CC BY
14
УДК 637.146
Творожно-крупяной биопродукт
для питания детей школьного возраста
Л.А. Остроумов, д-р техн. наук, профессор, С.Л. Галкина, аспирант Кемеровский технологический институт пищевой промышленности
Правильное питание обеспечивает нормальный рост и развитие детей, способствует профилактике заболеваний, продлению жизни людей, повышению работоспособности и создает условия для адекватной адаптации их к окружающей среде. Среди продуктов питания важнейшее значение имеют традиционные молочные и кисломолочные продукты, поскольку обеспечивают организм энергетическими пи-
Проведено конструирование молочно-белковой основы продукта по оптимальному балансу незаменимых факторов питания.
щевыми и биологически активными веществами.
Организация рационального питания учащихся во время пребывания в школе - один из ключевых факторов поддержания их здоровья и эффективности обучения. Для ре-
МБО 1
64
Л,
/ж X?v
у///™,' Xv\
бг.эз se
МБО 5 ч, '-."Л"'./ у у1 МБО 2
\ V ,-V T"7 / W.39 /
60,77 Ь8 SU \J
МБО 4 МБО 3
—«— Показатель биологической ценности (БЦ), %
Рис. 1. Характеристика показателя биологической
ценности (БЦ, %) белков молочно-белковой основы
продукта
Ключевые слова: творожно-крупяной продукт; биопродукт; пробиоти-ческие свойства; школьное питание.
Key words: milk protein product, biobased product, probiotic properties, school nutrition
шения проблемы сбалансированного питания детей школьного возраста необходимо создать технологическую основу для производства продуктов специального назначения, не только удовлетворяющих физиологические потребности организма человека в основных пищевых веществах и энергии, но и выполняющих профилактические функции [1, 2]. Этого можно достигнуть за счет комбинирования молочных и растительных компонентов, формирования пробиотических свойств продуктов.
В этом отношении перспективны крупы, которые служат источником поступления в организм витаминов, минеральных веществ, балластных углеводов, сахаров, пектина и других биологически активных веществ.
Таким образом, актуальное направление научных исследований - разработка технологии творожно-крупяного биопродукта, предназначенного для организации питания детей школьного возраста (на завтрак и полдник).
Цель данных научных исследований заключается в разработке технологии творожно-крупяного биопродукта для питания детей школьного возраста.
Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие научные задачи: провести конструирование молочно-белковой основы продукта по оптимальному балансу незаменимых факторов питания (аминокислот), эффекту взаимного обогащения и биологической
ценности; исследовать процесс ферментации молочно-белковой основы (МБО) продукта; разработать технологию и нормативную документацию для производства творожно-крупя-ного биопродукта.
При выполнении экспериментальных исследований применяли комплекс общепринятых, стандартных и модифицированных методов исследования: физико-химических, микробиологических и математических. Анализ биологической ценности модельных сред проводили по следующим основным показателям: аминокислотному скору, индексу незаменимых аминокислот (ИНАК), коэффициенту различий аминокислотного скора (КРАС), показателю биологической ценности (БЦ).
Результаты экспериментальных исследований подвергались статистической обработке путем корреляционного и регрессионного анализа, реализованного с помощью стандартных пакетов программ «MathCAD-14 Professional», «Ms. Excel». Пятикратная повторность опытов установлена методами статистического анализа.
На первом этапе исследований проведено конструирование молоч-но-белковой основы продукта по оптимальному балансу незаменимых факторов питания (аминокислот), эффекту взаимного обогащения и биологической ценности. Основной критерий конструирования молоч-но-белковой основы с позиций эффекта взаимного обогащения в символической форме выглядел следующим образом:
АС > 100 %; ИНАК ^ max, КРАС ^ min; БЦ ^ max, м. д. белка ^ 7,0 %.
Корректировку белкового состава творожно-крупяного биопродукта проводили за счет использования концентрата молочного белка PROMILK ® Kappa Optimum и гречневой муки. Используемая в качестве растительного компонента гречневая мука обладает ценным химическим составом и содержит полиненасыщенные жирные кислоты, пищевые волокна (отруби), витамины (С, В,, В2, В6, Е, каротин), в том числе антиоксиданты (Е, ß-каротин), оли-госахариды и минеральные вещества. Кроме того, гречневая мука обладает пребиотическим эффектом за счет содержания в ее составе витаминов группы В и пищевых волокон.
Конструирование молочно-белко-вой основы проводили на основе молока (м.д.ж. 2,5%), сливок (м.д.ж. 35 %) путем введения концентрата молочного белка и гречне-
INNOVATIVE ALIMENTARY PRODUCTS
9,00
2 4 6 8 12
Продолжительность ферментации, ч ] МБО 1 ■ МБО 2 -МБО 3 сМБО 4 .МБО 5
Рис. 2. Изменения клеточной концентрации общего количества микроорганизмов в процессе ферментации молочно-белковой основы с различным содержанием гречневой муки
вой муки до достижения сухих веществ в готовом продукте 21 %. При этом соотношение концентрат молочного белка:гречневая мука варьировали как (%): 100:0 (МБО 1), 80:20 (МБО 2), 70:30 (МБО 3), 60:40 (МБО 4), 50:50 (МБО 5).
Характеристика показателя биологической ценности (БЦ, %) белков молочно-белковой основы продукта представлена в виде пиктограммы на рис. 1.
Конструирование молочно-белко-вой основы продукта сочетанием концентрата молочного белка и муки гречневой положительно влияет на показатель биологической ценности продукта (БЦ): отмечается его незначительное увеличение (на 8,13 %) при одновременном снижении КРАС.
На следующем этапе исследовали процесс ферментации молочно-бел-ковой основы сочетанием гомофер-ментативных культур Lactococcus lactis subsp. cremoris и Lactococcus lactis subsp. lactis, штамм CHN-19 и бифидобактерий Bifidobacterium lactis, штамм ВВ-12.
Молочно-белковую основу подготавливали следующим образом: в смесь молока и сливок вносили концентрат молочного белка и гречневую муку, перемешивали, оставляли на 1 ч для набухания при 50 °С, пастеризовали при температуре 95 °С с выдержкой в 5 мин, охлаждали до 26...28 °С, вносили фермент CHY-MAXTMPowder (химозин) и гомофер-ментативные культуры Lactococcus lactis subsp. cremoris и Lactococcus lactis subsp. lactis, штамм CHN-19 и бифидобактерии Bifidobacterium lactis, штамм ВВ-12 в составе DVS-заквасок, смесь подвергали коагуляции и ферментации при температуре 24.26 °С в течение 12 ч.
Результаты определения общего количества молочнокислых бактерий в молочно-белковой основе с различным содержанием гречневой муки в процессе ферментации представлены на рис. 2.
Один из способов активации ассоциативного роста бифидобактерий -выбор наиболее перспективных би-фидогенных, ростостимулирующих или пребиотических факторов. Гречневая мука в составе молочно-бел-ковой основы служит дополнительным питательным субстратом для роста бифидобактерий. Учитывая это, в процессе исследований определяли жизнеспособность бифидобактерий в молочно-белковой основе в процессе ферментации. Критерием пробиотических свойств продуктов служил уровень количества клеток бифидобактерий - 106 КОЕ/г. Результаты исследований представлены на рис. 3.
Анализируя полученные результаты, можно выявить положительную динамику изменения клеточной концентрации микроорганизмов с увеличением массовой доли гречневой муки в молоч-но-белковой основе. Однако результаты органо-лептической оценки мо-лочно-белковой основы позволяют заключить, что увеличение массовой доли гречневой муки (в МБО 4 и МБО 5) приводит к излишнему привкусу растительного ингредиента, значительно изменяет цвет за счет вкраплений муки и в целом ухудшает органо-лептические показатели.
Разработана технология и нормативная документация для производства нового продукта «Продукт творожно-крупяной».
На основании комплекса исследований физико-химических, микробиологических и органолептических показателей установлен оптимальный состав молочно-белковой основы, включающий соотношение концентрат молочного белка:греч-невая мука как 70:30 (МБО 3), что обеспечивает высокую активность и жизнеспособность микроорганизмов (Lactococcus subsp. сгетоп^ и Lactococcus subsp. lactis, штамм ^N-19, В. lactis, штамм ВВ-12), приятные органолеп-тические показатели, высокую пищевую и биологическую ценность продукта.
Рис. 4. Схема технологического процесса производства творожно-крупяного биопродукта для питания детей школьного возраста
В результате проведенных исследований разработана технология и нормативная документация для производства нового продукта (СТО 90282083-001-2012 Продукт творож-но-крупяной). Технологическая схема представлена на рис. 4.
Технология производства творож-но-крупяного биопродукта позволяет исключить стадию отделения сы-
воротки, так как процесс синерезиса присутствует в скрытом виде и сыворотка равномерно распределена в объеме продукта. Выход творожной основы составляет 100 % по отношению к массе нормализованной смеси.
Установлен гарантированный срок хранения нового продукта - 5 сут при температуре хранения 4+2 °С.
Вышеприведенная технология тво-рожно-круяпного биопродукта позволяет расширить ассортимент продуктов специального назначения, в частности, для организации питания детей школьного возраста.
Таким образом, в рамках научных исследований проведено конструирование молочно-белковой основы продукта по оптимальному балансу незаменимых факторов питания (аминокислот), эффекту взаимного обогащения и биологической ценности.
Исследован процесс ферментации молочно-белковой основы (МБО) продукта сочетанием гомофермен-тативных культур Lactococcus lactis subsp. cremoris и Lactococcus lactis subsp. lactis, штамм CHN-19 и бифидобактерий Bifidobacterium lactis, штамм ВВ-12. Установлен оптимальный состав молочно-белковой основы, включающий соотношение концентрат молочного белка:мука гречневая как 70:30 (МБО 3), что обеспечивает высокую активность и жизнеспособность микроорганизмов, приятные органолептические показатели, высокую пищевую и биологическую ценность продукта.
Разработана технология и нормативная документация для производства нового продукта - СТО 90282083-001-2012 «Продукттво-рожно-крупяной».
ЛИТЕРАТУРА
1. Коня, И.Я. Актуальные проблемы организации питания школьни-ков/И.Я. Коня//Пищевая промышленность. - 2008. - № 2. - С. 9.
2. Золотин, А.Ю. Разработка продуктов с наполнителями для дошкольного и школьного возраста/ А.Ю. Золотин, С.В. Фелик, Т.А. Анти-пова//Переработка молока.-2009. - № 10. - С. 32.
3. Научные и практические аспекты технологии производства молоч-но-растительных продуктов: моно-графия/Н.Б. Гаврилова [и др.]-Омск: Изд. «Вариант-Омск», 2006. -336 с.
4. Круглик, В.И. Научные и практические аспекты создания продуктов для детского питания/В.И. Круглик, Г.Ю. Сажинов. - Кемерово: Кузбас-вузиздат, 2005. - 208 с.
5. Остроумов, Л.А. Исследование и разработка методологии создания многокомпонентных пищевых продуктов на молочной основе с использованием компьютерного моде-лирования/Л.А. Остроумов, Л.М. Захарова, И.А. Смирнова//Технология и техника пищевых производств. -2004. - № 3.- С. 115-118.
