Обоснование использования молочной сыворотки в рецептуре мармелада Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

Научные труды Дальрыбвтуза. 2025. Т. 71, № 1. С. 93-104.

Scientific Journal of the Far Eastern State Technical Fisheries University. 2025. Vol. 71, no 1. P. 93-104.

ПИЩЕВЫЕ СИСТЕМЫ

Научная статья УДК 664.785

DOI: doi.org/10.48612/dalrybvtuz/2025-71-10 EDN: JUPBNM

Обоснование использования молочной сыворотки в рецептуре мармелада

Оксана Вацлавовна Табакаева \ Екатерина Александровна Гришина 2

1 2 Дальневосточный федеральный университет, Владивосток, Россия

1 [email protected], ORCID: 0000-0002-7068-911X

2 [email protected], ORCID: 0009-0002-1083-5063

Аннотация. Обосновывается целесообразность использования молочной сыворотки в рецептуре мармелада для повышения его пищевой и биологической ценности. Молочная сыворотка представляет собой ценный источник полноценных белков, минералов, витаминов и лактозы, характеризующийся низкой калорийностью и высокой степенью усвояемости, что благоприятно сказывается на здоровье человеческого организма. Это делает её перспективным ингредиентом для функциональных продуктов питания, отвечающих современным требованиям здорового образа жизни. Применение сыворотки в производстве мармелада позволяет не только рационально использовать вторичные ресурсы молочной промышленности, но и обогатить продукт полезными веществами, сохраняя при этом привлекательные органолептические характеристики. В ходе исследования были разработаны рецептуры мармелада с различным содержанием сыворотки, проведена их органолептическая оценка и сравнительный анализ с контрольным образцом. Результаты показали, что оптимальное содержание сыворотки в рецептуре составляет 36 г на 100 г готового продукта, что обеспечивает высокие потребительские свойства мармелада. Таким образом, использование сыворотки в кондитерском производстве открывает новые возможности для создания инновационных продуктов с повышенной питательной ценностью, а также расширения ассортимента кондитерских изделий.

Ключевые слова: молочная сыворотка, пищевая система, мармелад, кондитерские изделия, потребители, производство, минералы

Для цитирования: Табакаева О. В., Гришина Е. А. Обоснование использования молочной сыворотки в рецептуре мармелада // Научные труды Дальрыбвтуза. 2025. Т. 71, № 1. С. 93-104.

FOOD SYSTEMS

Original article

Justification of the use of whey in the formulation of marmalade

Oksana V. Tabakaeva \ Ekaterina A. Grishina 2

1 2 Far Eastern Federal University, Vladivostok, Russia

1 [email protected], ORCID: 0000-0002-7068-911X

2 [email protected], ORCID: 0009-0002-1083-5063

© Табакаева О. В., Гришина Е. А., 2025

Abstract. The article substantiates the feasibility of using whey in marshmallow recipes to enhance its nutritional and biological value. Whey is a valuable source of complete proteins, minerals, vitamins, and lactose, characterized by low calorie content and high digestibility, which positively impacts human health. This makes it a promising ingredient for functional foods that meet modern healthy lifestyle requirements. The use of whey in marshmallow production not only allows for the rational utilization of secondary resources from the dairy industry but also enriches the product with beneficial nutrients while maintaining attractive organo-leptic properties. During the study, marshmallow formulations with varying amounts of whey were developed, followed by their organoleptic evaluation and comparative analysis with a control sample. The results showed that the optimal whey content in the recipe is 36 g per 100 g of the finished product, ensuring high consumer qualities of the marshmallow. Thus, the use of whey in confectionery production opens new opportunities for creating innovative products with enhanced nutritional value, as well as expanding the range of confectionery items.

Keywords: whey, food system, marshmallow, confectionery products, consumers, production, minerals

For citation: Tabakaeva O. V., Grishina E. A. Justification of the use of whey in the formulation of marmalade. Scientific Journal of the Far Eastern State Technical Fisheries University. 2025; 71(1): 93-104. (In Russ.).

Введение

В соответствии со «Стратегией развития пищевой и перерабатывающей промышленности РФ» обеспечение населения продуктами питания высокого качества и безопасности определено как приоритетное направление до 2030 г. [1]. Данное положение направлено на удовлетворение потребностей населения в сбалансированном питании, соответствующем современным стандартам здорового образа жизни. В рамках научно-технического обеспечения отрасли ключевым направлением является разработка инновационных пищевых продуктов с заданными качественными характеристиками, обогащенных биологически активными веществами (БАВ) природного происхождения [2].

Среди перспективных источников натуральных БАВ особое внимание уделяется молочной сыворотке. На территории Российской Федерации объемы производства молочной сыворотки достигают 100 млн т ежегодно [3, 10].

Молочная сыворотка представляет собой побочный продукт молочного производства (сыроделие, творожное производство, получение казеина) с выходом 65-90 %. Исторически данный продукт рассматривался как отход производства с низкой коммерческой ценностью, однако в настоящее время его применение в производстве напитков и кондитерских изделий приобретает особую актуальность. Сыворотка характеризуется высокой пищевой ценностью как в качестве самостоятельного продукта, так и в составе пищевых систем. Несмотря на многочисленные исследования биологически активных компонентов сыворотки, потребители недостаточно осведомлены о ее положительном влиянии на метаболические процессы организма человека, что ограничивает ее регулярное потребление [4].

Учитывая благоприятное воздействие сыворотки на метаболизм, актуальной задачей является расширение и совершенствование ассортимента пищевых продуктов с ее содержанием. Анализ существующих пищевых систем с позиции потребительских предпочтений является необходимым для разработки новых сбалансированных продуктов питания, оказывающих положительный эффект на организм человека [5]. Сыворотка содержит полный набор незаменимых аминокислот и характеризуется низким содержанием жиров, что не оказывает значительного влияния на энергетическую ценность конечного продукта, например, мармелада. Лактоза, присутствующая в сыворотке, отличается высокой степенью усвояемости [6].

Минеральный комплекс сыворотки способствует поддержанию водно-солевого баланса и утолению жажды. По содержанию минеральных солей сыворотка сопоставима с минеральными водами, значительно превосходя их по пищевой ценности [7]. Применение сыворотки в кондитерском производстве является перспективным направлением, позволяющим получить продукты с высоким содержанием белков оптимального аминокислотного состава [8] .

Основными белковыми компонентами коровьего молока являются а-, в- и к-казеины, в-лактоглобулин, а-лактоальбумины, сывороточный альбумин, а также тяжелые и легкие фракции иммуноглобулинов (Ig). Аминокислотный профиль сывороточных белков наиболее близок к аминокислотному составу мышечной ткани человека и превосходит другие белки животного и растительного происхождения по содержанию незаменимых аминокислот [9]. При этом около 14 % белков молочной сыворотки представлены продуктами гидролиза (аминокислоты, ди-, три- и полипептиды), играющими важную роль в процессах пищеварения и синтезе жизненно необходимых ферментов и гормонов. Белковый комплекс сыворотки характеризуется гипохолестеринемическим действием и защитными свойствами, в частности, лактоферрин обладает железосвязывающей способностью, а иммуноглобулины проявляют активность антител против соответствующих антигенов [11].

Химический состав сыворотки представлен в табл. 1 [4].

Таблица 1

Средний химический состав различных видов молочной сыворотки

Table 1

Average chemical composition of different types of whey

Состав Виды молочной сыворотки

Подсырная Творожная Казеиновая

Сухое вещество, % 4,5-7,2 4,2-1,4 4,5-7,5

Молочный жир, % 0,05-0,5 0,05-0,4 0,02-0,1

Белок, % 0,5-1,1 0,5-1,4 0,5-1,5

Лактоза, % 3,9-4,9 3,2-5,1 3,5-5,2

Минеральные соли, % 0,3-0,8 0,5-0,8 0,3-0,9

Кислотность, оТ 15-25 50-85 50-120

Плотность, кг/м3 1018-1027 1019-1026 1020-1025

рН, ед. 6,1 4,7 4,6

Из табл. 1 видно, что содержание белка и жира в сыворотке низкое, но она богата лактозой или молочным сахаром.

Состав молочной сыворотки включает значительное количество ценных минеральных компонентов, таких как фосфор, кальций и калий, а также комплекс витаминов. Благодаря своему натуральному происхождению и низкой энергетической ценности данный продукт рекомендован для ежедневного потребления. Его диетические свойства обусловлены минимальной калорийностью, что делает его особенно привлекательным для рационального питания. Сыворотка способствует эффективному утолению чувства голода, одновременно обеспечивая организм необходимыми витаминами и минералами, что подчеркивает ее важность в контексте здорового образа жизни.

Цель исследования - обосновать использование сыворотки в рецептуре желейного мармелада для повышения его пищевой ценности.

Объекты и методы исследования

В качестве основы для проектирования нового продукта использовалась классическая рецептура желейного мармелада. Производство мармелада проводилось по технологии, включающей в себя следующие операции: приемку, подготовку сырья, пастеризацию (60-65 °С), обогащение фруктовыми концентратами, внесение желатина, охлаждение (30-35 °С), перемешивание, формирование, охлаждение (8 °С), сушку, фасовку, маркировку, хранение, реализацию [8].

Объектами исследования являлись образцы мармелада, полученные с использованием сыворотки в различных концентрациях в качестве компонентов мармелада.

В качестве дополнительных компонентов также использовался отвар водоросли Ulva Lactuca и концентрированный гранатовый сок (Концентрированный гранатовый сок «Agro-Prim»).

Отвар водоросли Ulva Lactuca получали, используя высушенную водоросль: 30 г водоросли залить 500 мл воды, довести до кипения, кипятить 15-20 мин, после чего снять и дать остыть до комнатной температуры, затем профильтровать для удаления остатков водоросли.

Химический состав отвара водоросли представлен в табл. 2.

Таблица 2

Химический состав отвара водоросли Ulva Lactuca

Table 2

Chemical composition of Ulva Lactuca algae decoction

Компонент Количество (в сухом веществе)

Полисахариды 10-20 %

Белки 10-15 %

Минералы 15-25 %

Витамины Следы

Хлорофилл 0,5-1 %

Каротиноиды Следы

Липиды 1-2 %

Фенольные соединения Следы

Аминокислоты Следы

Из табл. 2 видно, что отвар водоросли Ulva lactuca представляет собой ценный дополнительный компонент для производства мармелада. Его использование позволяет обогатить продукт минералами, витаминами и антиоксидантами, а также улучшить текстуру за счет природных полисахаридов.

Органолептическая оценка проводилась с использованием профильного метода и унифицированной шкалы. Основными органолептическими характеристиками являлись вкус, цвет, запах, консистенция и внешний вид.

Для оценки профиля новых образцов использовали дескрипторы, представленные в табл. 3, характерные для данной группы продуктов.

Таблица 3

Дескрипторы органолептических характеристик мармелада

Table 3

Descriptors of the organoleptic characteristics of marmalade

Органолептические показатели Дескрипторы

Вкус Кисло-сладкий, освежающий, гармоничный, без посторонних привкусов

Цвет Ярко-красный, равномерный по всей массе

Запах Характерный для граната, с легкими молочными нотками

Консистенция Плотная, упругая, эластичная

Внешний вид Глянцевая поверхность, без деформации

Унифицированная шкала органолептической оценки мармелада с использованием сыворотки в качестве основного компонента представлена в табл. 4. Балльная оценка применяется для каждой органолептической характеристики в отдельности. Максимальная балльная оценка 10 баллов, минимальная - 1 балл. Органолептическая оценка мармелада осуществлялась с использованием закрытых дегустаций, дегустаторами выступали сотрудники департамента пищевых наук и технологий ДВФУ

Результаты исследования

Разработка рецептуры мармелада, обогащенного молочной сывороткой, проводилась на основе анализа органолептических свойств опытных образцов. Для этого были разработаны рецептуры с различным содержанием сыворотки. Варианты рецептур представлены в табл. 5.

Мармелад производился по технологии, представленной на рис. 1.

Оценка органолептических характеристик мармелада с использованием сыворотки, приведена в табл. 6. Результаты показали, что наиболее сбалансированными органолептическими свойствами отличается образец, содержащий 36 г сыворотки на 100 г готового продукта (образец 2). Сравнительные сенсорные профили с контрольным образцом представлены на рис. 2. Контрольным образцом служил классический мармелад, произведенный без добавления молочной сыворотки.

I

Рис. 1. Технологическая схема производства мармелада с содержание м сыворотки.

Составлено авторами

Fig. 1. Technological scheme for the production of marmalade with whey content. Compiled by the authors

Таблица 4

Унифицированная шкала органолептической оценки мармелада

Table 4

Unified scale of organoleptic evaluation of marmalade

Уровень качества, балл Вкус Цвет Запах Консистенция Внешний вид

5 Кисло-сладкий, гармоничный, без посторонних привкусов Ярко-красный, равномерный Характерный для граната, приятный Плотная, упругая, эластичная Правильная форма, глянцевая поверхность

4 Кисло-сладкий, с легким привкусом сыворотки Светло-красный, равномерный Легкий запах сыворотки, не резкий Умеренно плотная, слегка вязкая Правильная форма, небольшая матовость

3 Кислый, с заметным привкусом сыворотки Бледно-красный, неравномерный Заметный запах сыворотки Менее плотная, менее упругая Небольшие деформации, матовая поверхность

2 Кислый, с выраженным привкусом сыворотки Бледный, неравномерный Резкий запах сыворотки Жидкая, неоднородная Деформация формы, неровная поверхность

1 Неприятный вкус, с выраженным посторонним привкусом Тусклый, неравномерный Неприятный, резкий запах Очень жидкая, расслоение

Таблица 5

Рецептуры мармелада с содержанием сыворотки

Table 5

Formulations of marmalade with whey content

Ингредиенты Контроль, г Образец 1, г Образец 2, г Образец 3, г

Сыворотка 0 30 36 42

Стевиозид 1 1 1 1

Пектин 2 2 2 2

Фруктовый концентрат (гранат) 40 40 35 30

Отвар ульвы 5 5 10 15

Ингредиенты Контроль, г Образец 1, г Образец 2, г Образец 3, г

Вода 52 22 16 10

Итого 100 100 100 100

Таблица 6

Органолептические показатели мармелада

Table 6

Organoleptic characteristics of marmalade

Показатель Контрольный образец Образец 1 Образец 2 Образец 3

Внешний вид Поверхность глянцевая, форма правильная Поверхность глянцевая, форма правильная Поверхность слегка матовая, форма правильная Поверхность матовая, форма с небольшими деформациями

Консистенция Плотная, упругая, эластичная Умеренно плотная, слегка вязкая Менее плотная, менее упругая Жидкая, неоднородная

Вкус Кисло-сладкий, гармоничный, без посторонних привкусов Кисло-сладкий, с легким привкусом сыворотки Кислый, с заметным привкусом сыворотки Кислый, с выраженным привкусом сыворотки

Запах Характерный для граната, приятный Легкий запах сыворотки, не резкий Заметный запах сыворотки Резкий запах сыворотки

Цвет Ярко-красный, равномерный Светло-красный, равномерный Бледно-красный, неравномерный Бледный, неравномерный

Из данных табл. 6 видно, что наиболее перспективными являются образцы 1 и 2, так как в них не чувствуется посторонних привкусов и запахов, что характерно для мармелада по требованиям ГОСТ 6442-2014.

• Образец 1

• Образец 3

Образец 2 Контроль

Кисло-сладкий 10 8

Характерны

й для гранатовог...

Сывороточн

Освежающи й

Без посторонни х привкусов

Образец 1 Образец 3

Образец 2 Контроль

Молочный с оттенком красного

Ярко-красный 10

Красный

Бледно-красный, с молочным оттенком

а

б

Образец 1 Образец 2 Образец 3 Контроль

Сывороточ

Характеры ый для граната 10

Гранатовый с нотками сыворотки

Гранатовый , с

заметными нотками сыворотки

Образец 1 Образец 3

Образец 2 Контроль

Текучая

Плотная 10 8

Упругая

Желейная

Непрозрачный

■ Образец 1 Образец 2 Образец 3 Контроль Глянцевая поверхность 10

Без

деформаций

Прозрачный

д

Рис. 2. Профилограммы органолептических показателей мармелада: а - вкус, б - цвет, в - запах, г - консистенция, д - внешний вид. Составлено авторами Fig. 2. Profilograms of organoleptic parameters of marmalade: а - taste, б - color, в - smell, г - consistency, д - appearance. Compiled by the authors

в

г

Анализ профилей органолептических показателей на рис. 2 подтверждает, что первые два образца являются наиболее перспективными для производства мармелада. Они обеспечивают высокое качество продукта, сочетающее привлекательный внешний вид, приятный вкус и оптимальную текстуру. Третий образец требует доработки для достижения конкурентоспособных характеристик. Таким образом, выбор оптимальной рецептуры зависит от предпочтений потребителей.

Использование молочной сыворотки в производстве мармелада открывает новые возможности для создания функциональных продуктов с повышенной питательной ценностью. Однако важно соблюдать баланс между ингредиентами для достижения наилучших результатов.

Заключение

Включение молочной сыворотки в рецептуру мармелада представляет собой перспективный способ рационального использования вторичных ресурсов пищевой промышленности. В настоящее время около 80 % производимой на молочных предприятиях сыворотки подвергается утилизации, что влечет за собой значительные экономические потери для производителей. Применение этого ценного сырья в кондитерском производстве позволит не только минимизировать отходы, но и повысить экономическую эффективность как предприятий по переработке молока, так и компаний, занимающихся выпуском кондитерских изделий. Таким образом, использование сыворотки в качестве ингредиента для мармелада создает положительный эффект, способствуя оптимизации затрат и увеличению прибыльности обеих отраслей.

Список источников

1. Об утверждении Стратегии развития машиностроения для пищевой и перерабатывающей промышленности России на период до 2030 года : распоряжение Правительства РФ от 30.08.2019 № 1931-р // Собрание законодательства РФ. 2019. № 36. Ст. 5073.

2. Иванова Е. В., Петров А. Н. Инновационные подходы к использованию молочной сыворотки в пищевой промышленности // Пищевая индустрия. 2020. № 4(12). С. 45-52.

3. Кузнецова Л. А., Смирнова Т. В. Перспективы использования водорослей в пищевых системах // Технология и товароведение инновационных пищевых продуктов. 2022. № 2(15). С. 12-18.

4. Сидорова М. В., Ковалёв Д. А. Молочная сыворотка как источник функциональных ингредиентов // Молочная промышленность. 2021. № 8. С. 34-38.

5. Михайлова О. С., Андреева Е. В. Функциональные свойства молочной сыворотки и её применение в производстве пищевых продуктов // Пищевые технологии и биотехнологии. 2020. № 3(18). С. 78-85.

6. Николаева А. А., Семёнов П. В. Белковый состав молочной сыворотки и его влияние на качество пищевых продуктов // Вестник ВГУИТ. 2021. Т. 83, № 2. С. 112-118.

7. Зайцева М. Г., Федоров А. Н. Применение сывороточных белков в производстве функциональных продуктов питания // Пищевая промышленность. 2022. № 5. С. 67-72.

8. Краснов Е. М., Лебедев В. А. Биополимеры в пищевых системах: механизмы взаимодействия и применения // Химия и технология пищевых продуктов. 2020. № 4(12). С. 89-95.

9. Григорьева Л. Н., Тимофеева А. С. Использование молочной сыворотки в производстве биологически активных добавок // Технология и товароведение пищевых продуктов. 2021. № 6(22). С. 45-50.

10. Котова Е. В., Марков С. А. Перспективы использования вторичных ресурсов пищевой промышленности // Аграрный вестник Урала. 2022. № 10(185). С. 23-28.

11. Попова Т. В., Соколов А. Н. Инновационные технологии в производстве кондитерских изделий // Пищевая индустрия. 2021. № 3(14). С. 56-62.

12. ГОСТ 6442-2014. Мармелад. Общие технические условия. М., 2015. 11 с.

Информация об авторах

О. В. Табакаева - доктор технических наук, профессор базовой кафедры пищевых и клеточных технологий, SPIN-код: 9119-9229, АшЬогГО: 447231.

Е. А. Гришина - аспирант базовой кафедры пищевых и клеточных технологий.

Information about the authors

O. V. Tabakaeva - Doctor of Technical Sciences, Professor of the Basic Department of Food and Cellular Technologies, SPIN-code: 9119-9229, AuthorlD: 447231.

E. A. Grishina - Postgraduate student at the Basic Department of Food and Cellular Technologies.

Статья поступила в редакцию 27.02.2025; одобрена после рецензирования 10.03.2025; принята к публикации 17.03.2025.

The article was submitted 27.02.2025; approved after reviewing 10.03.2025; accepted for publication 17.03.2025.