CC BY
61
Вестник Марийского государственного университета. Серия «Сельскохозяйственные науки. Экономические науки»
Vestnik of the Mari State University. Chapter "Agriculture. Economics"
Т. 6. № 4. 2020
Vol. 6, no. 4. 2020
Сельскохозяйственные науки
Agriculture
УДК 6Э7.1Э7
DOI 10.Э0914/2411-9687-2020-6-4-Э91-Э96
Качественные показатели сухого козьего молока,
ВЫРАБАТЫВАЕМОГО СУБЛИМАЦИОННОЙ СУШКОЙ Н. О. Бурова, Т. В. Кабанова
Марийский государственный университет, г. Йошкар-Ола, Россия
Аннотация. Введение. Несмотря на неоспоримые достоинства козьего молока, как продукт в нашей стране это молоко мало используется. При этом в мире уровень его использования весьма высок, что связано с достоинствами и особенностями козьего молока и рекомендациями ученых по употреблению его в питание детей с самого маленького возраста. При этом купить качественное козье молоко в России -это настоящая проблема, что связано со спецификой его хранения и изменением всего спектра оцениваемых показателей у козьего молока при хранении. Альтернативной может выступать сушка молока, но при традиционной схеме сушки отмечают значительные потери качества. На данный момент существует технология лиофильной сушки жидких продуктов, которая позволяет сохранить витамины и ферменты козьего молока за счет использования низких температур сушки. Материалы и методы. Определение органолептических, физико-химических и микробиологических показателей сухого козьего молока лиофильной сушки проведено по общепринятым методикам. Результаты исследования, обсуждения. По органолеп-тическим показателям козье молоко соответствует требованиям технических условий, а вкус и запах, исследуемых образцов молока были достаточно приятными и не имели явно выраженного привкуса козьего молока. Полученные данные физико-химических испытаний при исследовании состава сухих образцов также находятся в пределах, допустимых для сухих молочных консервов. По показателям безопасности полученные образцы соответствуют требованиям ТР ТС 033/2013 «О безопасности молока и молочной продукции». Выводы. Производство сухого козьего молока лиофильной сушки является уникальной технологией для пищевой промышленности РФ, при этом не существует на данный момент методик оценки качества данного продукта. Оценка качества в статье была проведена на соответствие параметрам для коровьего молока и показала высокое качество сухого цельного козьего молока по ряду исследуемых показателей, включая безопасность.
Ключевые слова: козье молоко, сухое молоко, сублимационная сушка, показатели качества, показатели безопасности, экспертиза качества
Для цитирования: Бурова Н.О., Кабанова Т.В. Качественные показатели сухого козьего молока, вырабатываемого сублимационной сушкой // Вестник Марийского государственного университета. Серия «Сельскохозяйственные науки. Экономические науки». 2020. Т. 6. № 4. С. 391-396. DOI: https://doi.org/ 10.30914/2411-9687-2020-6-4-391-396
Abstract. Introduction. Despite the indisputable advantages of goat milk, it is little used, as a product in our country. At the same time, the level of its use in the world is very high, which is associated with the advantages
Quality indicators of dried goat milk produced by freeze-drying
N. O. Burova, T. V. Kabanova
Mari State University, Yoshkar-Ola, Russia
© Бурова H. О., Кабанова Т. В., 2020
Вестник Марийского государственного университета Серия «Сельскохозяйственные науки. Экономические науки». Т. 6. № 4. 2020
and characteristics of goat milk and scientists' recommendations on its use in the nutrition of children from a very young age. At the same time, buying high-quality goat milk in Russia is a real problem, which is associated with the peculiarities of its storage and the change in the entire spectrum of the estimated indicators of goat milk during storage. Milk drying can be an alternative, but with a traditional drying scheme, significant quality losses are noted. At the moment, there is a technology for freeze drying of liquid products, which allows you to preserve the vitamins and enzymes of goat milk, due to the use of low drying temperatures. Materials and methods. Determination of organoleptic, physicochemical and microbiological parameters of freeze-dried goat milk powder was carried out according to generally accepted methods. Research results, discussion. Organoleptic characteristics of goat milk meet the requirements of technical specifications. Also, it is necessary to pay attention to the fact that the taste and smell of the studied milk samples were quite pleasant and did not have a pronounced taste of goat milk. The obtained data of physicochemical tests in the study of the composition of dry samples are also within the limits permissible for dry canned milk. In terms of safety indicators, the samples obtained comply with the requirements of TR CU 033/2013 "On the safety of milk and dairy products". Conclusions. The production of freeze-dried goat milk powder is a unique technology for the RF food industry, while there are currently no methods for assessing the quality of this product. The quality assessment in the article was carried out for compliance with the parameters for cow milk and showed the high quality of powdered whole goat milk for a number of studied parameters, including safety.
Keywords: goat milk, milk powder, freeze drying, quality indicators, safety indicators, quality examination
For citation: Burova N.O., Kabanova T.V. Quality indicators of dried goat milk produced by freeze-drying.
Vestnik of the Mari State University. Chapter "Agriculture. Economics". 2020, vol. 6, no. 1, pp. 391-396. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.30914/2411-9687-2020-6-4-391-396
Введение
О пользе козьего молока известно давно, однако данный продукт нельзя назвать весьма популярным в России. Продукция из козьего молока для большинства населения является экзотической. В то же самое время она должна быть использована как продукция для здорового питания. Козье молоко и продукты его переработки могут использоваться для диетического и лечебного питания для всех категорий населения, в том числе для питания детей с аллергией на коровье молоко [10 ].
Для жителей крупных городов найти натуральное свежее козье молоко - большая проблема. Решить этот вопрос можно, если приобретать его в сухом, быстрорастворимом виде. В настоящее время наблюдается мировая тенденция расширения ассортимента выпускаемых молочных продуктов, в том числе за счет использования молока МРС [5; 6; 7; 9].
При технологии производства сухого коровьего молока традиционно используется технология распылительной сушки при достаточно высоких температурах. Это приводит к существенным потерям ценных составляющих молока, таких как сывороточные белки, витамины, ферменты и прочее [4; 1].
Одним из перспективных, высокотехнологичных методов консервирования нетермостойких продуктов является вакуумная сушка, в части жидких продуктов рекомендуется сублимационная лиофилизированная сушка [3; 8].
Вакуумная сушка — это новая технология, которая позволяет получить высококачественный конечный продукт, сохраняя при этом его первоначальную питательную ценность. Сочетание различных методов сушки с использованием вакуума, а также контроль качества в процессе сушки пищевых продуктов являются очень важными вопросами, которые имеют хороший потенциал для исследования [4; 1; 2].
Цель: анализ качественных показателей сухого молока, вырабатываемого методом сублимационной сушки, и сравнение полученных данных с требованиями ТР ТС 033/2013 «О безопасности молока и молочной продукции».
Материалы и методы
Для решения задач, поставленных в настоящей работе, экспериментальные исследования проведены в лабораториях Марийского государственного университета. Производственные испытания проводили в условиях ООО «Термовакуумные
Vestnik of the Mari State University
Chapter "Agriculture. Economics". Vol. 6, no. 4. 2020
системы» (г. Йошкар-Ола). Определение афла-токсина М1 и КМАФАнМ проводилось в условиях Республиканской ветеринарной лаборатории в г. Йошкар-Оле.
Для исследований использовали питьевое козье молоко, соответствующее требованиям ГОСТ 32259-2013 Молоко цельное питьевое козье. Технические условия. Определение орга-нолептических, физико-химических и микробиологических показателей проведено по общепринятым методикам. Исследования проведены в трехкратной повторности.
Результаты исследования, обсуждения
Для высушивания использовали козье пастеризованное молоко, поскольку в перспективе
Исходя из данных таблицы, можно сделать вывод, что по органолептическим показателям козье молоко соответствует требованиям технических условий. Кроме того, следует обратить внимание, что в исследуемых образцах молока вкус и запах были достаточно приятными и не имели явно выраженного привкуса козьего молока.
сухое козье молоко можно употреблять без дополнительной обработки, и оно будет гарантировать соблюдение всех качественных показателей по безопасности. Особенно следует отметить тот факт, что козье молоко более совместимо с физиологическими особенностями человеческого организма, чем коровье. Внимание привлекают его полезные гипоаллегренные и биологические особенности. Аллергики обычно чувствительны к протеину коровьего молока, а козье содержит больше других фракций протеина, которые легче перевариваются.
Качество питьевого козьего молока проверяли по органолептическим, физико-химическим и микробиологическим показателям. Полученные данные приведены в таблице 1.
Анализируя физико-химические параметры исследуемых образцов, также следует отметить соответствие требованиям ГОСТ 32259-2013 «Молоко цельное питьевое козье. Технические условия». Причем по таким показателям, как плотность (1028 кг/м3) и микробиологические показатели (2 103 КОЕ/г), козье молоко было
Таблица 1 / Table 1
Качество питьевого цельного козьего молока / Quality of drinking whole goat milk
Показатель / Indicator ГОСТ 32259-2013 Молоко цельное питьевое козье. Технические условия / GOST 32259-2013 Whole drinking goat milk. Technical conditions Результаты / Results
Цвет молочно-белый, равномерный по всей массе белый, равномерный по всей массе
Вкус и запах чистые, допускается слабый специфический привкус козьего молока, с легким привкусом кипячения чистый приятный вкус, без явно выраженного привкуса и запаха козьего молока
Консистенция однородная, нетягучая, без хлопьев белка и сбившихся комочков жира однородная жидкость без осадка и хлопьев
Плотность, кг/м не менее 1027 1028,23±0,48
Массовая доля жира, % От 2,8 до 5,6 4,00±0,18
Массовая доля белка, %, не менее 3,0 3,17±0,15
Кислотность, °Т, не более 20 16,33±0,41
Группа чистоты не ниже I I
Фосфатаза отсутствует отсутствует
КМАФАнМ, КОЕ/г не более 105 2-103
Вестник Марийского государственного университета Серия «Сельскохозяйственные науки. Экономические науки». Т. 6. № 4. 2020
выше средних данных. Исходя из этого, данные образцы были допущены для высушивания в лиофильной сушилке.
Было проведено 3 сушки козьего молока. Слой козьего молока на поддоне составлял 1 сантиметр.
В первом периоде сушки происходило замораживание продукта внутри сушильной камеры. Температура охладителей опускалась до минус 55 градусов, при этом температура материала составила минус 35 градусов к концу периода. Продолжительность периода составила 1,5 часа.
Следующий период характеризуется подъемом температуры внутри молочной массы с минус 35 градусов до плюс 30 градусов, это переход изо льда в пар. Продолжительность периода составила 11 часов.
На заключительном этапе происходит до выпаривание остатков влаги из продукта, температура внутри толщи продукта повышается с плюс 35 до плюс 55 градусов, за счет низких показателей давления идет интенсификация процесса сушки и удаление остатков влаги. Продолжительность этого периода составила 11,5 часов. Весь период сушки длился 24 часа.
После получения образцов сухого сублимированного молока были проведены исследования качества готовой продукции. У полученных образцов проанализированы органолептические и физико-химические показатели, представленные в таблицах 2 и 3.
Таблица 2 / Table 2
Органолептическая оценка сухого сублимированного козьего молока / Organoleptic evaluation of freeze dried goat milk
Показатель / Indicator Результаты / Results
Внешний вид и консистенция однородный мелкий сухой порошок. Наличие комочков, рассыпающихся при легком механическом воздействии
Цвет белый со светло-кремовым оттенком, равномерный по всей массе
Вкус и запах чистые, свойственные пастеризованному молоку
На сегодняшний день нет действующего ГОСТа на сухое козье молоко, поэтому, на наш взгляд, можно сравнивать полученные образцы с требованиями на сухое коровье молоко лишь условно. Однако, из-за отсутствия требований
непосредственно к сухому козьему молоку, мы сравнивали полученные показатели с общими требованиями ТР ТС 033/2013 «О безопасности молока и молочной продукции».
Данные таблицы 2 характеризуют полученные образцы сухого козьего молока как соответствующие данному виду продукта. Консистенция соответствует сухими молочным продуктам и представляет однородный порошок. Также надо отметить, что в сухих образцах не наблюдалось выраженного вкуса и запаха козьего молока, что является положительным для потребителей фактором.
Таблица 3 / Table 3
Физико-химические показатели и показатели безопасности образцов сублимированного козьего молока / Physical and chemical and safety indicators of freeze-dried goat milk samples
Показатель / Indicator Результаты / Results
Группа чистоты 1
Массовая доля жира, % 27,42±0,26
Кислотность, °Т 15,33±0,41
Массовая доля влаги, % 2,33±0,17
Индекс растворимости, см3 0,07±0,01
Афлатоксин М1 менее 0,0005 мг/кг
КМАФАнМ, КОЕ/г 2 • 103
Представленные в таблице 3 данные по составу сухих образцов также находятся в пределах, допустимых для сухих молочных консервов. Массовая доля жира и влаги соответствует средним показателям, характерным для коровьего сухого цельного молока. Тот факт, что количество влаги в образцах составляет 2,33 % свидетельствует о правильности проведения сушки и гарантирует хранимоспособность готового продукта. Индекс растворимости составил 0,07 см3 нерастворимого осадка, что также свидетельствует о высоком качестве готового продукта и самой технологии сублимационной сушки.
Кислотность сухого козьего молока составила 15 °Т, что также находится в пределах допускаемых для сухих пресных молочных продуктов значений (от 14 до 21 °Т).
По показателям безопасности полученные образцы соответствуют требованиям ТР ТС 033/2013 «О безопасности молока и молочной продукции». Так, по показателям КМАФАнМ в образцах были получены в среднем 2 103 КОЕ/г, тогда
Vestnik of the Mari State University
Chapter "Agriculture. Economics". Vol. 6, no. 4. 2020
как максимально допустимый показатель составляет 5 • 104 КОЕ/г. Это тоже является положительным фактором, характеризующим безопасность готового продукта, а также и технологию сублимационной сушки.
Заключение
Технология производства сухих продуктов из молока коз методом сублимационной сушки является уникальной разработкой для перерабатывающей промышленности на территории Российской Федерации.
Полученные нами результаты подтверждают высокое качество сухого цельного козьего молока по ряду исследуемых показателей, включая безопасность.
В данном случае сублимационное обезвоживание как метод стабилизации качества биологических систем является одним из наиболее перспективных методов обезвоживания с получением быстрорастворимых продуктов, сохраняющих исходный уровень активности биологически активных веществ.
Список литературы
1. Бурова Н.О. Технология сухого молока с использованием сублимационной сушильной установки // Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства. 2019. № 21. С. 191-195. URL: https://mosolov.marsu.ru/ (дата обращения: 10.10.2020).
2. Мыркалыков Б.С., Шингисов А.У., Нурсейтова З.Т. Сушка овечьего молока // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2015. № 8-2. С. 325-328. URL: http://www.applied-research.ru/ru/article/view?id=7092 (дата обращения: 30.09.2020).
3. Некрылова Т.И., Тарик Джуахра, Шахов А.С., Курнакова В.С., Колчина М.В. Анализ основных направлений развития техники и технологии вакуум-сублимационного // Успехи современного естествознания. 2012. № 6. С. 143-143. URL: http://www.natural-sciences.ru/ru/article/view?id=30500 (дата обращения: 10.10.2020).
4. Усупкожоева А.А. К вопросу сублимационной сушки национального кисломолочного напитка «Кумыс» многократного омоложения // Вестник ВГУИТ 2018. № 1. С. 30-36. DOI: https://doi.org/10.20914/2310-1202-2018-1-30-36
5. Ahmed Zouari, Pierre Schuck, Frédéric Gaucheron, Mehdi Triki, Guillaume Delaplace, Claire Gauzelin-Gaiani, Christelle Lopez, Hamadi Attia, Mohamed Ali Ayadi. Микроструктура и химический состав поверхности порошков верблюжьего и коровьего молока // LWT, January 2020. Vol. 117, 108693. DOI: https://doi.org/10.1016/j.lwt.2019.108693
6. Alison J. Hodgkinson, Olivia A.M. Wallace,Grant Smolenski,Colin G. Prosser. Желудочное пищеварение коровьего и козьего молока: пептиды, полученные из искусственных условий пищеварения младенцев // Food Chemistry. March 2019. Vol. 276. 15. P. 619-625. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2018.10.065
7. Arpita Mohapatra, Ajay Kumar Shinde, Raghvendar Singh/ Овечье молоко: подходящая функциональная пища // Small Ruminant Research. 2019. Vol. 181. P. 6-11. DOI: https://doi.org/10.1016/j.smallrumres.2019.10.002
8. Burova N.O., Kislitsina N., Gryazina, F., Pashkova G., Kuzminykh A. A review of techniques for drying food products in vacuum drying plants and methods for quality control of dried samples (Technical note) // Espacios. 2017. Т. 38. № 52. С. 35. URL: https://www.revistaespacios.com/a17v38n52/17385235.html (дата обращения: 13.10.2020).
9. Guowei Shu, Mengqi Tian, Li Chen, Donglin Ma, Xiuxiu Cui, Jiangpeng Meng. Probiotic goat milk tablets: Formulation optimization and stability evaluation // LWT. February 2020. 108862. Vol. 119. DOI: https://doi.org/10.1016/j.lwt.2019.108862
10. Suzanne Abbring, Gert Hols, Johan Garssen, Betty C.A.M. van Esch. Raw cow's milk consumption and allergic diseases -The potential role of bioactive whey proteins // European Journal of Pharmacology. January 2019. Vol. 843. Pp 55-65. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ejphar.2018.11.013
References
1. Burova N.O. Tekhnologiya sukhogo moloka s ispol'zovaniem sublimatsionnoi sushil'noi ustanovki [Milk powder technology using a freeze dryer]. Aktual'nye voprosy sovershenstvovaniya tekhnologiiproizvodstva ipererabotkiproduktsii sel'skogo khozyaist-va = Topical issues of improving the technology of production and processing of agricultural products, 2019, no. 21, pp. 191-195. Available at: https://mosolov.marsu.ru/ (accessed 10.10.2020). (In Russ.).
2. Myrkalykov B.S., Shingisov A.U., Nurseitova Z.T. Sushka ovech'ego moloka [Drying sheep milk]. Mezhdunarodnyi zhurnal prikladnykh I fundamentalnykh issledovanii = International Journal of Applied and Fundamental Research, 2015, no. 8-2, pp. 325-328. Available at: http://www.applied-research.ru/ru/article/view?id=7092 (accessed 30.09.2020). (In Russ.).
3. Nekrylova T.I., Tarik Juahra, Shakhov A.S., Kurnakova V.S., Kolchina M.V. Analiz osnovnykh napravlenii razvitiya tekhniki i tekhnologii vakuum-sublimatsionnogo obezvozhivaniya [Analysis of the main development directions of technique and technology of vacuum-sublimation dehydration]. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya = Advances in current natural sciences, 2012, no. 6, pp. 143-143. Available at: http://www.natural-sciences.ru/ru/article/view?id=30500 (accessed 10.10.2020). (In Russ.).
Вестник Марийского государственного университета Серия «Сельскохозяйственные науки. Экономические науки». Т. 6. № 4. 2020
4. Usupkozhoeva A.A. K voprosu sublimatsionnoi sushki natsional'nogo kislomolochnogo napitka "kumys" mnogokratnogo omolozheniya [To the issue of lyophilized national sour-milk beverage "koumiss" of single rejuvenation]. Vestnik VGUIT = Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies, 2018, no. 1, pp. 30-36. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.20914/2310-1202-2018-1-30-36
5. Ahmed Zouari, Pierre Schuck, Frédéric Gaucheron, Mehdi Triki, Guillaume Delaplace, Claire Gauzelin-Gaiani, Christelle Lopez, Hamadi Attia, Mohamed Ali Ayadi. Microstructure and chemical composition of camel and cow milk powders' surface. LWT, January 2020, vol. 117, 108693. (In Eng.). DOI: https://doi.org/10.1016/j.lwt.2019.108693
6. Alison J. Hodgkinson,Olivia A.M. Wallace,Grant Smolenski,Colin G. Prosser. Gastric digestion of cow and goat milk: Peptides derived from simulated conditions of infant digestion. Food Chemistry, 15 March 2019, vol. 276, pp. 619-625. (In Eng.). DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2018.10.065
7. Arpita Mohapatra, Ajay Kumar Shinde, Raghvendar Singh Sheep milk: A pertinent functional food. Small Ruminant Research, December 2019, vol. 181, pp. 6-11. (In Eng.). DOI: https://doi.org/10.1016/j.smallrumres.2019.10.002
8. Burova N.O., Kislitsina N., Gryazina, F., Pashkova G., Kuzminykh A. A review of techniques for drying food products in vacuum drying plants and methods for quality control of dried samples (Technical note). Espacios, 2017, vol. 38, no. 52, p. 35. Available at: https://www.revistaespacios.com/a17v38n52/17385235.html (accessed 13.10.2020). (In Eng.).
9. Guowei Shu, Mengqi Tian, Li Chen, Donglin Ma, Xiuxiu Cui, Jiangpeng Meng. Probiotic goat milk tablets: Formulation optimization and stability evaluation. LWT, February 2020, vol. 119, 108862. (In Eng.). DOI: https://doi.org/10.1016/j.lwt.2019.108862
10. Suzanne Abbring,Gert Hols, Johan Garssen,Betty C.A.M. van Esch. Raw cow's milk consumption and allergic diseases -The potential role of bioactive whey proteins. European Journal of Pharmacology, 15 January 2019, vol. 843, pp. 55-65. (In Eng.). DOI: https://doi.org/10.1016/j.ejphar.2018.11.013
Статья поступила в редакцию 17.10.2020 г.; принята к публикации 24.11.2020 г.
Submitted 17.10.2020; revised24.11.2020.
Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.
All authors have read and approved the final manuscript.
Об авторах
Бурова Наталья Олеговна
кандидат технических наук, доцент, Марийский государственный университет, г. Йошкар-Ола, Россия, ОРСГО: https://orcid.org/0000-0003-2664-1423, natsta@mail.ru
Кабанова Татьяна Викторовна
кандидат технических наук, заведующая кафедрой технологии мясных и молочных продуктов, Марийский государственный университет, г. Йошкар-Ола, Россия, ORCГО: https://orcid.org/0000-0001-7771-580, tkabanova1@yandex.ru
About the authors Natalia O. Burova
Ph. D. (Technical Sciences), Associate Professor, Mari State University, Yoshkar-Ola, Russia, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2664-1423, natsta@mail.ru
Tatiana V. Kabanova
Ph. D. (Technical Sciences), Head of the Department of Meat and Dairy Products Technology, Mari State University, Yoshkar-Ola, Russia, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7771-580,
tkab anova1 @yandex. ru
