Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы .10
1.1 Технологические особенности плавленых сыров и плавленых сырных продуктов .10
1.1.1 Плавленые сыры и плавленые сырные продукты на основе творожного сырья 10
1.1.2 Перспективы использования нежирного творожного сырья, выработанного из пахты, в производстве плавленых сырных продуктов 14
1.1.3 Структурообразование в плавленых сырах и плавленых сырных продуктах 20
1.2 Пищевая ценность дикорастущих плодов, ягод и травянистых растений .26
1.3 Характеристика дикорастущего сырья для обогащения состава плавленых сырных продуктов 31
1.4 Заключение по литературному обзору, цели и задачи исследований 38
2. Организация проведения теоретических и экспериментальных исследований 41
2.1 Организация работы и схема проведения исследований 41
2.2 Объекты и методы исследований 44
3. Результаты исследований и их анализ 49
3.1 Изучение технологического потенциала дикорастущего сырья .49
3.1.1 Изучение химического состава в т. ч. биологически активных веществ (БАВ) дикорастущего сырья .49
3.1.2 Получение концентратов дикорастущего сырья и изучение их соста-ва 56
3.1.3 Разработка композиций дикорастущего сырья 59
3.1.4 Исследование органолептических показателей молочных продуктов с использованием сырья калины .61
3.2 Разработка стабилизационной смеси для плавления творожного сырья 65
3.3 Влияние компонентного состава на формирование плавленого сырного продукта 69
3.4 Исследование влияния термомеханической обработки на формирование структуры плавленых сырных продуктов .75
3.5 Обоснование сроков хранения плавленых сырных продуктов .81
4. Практическая реализация результатов 86
4.1 Технология плавленых сырных продуктов «Калинка» и «Калиновый»..86
4.2 Пищевая и биологическая ценность продуктов .91
Выводы 97
Список литературы 99
Приложения 111
- Плавленые сыры и плавленые сырные продукты на основе творожного сырья
- Пищевая ценность дикорастущих плодов, ягод и травянистых растений
- Изучение химического состава в т. ч. биологически активных веществ (БАВ) дикорастущего сырья
- Влияние компонентного состава на формирование плавленого сырного продукта
Введение к работе
Актуальность работы. В последние годы в структуре питания населения, в том числе и в России, отмечается дефицит полноценных белков, полиненасыщенных жирных кислот, при избыточном употреблении жиров и углеводов. У большинства населения отмечается недостаток витаминов, широкого спектра витаминоподобных веществ природного происхождения, макро- и микроэлементов.
Население многих регионов постоянно испытывает экологическую нагрузку, различные стрессовые ситуации в современном жизненном ритме, что отрицательно сказывается на здоровье.
Решением данной проблемы является разработка и производство продуктов функционального назначения, удовлетворяющих потребности всех возрастных групп и предусматривающих нивелирование негативных экологических условий.
К функциональным продуктам относятся плавленые сыры и плавленые сырные продукты. Их пищевая ценность определяется сырьевыми компонентами, входящими в состав продуктов и характеризуется наличием в них большого количества полноценного белка и жира.
В последние годы особую важность приобретает направление по использованию творожного сырья, как основного молочного белкового компонента, при получении плавленых сырных продуктов. Это позволяет высвободить дорогостоящие сычужные сыры из сферы переработки в сферу потребления. Помимо уменьшения стоимости сырья, это способствует сокращению технологического цикла производства.
Вместе с тем при производстве функциональных пищевых продуктов наблюдается устойчивая тенденция повышения интереса к экологически безопасным местным сырьевым ресурсам, а именно – дикорастущим плодам, ягодам и травянистым растениям.
Растительное сырье представляет большую ценность благодаря специфичным сочетаниям биологически и фармакологически активных компонентов (микронутриентов), которое в экологическом отношении является более благоприятным.
Таким образом, актуальным представляется разработка плавленых сырных продуктов на основе низкожирного творога с использованием дикорастущего сырья.
Степень разработанности темы. Важным элементом сбалансированного здорового питания являются функциональные продукты.
Большой теоретический и практический вклад в развитие технологий молочных продуктов функционального питания внесли ученые отечественных школ прикладной биотехнологии: А.А. Покровский, И.А. Рогов, Н.Н. Липатов (ст), Н.Н. Липатов (мл), В.А. Тутельян, В.Д. Харитонов, З.С. Зобкова, Н.П. Захарова, А.Г. Храмцов, Л.А. Остроумов, Н.И. Дунченко, В.И. Ганина, Н.А. Тихомирова, Л.Н. Шатнюк, И.С. Хамагаева, И.А. Евдокимов, Н.Б. Гаврилова, Л.М. Захарова и многие другие.
Целью настоящей работы являлась разработка технологии плавленых сырных продуктов на основе низкожирного творога с использованием дикорастущего сырья.
Основные задачи:
- изучить химический состав, в т.ч. биологически активных веществ, отдельных представителей дикорастущего сырья, в связи с использованием их в производстве плавленых сырных продуктов;
- разработать композиции дикорастущего сырья, обосновать их выбор;
- исследовать влияние стабилизационных систем различного состава на процесс плавления творожного сырья;
- изучить влияние основных факторов (доза сухого обезжиренного молока, доза дикорастущего сырья, доза сахарозы, отношение влаги к сухим обезжиренным веществам) на формирование продукта;
- исследовать изменение микроструктурных компонентов плавленого сырного продукта в процессе плавления и обосновать режимы плавления;
- изучить качественные показатели плавленых сырных продуктов на основе низкожирного творога с использованием дикорастущего сырья в процессе хранения и установить сроки их годности;
- изучить пищевую и биологическую ценность новых плавленых сырных продуктов;
- установить основные технологические параметры и технологию производства плавленых сырных продуктов на основе низкожирного творога с использованием дикорастущего сырья и разработать техническую документацию.
Научная новизна работы. Изучен химический состав дикорастущих растений, произрастающих на территории Кемеровской области (калина, крапива, черемша, клюква).
Установлены особенности восприятия калиновой горечи в составных молочных продуктах с различным компонентным составом.
Исследовано совместное влияние стабилизаторов структуры «каррагинаны» и регулятора кислотности «натрий двууглекислый» на активную кислотность и органолептическую оценку консистенции расплавленной творожной массы.
Изучено влияние компонентного состава (доза сухого обезжиренного молока, доза сахарозы, отношение влаги к сухим обезжиренным веществам, доза дикорастущего сырья) на формирование сладкого плавленого сырного продукта.
Установлены особенности микроструктуры плавленых сырных продуктов с сухим сырьем калины в зависимости от температурных режимов плавления.
Изучена пищевая ценность и показатели качества новых видов плавленых сырных продуктов с использованием сухого сырья калины и концентрата дикорастущего сырья (калина, крапива и клюква).
Теоретическая и практическая значимость работы. По результатам проведенных исследований на основе низкожирного творога с использованием дикорастущего сырья разработана технология плавленых сырных продуктов «Калинка», «Калиновый» и техническая документация для их производства (ТУ 9225-190-020683315-2014 и ТУ 9225-191-020683315-2014).
Проведена промышленная апробация разработанной технологии новых видов сладких плавленых сырных продуктов в условиях молочного предприятия ОАО «Юргинский гормолзавод» в Кемеровской области и подтверждена возможность её практической реализации для массового потребления.
Теоретические выводы и положения работы используются в основной образовательной программе подготовки бакалавров и магистров по направлению 260200 – «Продукты питания животного происхождения» на кафедре «Технология молока и молочных продуктов» в Кемеровском технологическом институте пищевой промышленности.
Степень достоверности и апробация результатов. Достоверность результатов исследований подтверждена методологией проведения экспериментов, применением стандартных методов исследований, использованием полнофакторных двух- и трехуровневых планов эксперимента, обработкой полученных экспериментальных данных методами статистического анализа, апробацией нового технологического решения в производственных условиях.
Апробация работы. Основные положения работы и результаты исследований обсуждались и докладывались на конференциях различного уровня, в том числе: Кемерово (2012 – 2013); Владивосток (2013); Уфа (2014).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 научных работ (в том числе две в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, определенных ВАК)
Основные положения, выносимые на защиту:
- особенности химического состава дикорастущих растений Кемеровской области (калина, крапива, клюква, черемша);
- состав стабилизационной смеси для плавления творожного сырья;
- микроструктурные изменения плавленых сырных продуктов с сухим сырьем калины в зависимости от температурных режимов плавления;
- технология плавленого сырного продукта на основе низкожирного творога с использованием дикорастущего сырья.
Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из 4 глав, в том числе введения, литературного обзора, методологической части, результатов исследований, выводов, списка источников литературы и приложений. Основной текст работы изложен на 110 страницах, включает 33 рисунка, 28 таблиц. Список литературы насчитывает 130 наименований, в том числе – 20 иностранных источников. В приложениях к диссертации приведены материалы, подтверждающие достоверность, новизну и практическую значимость результатов.
Плавленые сыры и плавленые сырные продукты на основе творожного сырья
Издавна творог является один из самых полезных молочных продуктов. Высокое содержание молочного белка, кальция и фосфора, различное количество жира делают этот продукт незаменимым для всех слоев населения [6]. Ежедневное употребление взрослого человека 200 гр. творога обеспечивает организм кальцием, нормализует обмен веществ, работу нервной системы. Белок, содержащий в твороге, обладает полноценным аминокислотным составом и легко усваивается в организме человека. Следует отметить, что некоторые виды аминокислот не производятся самостоятельно человеческим организмом, они должны поступать только вместе с пищей. В твороге находятся такие аминокислоты как: триптофан, лизин, метио-нин, являющиеся незаменимыми, их недостаток ведет к ограничению усвоения человеческим организмом других аминокислот [25,89]. Содержание легкоусвояемого молочного жира в твороге также очень важно в питании человека, так как возможности накопления и синтезирования жира человеческим организмом весьма ограничены. Жир входящий в состав творога восполняет энергетические затраты и выполняет структурно-пластические и защитные функции в организме [89,112]. Во ВНИИМСе созданы технологии плавленых сырных продуктов повышенной биологической ценности, в которых осуществляется корректировка жир-нокислотного состава [53].
Перед изготовителями плавленых сыров стоят две конкурирующие друг с другом задачи: минимизировать издержки производства, вырабатывая самый дешевый продукт, и вместе с тем обеспечить его высокое качество и превосходные потребительские показатели. Одновременное решение этих задач позволит создать продукт высокого качества и доступный массовому потребителю. В современных технологиях применяются следующие решения основных проблем производства, позволяющие экономить дорогостоящее и дефицитное молочное сырье: 1) увеличение использования творога (в том числе нежирного) в рецептурах плавленых сыров классического ассортимента - значительный объем в ассортименте занимает колбасный сыр. В его рецептуре возможно и целесообразно увеличение количества творога до 20 % без ущерба для качества продукта; 2) комплексное использование белковых и белково-углеводных концентратов из вторичного молочного сырья - их можно применять в плавленых сырах ломтевой и пастообразной групп, снизив тем самым количество нежирного сыра. В плавленых сырах ломтевой группы возможно использование нежирного творога - от 5 до 15 %, сухой сыворотки - от 0,8 до 20 %, сухого молочного продукта - до 3 % [36]. Для этих сыров разработаны рецептуры, позволяющие снизить количество нежирного сыра от 43,7 до 75,1 кг на 1 т плавленого сыра за счет комплексного использования творога обезжиренного, сухой подсырной сыворотки и сухого обезжиренного молока без снижения качества готового продукта. В рецептурах плавленых сыров пастообразной группы предусмотрено использование нежирного творога 10 - 18 %, сухой сыворотки - 1 %. Кроме того, для всех плавленых сыров допускается замена: - нежирного сыра и обезжиренного творога альбуминной массой из подсыр-ной сыворотки - от 7 до 10 % от общей массы компонентов смеси; - нежирного сыра и сухого молока подсырной сгущенной сывороткой - не более 3 % от общей массы компонентов смеси, сухой - от 1,5 до 2 % от обшей массы компонентов смеси, сухим молочным продуктом - не более 5 % от общей массы компонентов смеси, сухой деминерализованной сывороткой - не более 5 % от общей массы компонентов смеси; - взаимная замена сыворотки подсырной сгущенной и сухой [34]. 3) создание плавленых сыров из творога, в рецептурах которых использова ние сычужных сыров не предусмотрено. Продукты этой группы имеют при влекательную вкусовую гамму и нежную консистенцию; 4) выпуск плавленых сырных продуктов с использованием растительных жиров с целью частичной замены молочного жира (до 50 %), в абсолютном выражении экономия молочного жира составит до 15 % от массы продукта; 5) разработка и освоение новых видов продуктов, менее ресурсоемких по сычужным сырам: плавленых сыров с повышенной массовой долей влаги (60 % и более), сырных соусов, сырных супов и др. [36]. В рецептурах традиционных плавленых сыров творог используется в небольших количествах (10-12 %), что обусловлено его высокой кислотностью и влажностью. Кроме того, белок в твороге по своим свойствам существенно отличается от белка натуральных сыров. В процессе производства творога белок претерпевает значительные структурные изменения: мицеллы теряют почти весь кальций, при этом межмолекулярные связи, задействованные в формировании белковой сетки, имеют электростатический и гидрофобный характер, что обусловливает получение непрочного сгустка, в котором белок плохо связывает влагу. Поэтому введение творога в больших количествах способствует снижению плотности и упругости продукта, увеличению пластичности. Это приводит к получению продукта с более вязкой, липкой консистенцией. При этом ломтевые и колбасные плавленые сыры плохо сохраняют форму батона или брикета, трудно нарезаются на ломтики, слипаются [35,126].
Техническими документами регламентировано колебание массовой доли белка для плавленых сыров и плавленых сырных продуктов из творога от 8,4 (сладкие плавленые сыры и плавленые сырные продукты) до 53,5% (сухие плавленые сыры в порошке) [94,130]. Во ВНИИМСе проведены комплексные исследования, направленные на изучение физико-химических процессов, происходящих при преобразовании кислотных сгустков в плавленые сыры. Практической реализацией результатов исследований стала разработка технологии сыров из творога. В качестве основного сырья используется творог до 70 % от общего компонентного состава, различной жирности, как свежий, так и после замораживания и последующей дефростации. Отличительной особенностью данной технологии является использование струк-турообразователя, основной компонент которого, имеет органическую природу [35].
Воробьева Н. В. изучала особенности формирования плавленого сыра на основе творога, используя морковный наполнитель, для обогащения продукта каротином [14]. Ассортимент вырабатываемых плавленых сыров на основе творога разнообразен за счет введения различных добавок обогащающих продукт биологическими активными веществами [21,87]. Он представлен двумя группами: соленые без наполнителей, с наполнителями или ароматизаторами (зеленью, овощами, грибами, ветчиной и др.); сладкие с ванилином и фруктово-ягодными наполнителями и (или) ароматизаторами. В котле-плавителе смешиваются основные компоненты (творог, сливки), функционально необходимые добавки (структурообра-зователи, загустители, стабилизаторы), и вкусовые компоненты (соль, зелень, овощи и др.) в сочетании с механической и тепловой обработкой для достижения требуемой консистенции и показателей безопасности. Подобные продукты пользуются заслуженным спросом благодаря привлекательному вкусу, нежной консистенции и доступности покупателю. Применяемые технологические приемы обеспечивают получение высококачественного продукта, который по органолептическим показателям не уступает пастообразным плавленым сырам, вырабатываемым из полутвердых сыров. Сыры в герметичной упаковке выдерживают двухмесячный срок хранении без ухудшения качества продукта, что выгодно отличает их от других изделий из творога, имеющих ограниченный срок хранения [35,111]. Экономическая эффективность производства данных сыров обусловлена сравнительно низкой стоимостью основного сырья (творога), высокой влажностью готового продукта (от 56 до 66%) и пониженным содержанием жира (25-30 % в пересчете на сухое вещество) [35].
Пищевая ценность дикорастущих плодов, ягод и травянистых растений
Дикорастущие плоды и ягоды издавна используются в питании человека, как в свежем, так и в переработанном виде. Для представителей фауны дикорастущая флора это основной и главный продукт питания, но многие растения обладаю еще и лечебными свойствами. О лечебных свойствах многих растений упомянуто в старинных лечебниках, травниках разных народов. По данным различных авторов, использовать в пищу можно 700 - 1000 различных видов растений, однако применяют не более 50 видов [64,78,105]. Кемеровская область располагает большими запасами дикорастущего сырья, было выявлено 52 вида дикорастущих растений, из них 35 видов пользуются особым спросом для промысловой эксплуатации [79,80]. В последние годы в структуре питания большинства населения отмечается несбалансированность по белкам, жирам и углеводам, дефицит в отношении полиненасыщенных жирных кислот, растворимых и нерастворимых пищевых веществ, витаминов, макро и микроэлементов [76,77,98]. Однако местные дикорастущие плоды и ягоды являются высокоценными поставщиками необходимых компонентов для нормальной жизнедеятельности и функционирования организма. Некоторые вещества, содержащиеся в растениях обладают лечебными свойствами т.к для них характерна физиологическая активность и поэтому признаку объединяются под названием физиологические активные соединения, или биологически активные вещества (ФАС, или БАВ соответственно) [4,11,30]. Среди БАВ известны природные соединения, которые синтезируются и накапливаются растениями, такие как: алколоиды, терпеноиды, фенольные соединения и их гликозиды; витамины; микроэлементы и др. [11,20,62].
Также имеются сопутствующие вещества, способные оказывать определенное влияние на проявления главного терапевтического воздействия БАВ и балластные вещества, которые безразличны для организма. В качестве балласта в ряде случаев рассматривают клетчатку [22,48]. Дикорастущие растения, хотя и имеют низкую энергетическую ценность: 100 г съедобной части дают всего 30-100 ккал, но включают ряд биологически ценных компонентов, таких как - минеральные элементы, пищевые волокна и по-лифенольные соединения. Основным энергетическим материалом в составе плодов и ягод являются легкоусвояемые углеводы, преобладающие в сухом остатке [51,105]. В состав дикорастущих плодов и ягод входят углеводы, такие как сахара, полиолы, пектиновые вещества, клетчатка, гемицеллюлоза [74,105]. Сахара дикорастущих плодов и ягод представлены в основном глюкозой (виноградным сахаром) и фруктозой (плодовым сахаром). Среди углеводов особое место занимают пектиновые вещества. С кислотами, содержащимися в плодах, и сахаром они способны образовать хорошие жели-рующие свойства. Широко используется при производстве диетических и профилактических продуктов питания пониженной калорийности, а также продуктов, предназначенных для работающих в условиях свинцовой, ртутной интоксикации [105]. Органические кислоты совместно с сахарами, пектиновыми и дубильными веществами обусловливают вкус плодов и ягод. Они возбуждают аппетит, усиливают отделение желудочного сока и сока поджелудочной железы, стимулируют перистальтику кишечника. Органические кислоты способствуют растворению солей мочевой кислоты (уратов) и выведению их из организма человека. В дикорастущих плодах и ягодах преобладают яблочная, винная, щавелевая, янтарная и лимонная кислоты. Содержание колеблется в достаточно широких пределах от 0,6 до 6,0% [105,115]. Как источник белка дикорастущие плодово-ягодные растения не представляют особой ценности, т. к содержание азотистых веществ варьируется от 0,5-1,0% в пересчете на белок. В основную часть азотистых веществ входят свободные аминокислоты, при этом ряд незаменимых аминокислот, таких как – лейцин, изолейцин, метионин, триптофан, цистин, являются дефицитными [50,105,114]. В составе дикорастущих плодов и ягод липидов немного (0,1-0,3%), сосредоточены они преимущественно в семенах. Исключением является облепиха, у нее содержатся липиды не только в семенах, но и в мякоти. Согласно многочисленным данным, содержание масла в сырых дикорастущих плодах колеблется в пределах от 1,5 до 19,0% [105]. Пищевая ценность дикорастущих плодов и ягод во многом определяется наличием в них витаминов и витаминоподобных веществ. Витаминный состав очень разнообразен, в плодах и ягодах содержатся в основном водорастворимые витамины: аскорбиновая кислота, витамины группы В и фенольные соединения (витамин Р). Из витаминов, растворимых в жирах, в дикорастущем сырье встречается лишь каротин, а также витамины А, Д, К и Е [2,3,5,105]. Необходимо подчеркнуть, что дикорастущие ягоды и плоды могут иметь практическое значение в качестве источников витаминов С, Р и каротина. Остальные витамины содержатся в очень небольших количествах и поэтому плоды дикорастущих плодово-ягодных растений могут служить лишь дополнительными ресурсами этих веществ в питании [31]. В некоторых плодах содержатся растворимые в жирах оранжевые пигменты - каротиноиды, которые в организме человека (в печени и тонких кишечнике) расщепляются, образуя витамин А. Роль витамина А весьма велика. Он входит в состав зрительного пурпура, содержащегося в сетчатке глаза и обусловливающего нормальное восприятие света. При недостаточности витамина А нарушается острота зрения, особенно в сумерках («куриная слепота»), отмечается задержка роста, падение массы, огрубение, ороговение поверхностных слоев эпителия кожи и сальных желез, волосяных фолликулов. Понижается устойчивость организма к инфекционным заболеваниям (особенно дыхательных путей). В последние годы установлено, что витамин А и каротин играют определенную роль в профилактике злокачественных новообразований [37,105].
Дикорастущие плоды и ягоды представляют один из важнейших источников витамина С в питании населения. Обеспечение витамином С, точнее его восстановленной формы, принадлежит плодам шиповника, черной смородины, облепихи, рябины, жимолости съедобной. Аскорбиновая кислота повышает антитоксическую функцию печени, тормозит развитие атеросклероза, участвует в процессе кроветворения, повышает устойчивость организма к инфекционным заболеваниям и т. д. При недостатке витамина С отмечается повышенная утомляемость, снижается работоспособность, увеличивается проницаемость и ломкость кровеносных капилляров и в связи с этим кровоточивость (подкожные кровоизлияния, кровотечения из десен), расшатываются зубы и т. д. Недостаточному содержанию витамина С в организме человека всегда сопутствует повышенная восприимчивость к инфекционным заболеваниям [38]. В группу Р-активных соединений отличающихся по химическому составу антоцианы, катехины, флавонолы и пр., но имеющие сходное противогипертони-ческое и противосклеротическое действие на организм человека. Суммарное содержание составляет 0,2-0,6% у плодов и ягод, имеющих светло красную окраску [105]. Минеральные соли выполняют огромную роль в жизнедеятельности человека, являясь важной составной частью крови, пищеварительных соков и других жидкостей организма. Также входят в состав всех органов и тканей, обеспечивают нормальное функционирование многочисленных процессов обмена веществ. Соли органических кислот (яблочной, лимонной, янтарной и др.), входящие в состав ягод и плодов, характеризуются щелочной реакцией, поэтому они способны нейтрализовать кислые продукты, образующиеся в организме в результате обмена веществ.
Соединения калия, поступающие в организм, способствуют усилению мочеотделения, повышают выделение воды и поваренной соли. Меньшее значение имеют дикорастущие плоды и ягоды в качестве источника солей кальция и фосфора. Кальций и фосфор плодов и ягод усваивается организмом человека значительно хуже, чем соединения тех же элементов, поступающие с молочными продуктами. Многие плоды и ягоды богаты железом. Железо принимает активное участие в процессах кроветворения. Микроэлементами называют минеральные вещества, которые находятся в пищевых продуктах в небольших количествах. Например, медь, кобальт и марганец участвуют в процессах кроветворения. Наличие определенных количеств йода в пище необходимо для нормальной работы щитовидной железы [4]. БАВ лекарственных растений оказывают благоприятное действие на желу-дочно-кишечный тракт и организм в целом, важную роль оказывают в деинтокси-кации организма [33,58,59]. Лекарственные растения оказывают язвозаживляющее и регенерирующее действие, повышение переваривающей способности ЖКТ, улучшение микроциркуляции в стенках ЖКТ и пр.
Изучение химического состава в т. ч. биологически активных веществ (БАВ) дикорастущего сырья
Композиции под номерами 4, 7, 11, 13 имели неоднородный, темно- зеленый цвет, присутствовала выраженная горечь, связанная с введением свежего сырья калины в сочетании с травянистым сырьем. Горечь калины обусловлена присутствием гликозида – вибурнина, но с ним также во многом связаны ее целебные свойства. Эти композиции получили балловую оценку вкуса - 2. У композиций 5, 6, 10, 14 цвет был бордовый со светлыми тонами, тоже имелась горечь, но уже менее выраженная, что связанно с использованием сухого сырья калины, а также введением в состав композиции сырья клюквы. Во время сушки плодов некоторые вещества разрушаются или улетучиваются. Вероятно, с этим связано уменьшение горечи в порошках калины по сравнению со свежим сырьем. Данные композиции получили оценку в 3-3,5 балла. Остальные композиции 1,2, 3, 8, 9, 12 имели приемлемые вкусовые характеристики и были оценены по шкале в 4-5 баллов. Поэтому в дальнейшем названные композиции дикорастущего сырья планируется рассматривать для использования при разработке технологий плавленых сырных продуктов профилактической направленности.
Учитывая большие запасы калины в местном регионе Кемеровской области выбрана композиция 2, в состав которой входит сырье калины. Присутствие горечи, в калине обусловливает необходимость изыскания подходов и приемов, как при переработке сырья, так и при выборе обогащаемого продукта. Общеизвестными методами избавления от горького привкуса калины являются замораживание ягод и термическая обработка. Плоды некоторых сортов калины имеют только вяжущий, терпкий вкус, и совсем лишены горечи. Однако, соответствующая обработка приводит к разрушению ценного гликозида вибур-нина, а селекция растений – к его отсутствию в плодах калины. Цель исследований на данном этапе заключалась в определении особенностей сочетания сырья калины с молочным сырьем и восприятия калиновой горечи в молочных продуктах различного ассортимента. Для проведения исследований готовили модели молочных продуктов с порошком калины. В качестве молочной основы выбраны продукты, отличающиеся по содержанию влаги, белка, жира и сахарозы. Такими продуктами являлись: кефир с содержанием жира 1% и 3,2%, сметана с содержанием жира 10% и 20%, творог обезжиренный и с содержанием жира 9%, творожный масса обезжиренная с сахарозой и с содержанием жира 9%.
В профиле вкуса моделей молочных продуктов использовали шесть дескрипторов: 1) горечь калиновая, 2) гармоничный калиновый привкус, 3) кисломолочный вкус, 4) кислый вкус, 5) сливочный вкус, 6) выраженный вкус калины. Эталоном горького вкуса служил раствор хинина с концентрацией 0,0025%; эталоном кислого вкуса – раствор молочной кислоты с концентрацией 0,02%. Интенсивность сливочного вкуса оценивали по вкусу свежее выработанного сливочного масла. Для оценки интенсивности характерных признаков пользовались словесной балловой шкалой: 0 - признак отсутствует; 1 - только узнаваемый или ощущаемый; 2 - слабая интенсивность; 3 - умеренная интенсивность; 4 - сильная; 5 -очень сильная интенсивность. Как видно из рисунка 3.3, калиновая горечь более интенсивно выражена в кефирном напитке с массовой долей жира 1%. Вместе с тем, характерный вкус калины в нем оценен меньшим количеством баллов, чем в напитке с массовой долей жира 2,5%. Вероятно, это связано с более кислым вкусом напитка. Восприятие кислого вкуса кисломолочных напитков связывается с присутствием молочной кислоты. В сочетании с летучими жирными кислотами, такими как, уксусная, пропионовая, изомасляная, каприловая, молочная кислота придает молочным продуктам специфический кисломолочный вкус, а диацетил и этаналь – специфический аромат [109]. Наличие жира в напитке «смягчает» кислую ноту вкуса. Как известно, молочный жир придает продуктам «мягкость, нежность и бархатистость». Таким образом, присутствие жира в кефирном напитке оказало «смягчающее» действие не только на восприятие кислого вкуса, но и калиновой горечи. Образцы моделей сметанных продуктов по внешнему виду представляли в меру густую массу с наличием ощутимых частиц порошка калины. На рисунке 3.4 представлен вкусовой профиль для сметанных продуктов с порошком калины, в которых молочной основой была выбрана сметана 10%-ой и 20%-ой жирности. Ароматические и вкусовые вещества сметаны в основном подобны тем, что содержатся в кисломолочных напитках. Выраженные кисломолочные запах и вкус сметаны зависят в первую очередь от содержания в ней ароматического вещества – диацетила, а также молочной кислоты. Среди летучих жирных кислот в большей мере (70%) на вкус и аромат сметаны оказывает уксусная кислота, кроме того в формировании ее вкуса участвуют лактоны, этаналь, диметилсульфиды и в меньшей степени – спирты и эфиры [109]. Как видно из рисунка 3.4, массовая доля жира сметанного продукта, также как и кисломолочного напитка, оказала влияние на восприятие калиновой горечи. Образцы моделей творожных продуктов имели однородную, мягкую, мажущуюся, рассыпчатую консистенцию с наличием крупитчатости от частиц порошка калины. На рисунке 3.5 представлен вкусовой профиль для творожных продуктов с порошком калины, в которых молочной основой являлся творог обезжиренный и творог 9%-ой жирности.
Запах, вкус и аромат творога и творожных изделий обусловлены главным образом параметрами тепловой обработки молока, интенсивностью молочнокислого брожения, степенью липолиза и протеолиза (особенно при хранении) [109]. Общая кислотность творога, от которой зависят кисломолочные вкус и запах продукта, значительно выше, чем для сметаны и кисломолочных напитков, и составляет 160-2200Т. Поэтому содержание органических кислот в твороге также относительно высокое. Интенсивность калиновой горечи и кислого вкуса более выражена для обезжиренного творожного продукта. На рисунке 3.6 представлен вкусовой профиль для сладких творожных продуктов с порошком калины, в которых молочной основой также являлся творог обезжиренный и творог 9%-ой жирности. Анализируя рисунки 3.5 и 3.6, следует заключить, что введение в рецептуру творожного продукта сахарозы, значительно изменяет его вкусовой профиль. Так, улучшается гармоничность (сбалансированность) вкуса, нота калиновой горечи становится едва узнаваемой, придавая продукту «легкую горчинку». Интенсивность кислого вкуса творожного продукта менее выражена.
Влияние компонентного состава на формирование плавленого сырного продукта
Основным белковым сырьем для плавления являлся творог 2%-ной жирности, выработанный из смеси обезжиренного молока и пахты. Реагентами для плавления были выбраны стабилизаторы: «Каррагинан Marine 3587», «Каррагинан 88», «Эмульмикс E 407» и регулятор кислотности – «Натрий двууглекислый Е 500». Их выбор был основан на результатах предварительных испытаний, а также сведений, полученных от фирм производителей. При проведении эксперимента в работе использовали метод математического планирования эксперимента. Изучали влияние факторов: х1 - доза стабилизатора «Эмульмикс» в интервале от 0 до 0,5%; х2 - доза стабилизатора «Каррагинан 3587» от 0 до 0,3%; х3 - доза стабилизатора «Каррагинан 88» от 0 до 0,3%; х4 - доза регулятора кислотности – «Натрий двууглекислый Е 500» от 0 до 1% на процесс плавления. Контролировали активную кислотность (урН) и органолептическую оценку консистенции расплавленной массы (упл). В творожном сырье предварительно определяли активную и титруемую кислотность, содержание влаги и жира. Затем его тщательно перетирали в ступке и смешивали с реагентом по схеме исследования. Органолептическую оценку консистенции расплавленной творожной массы проводили по пятибалльной шкале, представленной в таблице 3.11. Таблица 3.11- Органолептическая оценка консистенции расплавленной массы Консистенция расплавленной творожной массы Баллы Однородная, стекловидная, без крупинок белка 5 Однородная, пластичная, стекловидная, с единичными частицами нерасплавленного белка (до 10 единиц) 4 Однородная, имеется много частиц нерасплавленного белка (до 50 единиц) 3 Неоднородная, без выделения сыворотки, крошливая, с многочисленными вкраплениями нерасплавленных частиц белка 2
Из анализа данного уравнения следует, что при контролировании активной кислотности смеси следует учитывать только один фактор - дозу «Натрия двууглекислого Е 500». С увеличением его количества значение рН расплавленной массы возрастает прямо пропорционально. Рассматривая процесс плавления с позиции коллоидной химии, этому факту можно дать следующее объяснение. Обычно мицелла казеина творога находится в состоянии изоэлектрической точки (интервал значений рН, в котором белок имеет нейтральный заряд и находится в нерастворенном состоянии), что препятствует процессу плавления. При добавлении регулятора кислотности - «Натрий двууглекислый Е 500» происходит перераспределение зарядов в щелочную сторону и белок частично переходит в растворенное состояние, тем самым значительно облегчая процесс плавления. Коэффициент равный 1,02, показывает изменение активной кислотности на единицу введенной дозы натрия двууглекислого. Уровень активной кислотности творожного сырья в эксперименте составлял 4,2 ±0,1. Для функции отклика органолептической оценки консистенции расплавленной творожной массы уравнение имеет вид: (3.2) Коэффициент детерминированности модели имел значение r2= 0,93 Поверхность отклика балловой оценки консистенции расплавленной творожной массы от исследуемых факторов представлена на рисунке 3.7. Рисунок 3.7 – Поверхность отклика органолептической оценки консистенции расплавленной творожной массы от дозы регулятора кислотности «Натрий двууглекислый Е 500» (Х4,%) и стабилизатора структуры «Каррагинан 88» (Х3,%). Из анализа уравнения 3.2 следует, что на органолептическую оценку консистенции расплавленной массы оказывает влияние доза стабилизатора структуры «Каррагинан 3587», доза стабилизатора структуры «Каррагинан 88», доза регулятора кислотности «Натрий двууглекислый Е 500». Причем влияние дозы «Натрия двууглекислого Е 500» в 2 раза выше, чем каррагинанов. С увеличением дозы ре 69 гулятора кислотности балловая оценка консистенции расплавленной массы улучшалась. Наилучшие результаты получены при одновременном использовании регулятора кислотности – «Натрий двууглекислый Е 500», стабилизатора структуры «Каррагинан 3587», стабилизатора структуры «Каррагинан 88». Значение активной кислотности в этом случае составляло - 6,2 ±0,1. Величина рН классических плавленых сыров находится в пределах от 5,5 до 6,2. Колебания внутри данного интервала определяют консистенцию плавленого сыра: чем ниже рН, тем сыр плотнее [106]. Значение активной кислотности смеси 5,9-6,2 характерно для пастообразных плавленых сыров.
На основании проведенных исследований процесса плавления творожного сырья предложена стабилизационная смесь: регулятор кислотности – «Натрий двууглекислый Е 500», стабилизатор структуры «Каррагинан 3587», стабилизатор структуры «Каррагинан 88» в соотношении (4:1:1). Доза стабилизационной смеси – 1,5%. Использование данной стабилизационной смеси позволит получать стойкую, пластичную консистенцию продукта с низкой себестоимостью, а также сохранить соотношение между кальцием и фосфором, которое является оптимальным для молочного сырья, а значит получать продукт отвечающий требованиям сбалансированного питания по минеральному составу.
Для получения плавленого сырного продукта с хорошими органолептиче-скими показателями необходимо определенное соотношение компонентов входящих в состав рецептуры. При этом основную трудность вызывает получение заданной консистенции продукта. Анализ теоретического материала показал, что на формирование структуры и консистенции плавленого сырного продукта оказывают влияние все составляющие его компоненты: белок, жир, вода и наполнители. С увеличением содержания белка увеличивается прочность и вязкость продукта, консистенция становится более прочной. Жир и влага являются пластификаторами системы и способствуют формированию пластичной, мягкой консистенции.
Характерной особенностью сыров, отличающихся консистенцией, является определенное, но практически постоянное соотношение между влагой и сухими обезжиренными веществами. В некоторых случаях при неправильном варьировании компонентов возникают пороки консистенции – несвязность, липкость, излишняя твердость, песча-нистость, мучнистость и т.д. Было выдвинуто предположение, что при определенном соотношении компонентов, возможно получение продукта с заведомо заданными функциональными свойствами и с нежной пластичной консистенцией, свойственной лучшим образцам пастообразных плавленых сыров. При разработке рецептуры плавленого сырного продукта с сухим сырьем калины учитывали рекомендации, полученные в предыдущих исследованиях: продукт должен быть сладким и содержать относительно высокое содержание жира.
