических свойств разработанного сывороточного напитка с овощным наполнителем определяли по содержанию жизнеспособных клеток, как молочнокислых микроорганизмов, так и бифидобактерий в течение 3 недель.
В результате исследования роста молочнокислых и бифидобактерий в сывороточном напитке с овощным наполнителем, установлено, что в нем содержание жизнеспособных клеток как молочнокислых микроорганизмов, так и бифидобактерий остается на высоком уровне в течение всего срока хранения. Таким образом, результаты экспериментальных исследований дают основание для вывода о целесообразности производства функциональных напитков на основе молочной сыворотки с овощными наполнителями.
Литература:
- Воронова, Н. С. Обогащение мучных кондитерских изделий модифицированным белковым изолятом из подсолнечного жмыха / Н. С. Воронова, Д. В. Овчаров // Молодой ученый. — 2015. № 5–1 (85). — С. 29–32.
- Бердина, А. Н. Липопротеиновый комплекс семян подсолнечника / А. Н. Бердина, Н. С. Воронова, А. А. Нестеренко. — Саарбрюккен: Palmarium Academic Pudlishing, 2014. — 94 с.
- Воронова, Н. С. Распределение электрофоретических фракций белковых изолятов из подсолнечного жмыха / Н. С. Воронова, Овчаров Д. В. // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. — 2014. — № 104. — С. 943–952.
- Воронова, Н. С. Исследование белков семян льна как полноценных и необходимых для здоровья человека / Воронова Н. С., Бередина Л. С. // Молодой ученый. — 2015. № 14. — С. 144–147.
- Воронова, Н. С. Исследование состава льняного жмыха как нового ингредиента в производстве молочных продуктов / Воронова Н. С., Бередина Л. С. // Современные тенденции технических наук Материалы IV Международной научной конференции.- 2015. — С. 93–96.
- Воронова, Н. С. Исследования органолептических и физико-химических показателей льняного семени, как нового функционального ингредиента в молочной промышленности / Воронова Н. С., Бередина Л. С. // Молодой ученый. — 2015. № 14. — С. 128–131.
