Разработка и исследование технологии производства кисломолочных десертов с продуктами переработки облепихи и черной смородины

Питание является одним из важнейших факторов, определяющих здоровье населения. Сбалансированное 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.

В концепции Государственной политики в области здорового питания населения России на период до 2005 года отмечено, что одним из основных направлений государственной политики в этой области является создание технологий производства качественно новых пищевых продуктов с направленным изменением химического состава, соответствующего потребностям организма, в том числе продуктов лечебно-профилактического назначения, дифференцированных для профилактики различных заболеваний и укрепления защитных функций организма, снижения риска воздействия вредных веществ, в том числе для населения зон, экологически не благоприятных по различным видам загрязнений, а также получение новых видов пищевых продуктов общего и специального назначения с использованием биологически активных веществ.

В связи с этим важное значение приобретает создание комбинированных продуктов. По мнению академика Липатова H.H. большое будущее принадлежит комбинированным и модифицированным молочным продуктам. Теоретические и практические основы производства комбинированных и модифицированных продуктов развиты в работах Липатова H.H., Рогова H.A., Храмцова А. Г., Захаровой Н. П., Поздняковского В. М. и других исследователей.

Молоко и молочные продукты являются ценнейшими продуктами питания населения благодаря их вкусовым качествам, высокой питательной и биологической ценности. Кроме того, молочные продукты обладают наиболее выраженными взаимообогатительными свойствами, чем другие продукты, но в большей степени они проявляются в комбинации молоко — ягоды, молоко — фрукты.

В настоящее время предприятия молочной промышленности выпускают широкий ассортимент комбинированных молочных продуктов, в том числе кисломо5 лочных десертов с разнообразными добавками. Их применение не только существенно расширяет ассортимент, придает специфический вкус и аромат молочным продуктам, но и обогащает их ценными компонентами.

Большой вклад в развитие теории и практики выработки кисломолочных десертов внесли такие ученые, как Зобкова З. С., Падарян И. М., Белов В. В., Носков A.B. и другие.

За рубежом накоплен большой опыт использования различных наполнителей молочных продуктов. В условиях Западной Сибири выращивается ряд ягодных культур с высоким содержанием минеральных и биологически активных веществ и с технологическими характеристиками, определяющими их пригодность для промышленной переработки. Широкие перспективы видны в использовании ягод черной смородины и облепихи.

Эти ягоды признаны ценнейшим природным источником минеральных веществ, органических кислот, пектинов, богаты витаминами С, Р, токоферолами, каротиноидами.

Для реализации поставленной цели наиболее перспективными являются такие молочные продукты, как кисломолочные десерты со стабилизационными системами. Поскольку ягодные порошки из черной смородины и облепихи содержат в своем составе пектины, обладающими хорошими желирующими свойствами, то предполагается, что использование ягодных порошков в качестве наполнителей будет положительно влиять на формирование консистенции десертов.

Учитывая ценные свойства и значительные запасы черной смородины и облепихи, представляет научный и практический интерес изучить возможность создания комбинированных продуктов на молочной основе с добавлением плодов облепихи и черной смородины.

Это послужило основанием для выбора цели настоящих исследований, которая заключается в разработке технологии производства кисломолочных десертов с использованием продуктов переработки черной смородины и облепихи. 6.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

ВЫВОДЫ.

1.Доказана возможность выработки кисломолочных десертов с порошками из ягод смородины и облепихи, что позволяет расширить ассортимент и повысить пищевую ценность продуктов.

2.Разработана технология порошков из ягод черной смородины «Рубин» и облепихи -" Янтарь", предназначенных для использования в производстве молочных продуктов (ТУ 9164 — 037 — 2 068 315 — 99).

3.Изучен химический состав ягодных порошков. Порошок «Рубин» представлен белками, углеводами, клетчаткой, минеральными веществами, органическими кислотами, витаминами (мг/100г): С (712±0,5), Е (4,1±0,05), биофлавоноидами (1288±0,5). В состав порошока «Янтарь» входит значительное количество липидов (22±3)%, белки, углеводы, клетчатка, минеральные вещества, органические кислоты, витамины (мг/100г): С (650±-0,5), Е (90,6±-0,05), каротиноиды (52,4±0,05), биофлавоноиды (535±0,5),.

4.Изучен качественный и количественный состав пектиновых веществ порошков «Рубин» и «Янтарь». Установлено, что содержание пектиновых веществ смородинового порошка составляет (3,8±0,5)%, степень этерификации 57%, облепихового — (4,7+0,5)%, степень этерификации 82%.

5.Исследованы функциональные свойства ягодных порошков. Максимальная набухающая способность порошка «Рубин» составляет 390%, а «Янтарь» — 190%. Максимальная эмульгирующая способность порошков отмечена при концентрациях (3 — 4)%. Наибольшая пенообразующая способ-ность проявляется при концентрациях (1,5 — 2)% порошка. Порошок «Рубин» обладает большей студнеобразующей способностью, чем «Янтарь» .

6.Установлены оптимальные режимы производства кисломолочных десертов с ягодными порошками, позволяющие производить продукт с улучшенными органолептическими и реологическими показателями. Соотношение молочных компонентов творога и молока является (2:1), доза ягодных порошков — 2% от массы продукта. Получены математические модели, характеризующие зависимость.

133 органолептических показателей, взбитости и кислотности готового продукта от соотношения творога и молока и дозы ягодного порошка.

7.Доказано, что использование ягодных порошков при производстве кисломолочных десертов за счет участия пектинов в стабилизационной системе позволяет уменьшить применение традиционно используемого стабилизатора (желатина) на 30%.

8.Разработана технология производства кисломолочных десертов «Смородиновый» с порошком «Рубин» и «Облепиховый» с порошком «Янтарь» (ТУ 9224 — 038 — 2 068 315 — 99). В кисломолочном десерте «Смородиновый» увеличено содержание витамина С в 5, биофлавоноидов в 10 раз, в «Облепиховом» витамина С и биофлавоноидов в 4, а витамина Е в 180 раз, каротиноидов — в 56 раз по сравнению с контрольным кисломолочным десертом «Ягодка» .

1.6 ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО ОБЗОРУ ЛИТЕРАТУРЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

В настоящее время предприятия молочной промышленности выпускают широкий ассортимент комбинированных молочных продуктов с разнообразными наполнителями. Использование наполнителей расширяет ассортимент комбинированных молочных продуктов, придает им специфический вкус и аромат, повышает их пищевую ценность.

Российская 41 ГОСУДАРСТВЕННАЯ.

БИБЛИОТЕКА.

Поскольку за рубежом накоплен большой опыт использования различных наполнителей, в настоящее время появилась возможность приобретать наполнители, красители, ароматизаторы зарубежных фирм. Продукты с использованием таких пищевых добавок (фруктовые сорта йогуртов, творожные сырки, десерты, кремы, пудинги, мороженое и другие) обладают полным вкусом, ароматом, имеют хорошие потребительские качества.

Слабое развитие отечественной перерабатывающей отрасли в области пищевых добавок в последние годы вынуждает предприятия молочной промышленности работать на привозном сырье, которое является дорогостоящим и состоит большей частью из синтетических компонентов. В качестве наполнителей для молочных продуктов в России плоды чаще всего используют в виде джемов, подварок, конфитюров, сиропов, варенья, пюре. Все эти продукты вырабатываются с применением высоких температур, что оказывает негативное влияние на нативность биологически активных веществ.

В последнее время получило широкое развитие использования в производстве наполнителей местных ягодных культур, что способствует значительной экономии расходов дорогостоящего сырья, снижению расходов по их доставке, а также отличается высоким содержанием витаминов и других биологически активных веществ. К числу таких культур относятся черная смородина и облепиха.

Ягоды черной смородины считаются прекрасным лекарственным и витаминным средством и занимают одно из ведущих мест среди плодово — ягодных растений по богатству витаминами. Смородина является концентратом витаминов С и Р [69, 118, 124].

Аскорбиновая кислота в ягодах содержится в стойких формах, которые мало разрушаются при термической обработке [124].

Благодаря высокому содержанию биофлавоноидов ягоды черной смородины могут служить сырьем для получения витаминных препаратов, а также богатых витамином Р пищевых красителей. Исключительная ценность этих ягод.

42 объясняется тем, что содержащиеся в них в больших количествах эти витамины усиливают лечебные свойства друг друга.

В черной смородине содержатся органические кислоты с преобладанием яблочной и лимонной, которые участвуют в процессах обмена веществ, способствуют пищеварению, оказывают положительное действие на перистальтику кишечника [69, 117, 118].

Черная смородина богата пектиновыми веществами, которые обладают хорошими студнеобразующими свойствами, выводят из организма токсины и ионы тяжелых металлов [69, 118].

Облепиха является поливитаминным растением. По качественному и количественному содержанию биологически активных веществ облепиха превосходит многие плодовые и ягодные культуры. В настоящее время в плодах облепихи установлено наличие 10 витаминов, наиболее ценными из которых являются витамины С, Р, Вь В2, К, Е. Ягоды являются важным источником ß—каротина, являющегося провитамином витамина А. Облепиха является масличной культурой, содержащей облепиховое масло, являющееся концентратом ß—каротина. [36, 63,64, 118].

Плоды облепихи являются редкой культурой, накапливающей витамин Е, у-токоферол, который способствует превращению каротина в ретинол, принимает участие в обмене белка, является биологическим антиоксидантом, инактивирующим свободные радикалы [27, 95, 124].

Содержание органических кислот в плодах колеблется в широких пределах (от 1,06 до 4,2%). Доказано присутствие яблочной, щавелевой, янтарной кислот.

Также в плодах облепихи установлено наличие кумаринов, серотонина, пектинов и других важных веществ, определяющих ее ценность [11,12,26,27,114].

Ягоды черной смородины и облепихи имеют хороший минеральный состав, содержат белки — источники незаменимых аминокислот для человека.

Таким образом, благодаря наличию в своем составе комплекса минеральных веществ, пектинов, органических веществ, витаминов и других органических.

43 соединений, ягоды черной смородины и облепихи обладают высокой пищевой и биологической ценностью.

Учитывая значительные запасы этих ягод и их ценные свойства представляет интерес изучить возможность создания комбинированных продуктов на молочной основе, используя ягоды черной смородины и облепихи в качестве наполнителей.

В настоящее время большое внимание уделяется вопросу создания молочных продуктов десертного назначения, таких как йогурты, десертные кремы, взбитые сливки, десерты, пудинги. В состав этих продуктов помимо молочной основы входят наполнители и стабилизационная система, что улучшает консистенцию и делает эти продукты более привлекательными. Эти продукты имеют хорошие потребительские качества, высокую питательную ценность, низкую себестоимость. Наиболее привлекательными десертные продукты являются для детей, и это один из путей введения в их диету молока [82, 89, 106].

На данный момент предприятиями России освоен широкий ассортимент молочных продуктов десертного назначения. АО «Петмол «из Санкт-Петербурга выпускает 8 видов йогуртов с фруктовыми наполнителями, на базе научных разработок ВНИМИ созданы молочные продукты с увеличенным сроком хранения от 3 до 90 дней и т. д. [2, 8].

Все вышеизложенное явилось основанием к проведению исследований по изучению возможности создания комбинированных молочных продуктов на молочной основе, используя в качестве наполнителей ягоды черной смородины и облепихи в виде сухих порошков. В качестве обогащаемого молочного продукта был выбран кисломолочный десерт на творожной основе с применением желатина в качестве стабилизирующей системы.

Целью данной диссертационной работы является исследование основных закономерностей формирования кисломолочных десертов с использованием ягодных порошков из черной смородины и облепихи, а также создание новых видов продуктов.

Для реализации указанной цели были определены следующие задачи исследований:

44 разработка технологии приготовления порошков из черной смородины и облепихиизучение химического состава и свойств ягодных порошков в связи с их использованием в производстве кисломолочных десертовизучение функциональных свойств ягодных порошков для прогнозирования их поведения в процессе технологической переработкивлияние соотношения компонентов (творог и молоко) на свойства кисломолочных десертоввлияние концентрации вносимого ягодного порошка на состав и свойства кисломолочных десертовразработка технологии производства кисломолочных десертов с использованием ягодных порошков из черной смородины и облепихи в качестве наполнителейобоснование сроков хранения готового продуктаразработка нормативно-технической документации на ягодные порошки и кисломолочные десерты со смородиновым и облепиховым наполнителем.

2 ПОСТАНОВКА ЭКСПЕРИМЕНТА И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ.

Работа, связанная с технологией получения ягодных порошков и кисломолочных десертов с порошкообразным ягодным наполнителем выполнена в Кемеровском технологическом институте пищевой промышленности.

Общая схема экспериментальных исследований представлена на рис 2.1.

Для проведения работы использовали плоды облепихи и смородины, выращенные в Кемеровском плодопитомнике «Городской». Сортовая смесь облепихи включает 4 сорта :" Чуйская", «Витаминная», «Дар Катуни», «Превосходная». Сортовая смесь черной смородины включает сорта :" Катюша", «Душистая», «Голубка», «Диковинка». Весь цикл исследований состоит из нескольких взаимосвязанных блоков.

В первом блоке была разработана технология переработки ягод облепихи и смородины целью которой является получение ягодных порошков. Общая схема процесса представлена на рис. 3.1.

Согласно схеме, плоды облепихи и смородины пропускали через дезинтегратор, при этом происходит отделение мякоти от семян. Семена облепихи после сушки рекомендуется использовать как посевной материал для рекультивации отвалов каменноугольных шахт, карьеров, разрезов, что для условий нашего региона представляется весьма актуальным. Семена смородины можно использовать в качестве корма для птиц.

После дезинтегратора смородиновая мякоть направляется на сушку, а облепиховая на центрифугирование. В результате получаем 3 слоя: мякоть верхнего и нижнего слоев и сок (средний слой). Сок рекомендуется купажировать с морковным, яблочным или тыквенным и направлять в торговую сеть. Мякоть верхнего и нижнего слоев соединяется и направляется на сушку при температуре (45 — 50)°С до влажности (9,5+0,05)%. После сушки мякоть измельчаем на ножевой мельнице и получаем облепиховый порошок «Янтарь» и смородиновый «Рубин» .

БЛОКИ ИЗУЧАЕМЫЕ КОНТРОЛИРУЕМЫЕ.

ИССЛЕДОВАНИЙ ОБЪЕКТЫ ПАРАМЕТРЫ.

Рис. 2.1 Общая схема экспериментальных исследований.

В полученных порошках определяли содержание белков, золы, липидов, витаминов, минеральных веществ, пектинов, протопектина, клетчатки.

Изучали качественный и количественный состав пектиновых веществ порошков, а также функциональные свойства: набухаемость, эмульгирующая, пенообразующая, студнеобразующая способности.

Были изучены их микробиологические показатели, а также изменение этих показателей в процессе хранения.

Во втором блоке изучалось влияние некоторых факторов на состав и свойства кисломолочных десертов с наполнителем в виде ягодных порошков. Изучалось влияние соотношения молочных компонентов (творога и молока) и концентрации вносимых порошков на органолептические, физикохимические и реологические характеристики кисломолочных десертов. Контрольным образцом служил кисломолочный десерт «Ягодка», с наполнителем в виде смородинового сиропа.

Третий блок посвящен разработке технологии производства кисломолочных десертов «Смородиновый» приготовленный со смородиновым порошком «Рубин» и «Облепиховый» с облепиховым порошком «Янтарь» .

Утверждена нормативная документация (технические условия и технологическая инструкция) на порошки «Рубин» и «Янтарь» (ТУ 9164 — 037 -2 068 315 — 99), и кисломолочные десерты «Смородиновый» и «Облепихо-вый» (ТУ.9224 — 038 — 2 068 315 — 99).

2.2 МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.2.1 Методы исследований ягодных порошков.

Для определения химического состава и физико-химических показателей ягодных порошков использовали методы исследований, приведенные в таблице 2.1.

Определение макрои микроэлементов проводили методом атомноадсорбционной спектрофотометрии на высокоточном приборе AAS — 30 немецкой.

48 фирмы «Карл Цейс Иена» .Оиределеиие количества мезафильных аэробных и факультативно — анаэробных микроорганизмов вели чашечным методом путем посева разведений на мясопептонный агар (ГОСТ 9225 — 84).

Содержание споровых форм бактерий определяли путем посева на мясопептонный агар с предварительной пастеризацией разведений при 85 °C в течение 15 минут [91].

Содержание микроскопических грибов и дрожжей вели путем посева разведений в чашках Петри на сусло — агар.

Определение эмульгирующих свойств.

Процесс приготовления эмульсий включает два этапа: растворение и набухание в воде порошка и диспергирование масла в полученном растворе.

Режим растворения и набухания порошков — 30 минут порошок выдерживали в воде при температуре (40−60)°С (на основании данных, полученных в разделе 3.3.1).

Трехкомпонентные эмульсионные системы масло — вода — порошок получали в две стадии. Вначале осуществляли грубое эмульгирование в емкости миксера со скоростью вращения мешалки 500−600 об/мин. в течение 5 минут. Растительное масло подавали в цилиндр миксера со скоростью 5 г/мин.

Тонкое эмульгирование осуществляли с помощью пропеллерной мешалки со скоростью вращения 3000 -5000 об/мин в течение 1 минуты.