CC BY
69
БИОХИМИЧЕСКОЕ ПРОИЗВОДСТВО
УДК 664.6
Исследование изменения кислотности, ферментации и сохраняемости пробиотического кисломолочного продукта с гидролизатами белков молочной сыворотки
Research changes in acidity, fermentation and storage of probiotic fermented milk product with protein hydrolysates of whey
Профессор И.А. Авилова, доцент О.А. Бывалец (Юго-Западный государственный университет) кафедра товароведения, технологии и экспертизы товаров, тел. 8-920-700-02-00 E-mail: avilova-ingaiwmail.ru
Professor I.A. Avilova, Associate Professor O.A. Bywalec (Southwest state university) chair of merchandizing, technology and examination of goods, tel. 8-920-700-02-00
E-mail: avilova-ingaifl.mail.ru
Реферат. В настоящее время наилучшими источниками высококачественного белка считаются молочные белки. Белки молочной сыворотки (лактальбумин, лактоглобулин и иммуноглобулин) имеют наивысшую среди цельных белков скорость расщепления и степень усвояемости. Особую ценность представляют биологически активные низкомолекулярные микрофракции сывороточных белков - гликомакропептиды. Для выработки кисломолочного биопродукта предложено заменить часть восстановленного молока на молочную сыворотку. При использовании молочной сыворотки вместо молока содержащиеся в нем пептиды бета-лактоглобулин, альфа-лактоальбумин, сывороточный альбумин и иммунный глобулин - все незаменимые для человека аминокислоты - находятся в сыворотке и будут входить в состав создаваемого биопродукта. В готовом продукте определяли титруемую и активную кислотности. Были изучены изменения активной кислотности модельного образца при замене молока на молочную сыворотку от температуры и продолжительности хранения. Титруемая кислотность является более чувствительным, чем активная кислотность, поскольку учитываются связанные ионы водорода, поэтому разница в показателях титруемой кислотности опытных образцов биопродукта и контрольного образца более заметная, чем разница в значениях активной кислотности.
Summary. Currently, the best sources of high quality protein milk proteins are considered. Whey proteins (lactalbumin, lactoglobulin and immuno - globulin) have higher among complete protein fission rate and extent of absorption. Especially valuable are biologically active low molecular weight whey protein the all new syngex - glycomacropeptides production of fermented milk product proposed to replace part of the restored milk - whey. When you use whey instead of milk, the contained peptides, beta-lactoglobulin, alpha-lactic albumin, serum albumin and immune globulins, all essential for human amino acids located in the serum and will be creating a bio. The finished product was determined titratable and active acidity .We studied changes in active acidity of the model sample with replacement milk to whey to the temperature and duration prananyama acidity is more sensitive than the active acidity, since it takes into account, and the associated hydrogen ions, so the difference in the indicators of titratable acidity of bioproduct prototypes and control sample are more noticeable than the difference in the values of active acidity.
Ключевые слова: белки, аминокислоты, витамины, степень усвояемости, биопродукт, незаменимые аминокислоты, кислотность, иммунитет.
Keywords: proteins, amino acids, vitamins, degree of digestibility, fermented bioproduct, essential amino acids, acidity, immunity.
Питание играет определяющую роль в формировании здоровья человека. Организация рационального сбалансированного питания способствует профилактике заболеваний, ликвидации дефицита белков, витаминов, микро- и макронут риентов.
£> Авилова И.А., Бывалец О.А.,2017
промышленности
Важную роль для здоровья человека в системе питания играют кисломолочные продукты. Биологическая ценность кисломолочных продуктов обусловлена не только их хорошей усвояемостью, но и продуктами жизнедеятельности полезной микрофлоры, которые образуются в процессе получения молочнокислых продуктов. Полезная микрофлора снабжает организм ценными продуктами жизнедеятельности, а также активно подавляет рост и развитие патогенной, гнилостной микрофлоры кишечника.
В лаборатории для получения экспериментального образца кисломолочного биопродукта использовали следующие ингредиенты - восстановленное молоко, сухое обезжиренное молоко, молочную сыворотку, содержащую растворимые молочные белки, пюре из топинамбура, яблочный пектин и заквасочную композицию. Для сквашивания восстановленного обезжиренного молока использовали закваску, состоящую из Streptococcus thermophilus и Bifidobacterium bifidum. Получаемый кисломолочный биопродукт ценен тем, что богат пищевыми волокнами, аминокислотами, гидролизатами белков, содержит болгарскую палочку (Lactobacillus bulgaricus) и термофильный стрептококк (Streptococcus thermophilus). Lactobacillus bulgaricus является пробиотической бактерией, синтезирующей пеп-тидогликан гидролазу - фермент, ответственный за гидролиз пептидогликана, необходимого для ферментативного процесса, a Streptococcus thermophilus - это термофильный стрептококк, который является растительным пробиотиком [1].
В настоящее время наилучшими источниками высококачественного белка считаются молочные белки. Белки молочной сыворотки (лактальбумин, лактогло-булин и иммуноглобулин) имеют наивысшие среда цельных белков скорость расщепления и степень усвояемости. Особую ценность представляют биологически активные низкомолекулярные микрофракции сывороточных белков - гликомак-ропептиды, составляющие 20 % сывороточных белков. Белки кисломолочного биопродукта полнее и быстрее усваиваются организмом, поскольку они предварительно подвергаются расщеплению указанными выше молочнокислыми бактериями. Также бактериальные культуры биопродукта способствуют увеличению содержания в кисломолочном продукте свободных аминокислот пролина и глицина в 2-3 раза при температуре хранения не выше +6 °С [2].
Пюре из топинамбура, входящего в состав биопродукта, является источником пищевых волокон, микро- и макроэлементов, инулина, улучшает состав кишечной микрофлоры, активизирует деятельность желудочно-кишечного тракта, стимулирует работу желчного пузыря и защитные функции печени, также его рекомендуют употреблять при гипертонии, атеросклерозе, тахикардии и ишемиче-ской болезни сердца, для укрепления сердечно-сосудистой системы.
Для выработки кисломолочного биопродукта предложено заменить часть восстановленного молока на молочную сыворотку. При использовании молочной сыворотки вместо молока содержащиеся в нем пептиды бе-та-лактоглобулин, альфа-лактоальбумин, сывороточный альбумин и иммунный глобулин - все незаменимые для человека аминокислоты - находятся в сыворотке и будут входить в состав создаваемого биопродукта.
Поскольку качество молочнокислого биопродукта, как и любого продукта, зависит от качества сырья, сухое обезжиренное молоко исследовали по следующим показателям: органолептические показатели, массовая доля влаги, титруемая кислотность [3].
Определение кислотности молока проводили методом нейтрализации кислот раствором гидроокиси натрия с применением индикатора раствора фенолфталеина. В коническую колбу с помощью пипетки вносили 10 см3 молока, прибавляли 20 см3 дистиллированной воды и 3 капли фенолфталеина, смесь тщательно перемешивали и титровали 0,1 н раствором NaOH до появления слабо-розового окрашивания, не исчезающего в течение 1 мин. Кислотность молока в градусах
Тернера равна количеству см3 0,1 н раствора КаОН, затраченного на нейтрализацию 10 см3 молока, умноженному на 10. Проводили параллельно три измерения. За окончательный результат измерения принимали среднее арифметическое значение трех результатов измерений, вычисленное до второго десятичного знака и округленное до первого десятичного знака [4].
Для получения кисломолочного биопродукта все компоненты тщательно перемешивали, а сухие растворяли при температуре 36-38 °С при постоянном перемешивании в течение 15-20 мин. Ферментацию молока и образование сгустка в образце проводили при температуре 42 °С в течение 6 ч. В готовом продукте определяли титруемую и активную кислотность. По результатам анализа (табл. 1) активная кислотность контрольного образца в большей степени изменялась от продолжительности хранения при температуре 8 °С, чем при температуре 3 °С.
Таблица 1
Влияние температуры и продолжительности хранения на активную кислотность кисломолочного биопродукта - контрольный образец (без замены части молока на молочную сыворотку)
Температура, °С Показатель активной ш от срока х ¡слотности в зависимости эанения (сут)
0 3 6 9 12 15
3 4,5 4,5 4,5 4,4 4,4 4,3
8 4,5 4,4 4,3 4,2 4,0 3,9
Была исследована зависимость изменения активной кислотности кисломолочного биопродукта (с заменой 10 % молока на молочную сыворотку) от температуры и продолжительности хранения (табл. 2).
Таблица 2
Влияние температуры и продолжительности хранения на активную кислотность кисломолочного биопродукта с заменой 10 % молока на молочную сыворотку
Температура, °С Показатель активной кислотности в зависимости от срока хранения (сут)
0 3 6 9 12 15
3 4,4 4,4 4,4 4,4 4,3 4,3
8 4,4 4,4 4,2 4,1 3,9 3,7
Анализ зависимости продолжительности хранения от температуры хранения показывает, что активная кислотность экспериментального образца кисломолочного биопродукта с заменой 10 % молока на молочную сыворотку практически не отличается от показателей контрольного образца. С повышением продолжительности хранения активная кислотность при температуре 8 °С изменяется в большей степени, чем при температуре 3 °С.
Нами была изучены изменения активной кислотности модельного образца при замене 15 % молока на молочную сыворотку от температуры и продолжительности хранения. Результаты исследований показали, что в опытном образце с 15 % заменой молока на молочную сыворотку с увеличением продолжительности хранения активная кислотность при температуре 8 °С изменяется в большей степени, чем при температуре хранения равной 3 °С. При 10 и 15 % замене молока на молочную сыворотку по органолептическим свойствам ухудшения показателей качества отмечено не было. Замечено некоторое расслоение гомогената, которое является допустимым для кисломолочных продуктов. Результаты эксперимента представлены в табл. 3.
Таблица 3
Влияние температуры и продолжительности хранения на активную кислотность кисломолочного биопродукта с заменой 15 % молока на молочную сыворотку
Температура, °С Показатель активной кислотности в зависимости от срока хранения (сут)
0 3 6 9 12 15
3 4,5 4,4 4,4 4,3 4,3 4,3
8 4,5 4,4 4,2 4,0 3,8 3,6
Титруемая кислотность более чувствительна, чем активная, поскольку учитываются связанные ионы водорода. Поэтому разница в показателях титруемой кислотности опытных образцов биопродукта и контрольного образца более заметная, чем разница в значениях активной кислотности.
Из данных табл. 4 видно, что показатель титруемой кислотности контрольного образца кисломолочного биопродукта при хранении при температуре 8 °С имеет большие значения, чем при температуре 3 °С.
Таблица 4
Влияние температуры и продолжительности хранения на титруемую кислотность кисломолочного биопродукта (контроль)
Температура, °С Титруемая кислотность (°Т ) в зависимости от срока хранения (сут)
0 3 6 9 12 15
3 80 84 89 94 99 102
8 80 86 91 99 102 108
Анализ полученных данных (табл. 5) показывает, что зависимость титруемой кислотности модельного образца кисломолочного биопродукта с заменой 10 % молока на сыворотку от температуры и продолжительности хранения имеет ту же тенденцию, что и показатели контрольного образца. С повышением продолжительности хранения титруемая кислотность при температуре хранения 8 °С увеличивается в большей степени, чем при температуре 3 °С.
Таблица 5
Влияние температуры и продолжительности хранения на титруемую кислотность кисломолочного биопродукта с заменой 10 % молока на молочную сыворотку
Температура, °С Титруемая кислотность (°Т ) в зависимости от срока хранения (сут)
0 3 6 9 12 15
3 82 86 90 96 101 104
8 82 90 96 102 109 115
Результаты исследования зависимости титруемой кислотности модельного образца биопродукта с заменой 15 % молока на молочную сыворотку от температуры и продолжительности хранения представлены в табл. 6.
Таблица б
Влияние температуры и продолжительности хранения на титруемую кислотность кисломолочного биопродукта с заменой 15 % молока на молочную сыворотку
Температура, °С Титруемая кислотность (°Т ) в зависимости от срока хранения (сут)
0 3 6 9 12 15
3 85 92 96 100 106 112
8 85 94 101 109 ИЗ 118
Показатели активной и титруемой кислотности кисломолочного биопродукта, произведенного с применением сухого молока и заменой 10 и 15 % молока на молочную сыворотку при температурах хранения 3 и 8 °С для всех модельных образцов в течение всего срока хранения находились в пределах нормы.
Отмечено умеренное нарастание кислотности во время хранения и некоторое расслоение гомогената в течение срока хранения, что является нормой для кисломолочного продукта. По органолептическим свойствам ухудшения показателей отмечено не было.
Таким образом, при анализе экспериментального кисломолочного биопродукта, произведенного с применением сухого обезжиренного молока и заменой молока на молочную сыворотку, установлено, что замена 10 и 15 % молока на молочную сыворотку не оказывает влияния на процессы ферментации данного биопродукта, не приводит к ухудшению органолептических свойств и сохраненяемости продук-
ЛИТЕРАТУРА
1. Авилова И.А. Современные тенденции и инновации при производстве пищевых продуктов [Текст] / И.А. Авилова //Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Физика и химия,- 2013,- № 2,- С. 072-076.
2. Березов, Т.Т. Биологическая химия [Текст]: учебник / Т.Т. Березов, Б.Ф. Ко-ровкин. - М.: Медицина, 2000. - 704 с.
3. Лебухов, В.И. Физико-химические методы исследования [Текст]: учебник / В.И. Лебухов. - СПб.: Издательство «Лань», 2012. - 480 с.
4. Авилова, И.А. Современные физико-химические методы анализа сырья и пищевых продуктов [Текст]: монография/ И.А. Авилова, А.Г. Беляев, O.A. Бывалец, Е.Ю. Потреба, С.А. Чугунов,- М.: Издательство «Перо», 2014.-166 с.
REFERENCES
1. Avilova I.A Sovremennye tendencii i innovacii pri proizvodstve pishhevykh produktov[Tekst] : Izvestiya Yuog- Zapadnogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Fizika i khimiya. 2013.- Ne 2.- P. 072-076.
2. Berezov, T.T. Biologicheskaja himija [Tekst]: Uchebnik / T.T.Berezov, B.F.Korovkin. - M.: Medicina, 2000. - 704 p.
3. Lebuhov V.l. Fiziko-himicheskie metody issledovanija [Tekst]: Uchebnik / Pod red. A.I. Oskara. - SPb.: Izdatel'stvo «Lan», 2012. - 480 p.
4. Avilova I.A Sovremennye fiziko khimicheskie metody analiza syrya i pishhevykh produktov[Tekst]: Monografiya/ I.A. Avilov, A.G. Belyaev, O.A. Byvalec, E.YU. Potreba, S.A. Chugunov-M: Izdatelstvo «Pero», 2014. 166 P.
