CC BY
129
получен патент; акт промышленной апробации - от 09.12.2004. Соответствует требованиям ТУ 9213-001-00493406-2014, ТР ТС 029/2012, ТР ТС 012/2011, ТР ТС 034/2013, СанПиН
2.3.2.1078-01, МУК 4.2.1847-04, МУ 2.3.2.1917-04.
Список литературы
1. Богданова К.Н. Производство мясопродуктов из нетрадиционного сырья : учеб.-практ. пособие. Улан-Удэ : Изд-во ВСГТУ, 2007. 5 с.
2. Кузмичева М.Б. Российский рынок колбасных изделий и мясных полуфабрикатов // Мясная индустрия. 2009. № 4.
3. ЛипатовН.Н., Лисицын А.Б., Юдина С.Б. Совершенствование методики проектирования биологической ценности пищевых продуктов // Хранение и переработка сельхозсырья. 1996. № 2. С. 24-25.
4. Лисин П.А., Мартемьянова Л.Е. Композиционное моделирование многокомпонентных молочных продуктов // Молочная пром-сть Сибири. Алтайская нива: 5-й Специализированный конгресс Сибири. Барнаул, 2006. С. 87-90.
5. Скурихин И.М., Волгарева М.Н. Химический состав продуктов. Кн. 1 // Справ. таблицы содержания основных пищевых веществ и энергетической ценности пищевых продуктов. Москва, 1987. С. 75-88.
6. Скурихин И.М., Волгарева М.Н. Химический состав продуктов. Кн. 2 // Справ. таблицы содержания аминокислот, жирных кислот, витаминов, макро- и микроэлементов, органических кислот и углеводов. Москва, 1987. С. 184-189.
Мартемьянова Людмила Егоровна, кандидат техн. наук, доцент, Омский ГАУ, [email protected]; Задворнов Юрий Александрович, аспирант, Омский ГАУ, [email protected].
References
1. Bogdanov K.N. Manufacture of meat products from non-traditional raw materials: teaching practical posobie. Ulan-Ude : Publ ESSTU, 2007. 5 s.
2. Kuzmichev M.B. The Russian market of sausages and meat semi-finished products // Meat Industry. 2009. № 4.
3. Lipatov N.N., Lisitsyn A.B., Yudin S.B. Perfection of a technique of designing biological value foodstuffs // Storage and processing of agricultural raw materials. 1996. № 2. S. 24-25.
4. Lisin P.A., Martemyanova L.E. Compositional Modeling multi dairy // Dairy prom-st Siberia. Altai Niva: 5th Specialized Congress Siberia. Barnaul, 2006. P. 87-90.
5. Skurihin I.M., Volgareva M.N. The chemical composition of the products, book 1 // Reference table of contents of the nutrients and energy value of food produk-tov. Moscow, 1987. S. 75-88.
6. Skurihin I.M., Volgareva M.N. The chemical composition of the products, book 2 // Reference tables Volgareva amino acids, fatty acids, vitamins, macro- and trace elements and organic acids uglevodov. Moscow, 1987. S. 184-189.
Martemyanova Lyudmila Egorovna, Cand. of tech. Sci., Assoc. Prof., Omsk SAU, [email protected]; Zadvornov Yuri Alexandrovich, postgraduate student, Omsk SAU, [email protected].
Статья поступила в редакцию 4 марта 2016 г.
УДК 637.352 ГРНТИ 65.63.39
Е.А. Макарова, Н.Б. Гаврилова
СОВРЕМЕННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ МЯГКОГО СЫРА ДЛЯ ФЕРМЕРОВ СИБИРСКОГО РЕГИОНА
В статье представлены результаты исследования, посвященные изучению производства молочных продуктов с функциональными ингредиентами. В качестве функционального ингредиента выбраны гречневые отруби, они бедны углеводами, но богаты белком и растворимыми пищевыми волокнами. Гречневые отруби полезнее других, потому что белок, содержащийся в них, очень схож с животным (так необходимым человеку). В настоящее время пищевые волокна являются одними из перспективных и эффективных ингредиентов, использование их в молочной промышленности началось относительно недавно. В процессе выполнения работы определен режим подготовки и внесения гречневых отрубей в мягкий сыр. Предложен вариант решения проблемы по равномерному распределению функционального компонента по всей массе продукта. На основании результатов экспериментальных данных разработана технология мягкого сыра с гречневыми отрубями, проведены органолептические и физико-
© Макарова Е.А., Гаврилова Н.Б., 2016
химические исследования. Представлена блок-схема производства мягкого сыра с гречневыми отрубями. Подготовлен проект нормативной документации для производства мягкого сыра с гречневыми отрубями, новизна технологического решения отражена в патенте на изобретение.
Ключевые слова: мягкий сыр, гречневые отруби, иммобилизация, биополимеры, мембраны, технология, органолептические показатели.
E.A. Makarova, N.B. Gavrilova
MODERN TECHNOLOGY OF SOFT CHEESE FOR FARMERS OF THE SIBERIAN REGION
The article presents the results of the research devoted to the study of production of dairy products with functional ingredients. Buckwheat bran is chosen as a functional ingredient, it contains little carbohydrates but it is rich in protein and soluble fiber. Buckwheat bran is more useful than other kinds of bran, because the protein contained in it is very similar to animal protein (which a human organism needs greatly). Today dietary fiber is one of the most promising and effective ingredients, it is begun to be used in the dairy industry not long ago. During the work the mode of buckwheat bran preparation and bringing in in the soft cheese was defined. The solution to the problem of uniform spreading of the functional component throughout the product mass is offered. Based on the results of experimental research the technology of soft buckwheat bran cheese production is developed, the organoleptic and physical-chemical studies are carried out. The schematic diagram of soft buckwheat bran cheese production is presented. The draft standard documentation for the soft buckwheat bran cheese production is worked out. The novelty of technology process is reflected in the invention patent.
Keywords: soft cheese, buckwheat bran, immobilization, biopolymers, membrane, technology, sensory characteristics.
Введение
Среди белковых молочных продуктов главное место занимают сыры, по своим биологическим свойствам имеющие важное значение: они хорошо усваиваются организмом человека и имеют высокую энергетическую ценность.
Выпуск сыров в России в настоящее время недостаточен и не соответствует рекомендуемым нормам потребителя. Длительное время большую нишу сыров в торговых организациях занимали импортные, позволявшие сгладить диспропорцию между производством и потребляемым сыром. Сложившаяся в настоящее время ситуация на мировом рынке со снижением количества импортных сыров привела к необходимости импортозамещения и расширения ассортимента и объемов производства сыров в России.
Поэтому увеличение производства сыров - одна из основных задач молочной промышленности на современном этапе [1].
В европейских странах наиболее широко распространено производство мягких сыров, особенно там, где традиционно было развито фермерское сыроделие. Это можно объяснить тем, что выработка мягких сыров по сравнению с твердыми менее трудоемка и не требует специальных помещений и оборудования для прессования и созревания. К тому же ассортиментная линейка мягких сыров гораздо шире и открывает большие возможности для новых творческих решений [2].
В России также возрос интерес производителей молочной продукции и фермеров к технологии мягких сыров. Совершенствуется нормативное обеспечение технологии производства мягких сыров. Так, с 1 июля 2015 г. введен в действие новый межгосударственный стандарт на мягкие сыры - ГОСТ 32263-2013. Сыры мягкие. Технические условия.
Объекты и методы
При выполнении научной работы использован комплекс общепринятых и стандартных методов испытаний: физико-химических, биохимических, структурно-механических, органо-лептических. Результаты исследований обработаны методом статистического анализа.
В качестве объектов исследования определены: молоко коровье сырое ГОСТ Р 520542003; отруби гречневые мелкого помола ТУ 9295 -001-63528860-2012; желатин ГОСТ 11293-89; пектин АРС-105 ГОСТ 29186-91.
Объекты исследования проверены: по ГОСТ 3626-73. Молоко и молочные продукты. Методы определения влаги и сухого вещества, ГОСТ 3627-81. Молочные продукты. Методы определения хлористого натрия, ГОСТ 5867-90. Молоко и молочные продукты. Методы определения жира.
Результаты исследований
В современных условиях необходимым элементом питания человека является белки животного и растительного происхождения, а также пищевые волокна.
В данной работе в качестве источника пищевых волокон изучались гречневые отруби. Гречка - ценная растительная культура, источник незаменимых аминокислот. Одна из ее основных особенностей - полное отсутствие клейковины (глютена). Глютен противопоказан людям, страдающим пищевой аллергией, глютеновой энтеропатией или целиакией. Эти заболевания проявляются разными симптомами в результате поражения тонкого кишечника у детей и взрослых [3, 4].
Гречневые отруби бедны углеводами, но богаты белком (до 40 %) и растворимыми волокнами. Они полезнее других отрубей, потому что белок, содержащийся в них, очень схож с животным (так необходимым человеку), жиры не откладываются, а сразу же расходуются по назначению [5].
В ходе экспериментальных работ изучены органолептические показатели гречневых отрубей в нативном и просушенном виде, так как использование отрубей возможно только после термической обработки. Результаты представлены в табл. 1.
Таблица 1
Органолептические показатели гречневых отрубей
Показатель Ха рактеристика
измельченные нативные гречневые отруби измельченные просушенные гречневые отруби
Вкус и запах Свойственный отрубям, без посторонних вкусов и запахов Чистый, свойственный гречневым отрубям, с оттенком жареного ореха, без посторонних вкусов и запахов
Внешний вид и консистенция Сухие, мелкие частицы Сухие, мелкие частицы
Цвет Красно -коричневый Темно -коричневый
Изучение некоторых режимов термической обработки позволило установить: рациональный режим обработки - их просушивание в сушильном шкафу при t = 180-190 °C с выдержкой 5-7 мин. Такой режим значительно улучшает органолептические характеристики гречневых отрубей.
Следующим этапом исследования был поиск способа внесения просушенных гречневых отрубей в молочную основу - основная технологическая операция, требующая равномерного распределения гречневых отрубей по всему объему мягкого сыра, так как при завершении процесса перемешивания с нормализованной смесью их значительная часть оседает на дне емкости. Для устранения недостатка был изучен процесс иммобилизации гречневых отрубей в смесь биополимеров [6].
Иммобилизацию можно рассматривать как физическое разделение катализатора (отрубей) и растворителя, при котором молекулы субстрата позволят продукту равномерно распределиться в нормализованной смеси. Важным фактором процесса иммобилизации является выбор биополимера (носителя).
Биополимеры обладают уникальными способностями загущения, студнеобразования, влагоудержания и стабилизации структурно-сложных систем. Для исследования выбраны биополимеры натурального животного и растительного происхождения: желатин и пектин.
Молекулы желатина и пектина состоят из групп атомов, резко различающихся по характеру взаимодействия с молекулами воды. Длинная макромолекула представляет распределение центров взаимодействия с молекулами воды, в результате создается гидратная оболочка макромолекулы. Пектины, независимо от источника их происхождения, - природные ионообменники, способные замещать водороды карбоксильных групп на катионы поливалентных металлов. Для исследований выбран цитрусовый пектин марки SLENDID® type 200. Желатин представляет смесь полипептидов с различной молекулярной массой. Кроме того, желатин - источник глутаминовой
кислоты и аргинина, пектин содержит пищевые волокна, которые стимулируют рост жизнеспособных клеток бифидобактерий, т.е. обладает свойствами пребиотика [7]. Совместное использование пектина и желатина на данный момент изучено недостаточно, что позволяет считать проведение исследований актуальным.
Просушенные при 190-180 °С в течение 5-7 мин гречневые отруби охлаждаются до 20 °С. Затем через специальный дозатор при перемешивании вносятся в смесь биополимеров при X = 40 °С. Полученный раствор дозируется слоями в стерильные формы, которые выдерживают в течение 15-20 мин в стерильных условиях специального бокса для получения пленок (мембран). Герметично закрытые формы с мембранами хранят при (4 ± 2) °С до использования в экспериментальных исследованиях. Перед внесением в нормализованную пастеризованную смесь мембраны из гречных отрубей и смеси биополимеров измельчают и вносят при перемешивании в заквашенную смесь.
В результате экспериментальных и аналитических исследований разработана технология производства мягкого сыра с гречневыми отрубями, её блок-схема представлена на рисунке.
Входной контроль сырья и материалов
Молоко коровье сырое ГОСТ Р 52054-2003
Отруби гречневые мелкого помола ТУ 9295-001-63528860-2012
Желатин ГОСТ 11293-89
Пектин АРС-105 ГОСТ 29186-91
ч г
Приемка молока t = (4 ± 2) °С
Подогрев t = (45 ± 5) °С
Нормализация t = (45 ± 5) °С
Пастеризация t = (82 ± 2) °С
Охлаждение t = (32 ± 1) °С
Внесение закваски при температуре t = (32 ± 1) °С
Перемешивание 15 мин
Внесение ферментного препарата по норме
Перемешивание 15 мин
Ферментация и сквашивание 40-50 мин
Разрезка сгустка, отбор сыворотки 15-20 мин
Посолка сырного зерна 10-40 г соли «Экстра» на 100 кг
Формование и самопрессование (8,0 ± 0,5) ч
Расфасовка, доохлаждение t = 2-4 °С
Хранение, не более 5 сут
при температуре t = 2-4 °С
Блок-схема производства мягкого сыра с гречневыми отрубями
Технологический процесс осуществлялся следующим образом. Молоко коровье сырое подогревали до (45 ± 1) °С, затем нормализовали. Нормализованную смесь пастеризовали при (82 ± 2) °С, охлаждали до температуры заквашивания (32 ± 1) °С, вносили закваску, состоящую из Lactococcuslactissubsp. к^, Lactococcuslactissubsp. сremoris, Lactococcuslactissubsp. diaceti-к^, Lactobacilluscasei. Затем добавляли предварительно подготовленные гречневые отруби (4 % от массы нормализованной смеси).
Готовый сгусток разрезали лирами на куски с размерами грани 20-30 мм, вымешивали в течение 8-12 мин. В конце вымешивания проводили отбор сыворотки, посолку сырного зерна.
Далее - самопрессование (общая продолжительность - 8,0 ч) при периодическом переворачивании форм. К концу самопрессования сыр становится достаточно монолитным, приобретает форму низкого цилиндра высотой 2-3 см, диаметром 8-10 см и массой 0,15 кг. Готовые сыры упаковывают, например, в пергамент. Хранение сыра осуществляют при температуре 2-4 °С в течение не более 5 сут.
Органолептическая оценка мягкого сыра с гречневыми отрубями приведена в табл. 2, физико-химические показатели - в табл. 3.
Таблица 2
Органолептическая оценка мягкого сыра с гречневыми отрубями
Показатель Значение показателя
Внешний вид Сырной корки не имеет. Поверхность ровная, увлажненная, без ослизнений
Вкус и запах Чистый кисломолочный, в меру соленый, с легким привкусом гречки
Консистенция Нежная, однородная, по все массе
Цвет теста Белый равномерный по всей массе со светло-коричневыми включениями гречневых отрубей
Рисунок Рисунок отсутствует
Таблица 3
Физико-химические показатели и энергетическая ценность мягкого сыра с гречневыми отрубями
Наименование показателя Значение показателя
Массовая доля влаги, % 60,0 ± 1,0
Массовая доля жира, % 50,0 ± 1,6
Массовая доля хлористого натрия, % 2,5 ± 0,5
Энергетическая ценность, ккал/кДж 249 / 1042,5
Выводы и рекомендации
Проанализировав результаты экспериментальных испытаний, пришли к выводам:
1. В ходе работы выбран режим термической (190-180 °С с выдержкой 5-7 мин) обработки гречневых отрубей, это позволило значительно улучшить их органолептические характеристики.
2. Решена проблема неравномерного распределения гречневых отрубей по всему объему мягкого сыра путем их иммобилизации в смесь биополимеров.
3. Разработана технология нового вида мягкого сыра, производство по которой рекомендуется как для молочных предприятий, так и для малых фермерских хозяйств.
Новизна технического решения отражена в заявке на изобретение № 2015156278 от 25.12.2015, получено положительное решение от 19.04.2016.
Список литературы
1. Смирнова И.А. Современные тенденции развития сыродельной отрасли в регионах несыропригод-ного молока // Современное состояние, перспективы развития молочного животноводства и переработки сельскохозяйственной продукции : материалы Между-нар. науч.-практ. конф. ФГБОУ ВО «Омский ГАУ». Омск, 2016. С. 35-42.
2. Мироненко И.М., Усатюк Д.А. Мягкие сыры. Ассортимент и технологические особенности // Сыроделие и маслоделие. 2015. № 4. С. 36.
3. Захарова Л.М., Пушмина И.А. Растительное сырье для производства молокосодержащих продуктов // Пищевая пром-сть. 2008. № 9. С. 69.
4. ТУ 9295-001-63528860-2012. Отруби гречневые среднего и мелкого помола.
5. Гаврилова Н.Б., Гладилова О.А., Чернопольс-кая Н.Л. Научные и практические основы биотехнологии молочных и молокосодержащих продуктов с использованием иммобилизации клеток микроорганизмов : монография. Омск : Вариант-Омск, 2011. 184 с.
6. Гаврилова Н.Б. Экспериментальное исследование иммобилизации клеток микроорганизмов в гель биополимеров // Техника и технология пищевых производств. 2012. № 3. С. 74-77.
Макарова Екатерина Анатольевна, аспирант, Омский ГАУ, [email protected]; Гаврилова Наталья Борисовна, доктор техн. наук, профессор, Омский ГАУ, [email protected].
References
1. Smirnova I.A. Sovremennyie tendentsii razvi-tiya syirodelnoy otrasli v regionah nesyiroprigodnogo moloka // Sovremennoe sostoyanie, perspektivyi razvi-tiya molochnogo zhivotnovodstva i pererabotki selskoho-zyaystvennoy produktsii : materialyi mezhdunar. nauch.-prakt. konf. FGBOU VO "Omskiy GAU". Omsk, 2016. S. 35-42.
2. Mironenko I.M., Usatyuk D.A. Myagkie syiryi. Assortiment i tehnologicheskie osobennosti // Syirodelie i maslodelie. 2015. N 4. S. 36.
3. Zaharova L.M., Pushmina I.A. Rastitelnoe syire dlya proizvodstva molokosoderzhaschih produktov // Pischevaya prom-st. 2008. N 9. S. 69.
4. TU 9295-001-63528860-2012. Otrubi grechne-vyie srednego i melkogo pomola.
5. Gavrilova N.B., Gladilova O.A., Chernopols-kaya H.L. Nauchnyie i prakticheskie osnovyi biotehnologii molochnyih i molokosoderzhaschih produktov s ispolzo-vaniem immobilizatsii kletok mikroorganizmov : mono-grafiya. Omsk : Variant-Omsk, 2011. 184 s.
7. Gavrilova N.B. Eksperimentalnoe issledovanie immobilizatsii kletok mikroorganizmov v gel biopolime-rov // Tehnika i tehnologiya pischevyih proizvodstv. 2012. № 3. S. 74-77.
Makarova Ekaterina Anatolyevna, PostGraduate Student, Omsk SAU, [email protected]; Gavrilova Natalya Borisobna, Doktor of Engineering Siense, Professor, Omsk SAU, [email protected].
Статья поступила в редакцию 14 марта 2016 г.
