УДК 637.142, 664.165
Разработка осмотически деятельной композиции продукта с промежуточной влажностью обогащенного на молочной основе
– к. т.н., - аспирант, – аспирант, - д. т.н.
ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт молочной промышленности Россельхозакадемии, г. Москва
Актуальность проблемы. В настоящее время перспективными направлениями разработки технологий пищевых продуктов являются, с одной стороны, комплексность переработки сырья, с другой стороны, малая энергоемкость. Этим требованиями в полной мере отвечает технология производства продуктов с промежуточной влажностью [1].
Качественные показатели данной группы продуктов, и в первую очередь их хранимоустойчивость, в большой степени определяются значением показателя «активность воды» (Aw) [1-2].
С учетом специфики молочного сырья наименее затратный способ обеспечения Aw в диапазоне 0,6…0,9 предполагает использование осмотически деятельных веществ. При этом традиционно применяемая в молочной промышленности сахароза в качестве осмотически деятельного агента имеет ряд недостатков по медицинским аспектам, в частности, характеризуется высокой степенью гликемического индекса и гликемической нагрузки [3-5], поэтому актуализируются исследования, направленные на создание продуктов с заменой сахара другими осмотически деятельные компонентами.
Цель работы – разработка альтернативной осмотически деятельной композиции для продукта с промежуточной влажностью путем выявления закономерностей формирования показателя «активность воды» и его динамики в хранении от концентраций моно - и поликомпонентных растворов углеводов.
Методология исследований. Исследование проводится при поддержке гранта Президента РФ № МД-1461.2011.4.
Объекты исследований: фруктоза, инулин, лактулоза, олигофруктоза, изомальтулоза и их растворы различной концентрации; модели-аналоги продуктов с промежуточной влажностью на молочной основе.
Методы исследований: в работе задействованы общепринятые и оригинальные методы исследований. В частности, показатель Aw - сорбционно-емкостным методом на приборе «Hygrolab-3» компании ROTRONIC с цифровой вентилируемой станцией «AwVС-DIO» и обработкой результатов программным обеспечением «HW3» по МВИ № 000.224/2008. Массовая доля влаги с помощью влагомера термогравиметрического инфракрасного MA-50 фирмы «Sartorius» по МВИ № 000.186/2006.
Результаты и их обсуждение. Для решения поставленной цели последовательно осуществлен выбор осмотически деятельных агентов путем анализа научно-технической информации [3-8] и проведен комплекс исследований, направленных на выявление закономерностей формирования показателя Aw в растворах фруктозы, лактулозы, олигофруктозы, изомальтулозы, инулина. Результаты обработки и соответствующие уравнения регрессий приведены на рис. 1.
В соответствии с результатами эксперимента по выявлению формирования значения показателя Aw в зависимости от концентрации осмотически деятельных веществ, а также с учетом медико-физиологических свойств исследуемых углеводов: пребиотических, низкого гликемического индекса и некариогенности, рамки исследований сужены до конкретной модели - фруктоза: изомальтулоза: лактулоза.
С учетом норм потребления, коэффициентов сладости [3-4] и проведенной органолептической оценки отобранных углеводов, предварительно предложена следующая модель сиропа фруктоза:изомальтулоза:лактулоза = 49,75/49,75/0,5.
По имеющимся литературным данным известно, что на формирование показателя активность воды оказывает влияние последовательность внесения компонентов, обусловленная различной растворимостью веществ [1, 3]. Результаты определения Aw моделей углеводной композиции с различными вариантами последовательности внесения компонентов представлены на рис. 2.
Доказано следующая рациональная последовательность внесения компонентов: изомальтулоза-лактулоза-фруктоза, при общей концентрации углеводов 75%.
Экспериментально установлено, что рациональная температура тепловой обработки сиропа составляет 105оС с выдержкой 5 минут. Данный режим позволяет гарантировано получать стерильный продукт при условии первичной загрязненности не более 12,8·103КОЕ/г.
| А) фруктоза+изомальтулоза +лактулоза; Б) фруктоза+лактулоза+изомальтулоза; В) изомальтулоза+лактулоза+фруктоза; Г) изомальтулоза+фруктоза+лактулоза; Д) лактулоза+фруктоза+изомальтулоза; Е) лактулоза+изомальтулоза+фруктоза. |
Рис. 2 Значение Aw фруктозно-изомальтулозно-лактулозной композиции в зависимости от последовательности внесения сахаров
В связи с низким значением рН сиропа (4,8…4,9) проведена его нейтрализацию до значения 6,6…6,7 с применением соли-корректора Сольва 120 или пищевой соды. Нейтрализацию осуществляли после пастеризации и охлаждения.
На следующем этапе проведены исследования формирования показателя Aw в натурных моделях-аналогах продукта, в том числе с повышенной массовой долей сухого обезжиренного молочного остатка (СОМО). Последнее предполагало фиксацию возможных синергетических эффектов в связке сироп-СОМО, а также выявление закономерностей влияния массовой доли СОМО на показатель Aw. Данные эксперимента представлены в таблице 1.
Таблица 1 - Формирование Aw в моделях-аналогах продукта
Показатель Вари- ант ре- цептуры | М. д. влаги, % | М. д. жира, %, | М. д. фруктозы, % | М. д. Изомаль-тулозы, % | М. д. лакту-лозы, % | М. д. СОМО, % | Aw |
1 | 26,5 | 8,5 | 24,50 | 20,00 | 0,5 | 20,0 | 0,814 |
2 | 20,00 | 24,50 | 0,825 | ||||
3 | 22,25 | 22,25 | 0,820 | ||||
4 | 22,00 | 20,00 | 22,5 | 0,809 | |||
5 | 20,00 | 22,00 | 0,815 | ||||
6 | 21,00 | 21,00 | 0,812 | ||||
7 | 22,00 | 17,50 | 25,0 | 0,801 | |||
8 | 17,50 | 22,00 | 0,816 | ||||
9 | 19,75 | 19,75 | 0,811 |
Как видно из таблицы 1, удовлетворительные результаты формирования Aw получены при всех исследуемых вариантах рецептур. Однако, продукт по рецептурам №7, №8 и №9 имел неприемлемо высокие значения вязкости – более 11Па·с. Установлено, что наиболее предпочтительными являются варианты рецептуры №4, №5 и №6 (вязкость ((3,1…3,3)±0,1) Па·с), по сравнению с №5 – (3,5±0,1) Па·с и №6 – (3,8±0,1) Па·с. Вязкость продуктов по рецептурам №1, №2 и №3 не превышала (2,8±0,1) Па·с. С учетом данных органолептической оценки моделей-аналогов продукта установлена целесообразность разработки технологии в соответствии с № 4 базовым вариантом рецептуры.
Выводы. Теоретически обоснован выбор осмотически деятельных агентов. Получен новый фактический материал по формированию показателя «активность воды» растворов ряда осмотически деятельных агентов с соответствующими уравнениями регрессий установленных закономерностей. Создана и обоснована углеводная композиция с соотношением углеводов: фруктозы - 51,7%, изомальтулозы - 47,2%, лактулозы - 1,1%.
Список литературы.
1. Пищевые продукты с промежуточной влажностью / Под ред. Р. Девиса и др. – М.: Пищевая промышленность, 1980. – 206 с.
2. Вода в пищевых продуктах / Под ред. . – М.: Пищ. пром., 1980. – 371с.
3. одсластители и сахарозаменители / Х. Митчел. – СПб.: Изд–во «Профессия», 2010. – 512 с.
4. Корпачев и сахарозаменители / . – Харьков: Изд–во «Книга плюс», 2004. – 320с.
5. Бугаенко и заменители. – М.: , 2004. – 75 с.
6. Азрилевич сахара / // Пищевые ингредиенты, сырье и добавки, 2002. – № 2. – С. 42–45.
7. Корнеева – природный заменитель сахара / , // Фундаментальные исследования, 2005. – №10. – С. 34–35.
8. Синельников и ее производные / , , и др. – СПб.: Профессия, 2007. – 768 с.
Реферат
УДК 637.142, 664.165
Разработка осмотически деятельной композиции продукта с промежуточной влажностью обогащенного на молочной основе
– к. т.н., - аспирант, – аспирант, - д. т.н.
ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт молочной промышленности Россельхозакадемии, г. Москва
В статье представлены результаты по выявлению закономерностей формирования показателя «активность воды» растворов осмотически деятельных агентов. Создана осмотически деятельная композиция с функциональными свойствами для продуктов с промежуточной влажностью на молочной основе.
