THE STUDY OF QUALITY INDICES OF FERMENTED MILK PRODUCT CONTAINING MUNG BEAN DURING ITS STORAGE
Rubrics: FOOD PRODUCTION TECHNOLOGY
Authors:
1.
Moscow State University of Food Production
2.
Moscow State University of Food Production
Moskva, Moscow, Russian Federation
Moskva, Moscow, Russian Federation
3.
Moscow State University of Food Production
Moscow, Russian Federation
Moscow, Russian Federation
4.
Moscow State University of Food Production
Type:
Article
Pages:
from 67
to 71
Status:
Published
Received:
25.06.2013
Accepted:
25.06.2013
Published:
25.06.2013
Subject area:
UDK 637.142/.143
UDK 66 Химическая технология. Химическая промышленность. Родственные отрасли
UDK 60 Прикладные науки. Общие вопросы
UDK 66 Химическая технология. Химическая промышленность. Родственные отрасли
UDK 60 Прикладные науки. Общие вопросы
Language:
Russian
Keywords:
Quality indices, fermented milk product, mung bean, lactic acid bacteria, effective viscosity
Abstract (English):
The researches were conducted to define the organoleptic, physicochemical, structural, mechanical and microbiological indices of the fermented milk product containing a vegetable component (mung bean) during its storage. The shelf life of the new fermented milk product was substantiated.
The researches were conducted to define the organoleptic, physicochemical, structural, mechanical and microbiological indices of the fermented milk product containing a vegetable component (mung bean) during its storage. The shelf life of the new fermented milk product was substantiated.
Keywords:
Quality indices, fermented milk product, mung bean, lactic acid bacteria, effective viscosity
Quality indices, fermented milk product, mung bean, lactic acid bacteria, effective viscosity
Введение В последнее время в производстве молочных продуктов широкое распространение получило применение растительных видов сырья. Среди них можно выделить бобовые культуры, одной из разновидностей которых является зеленая фасоль мунг, выращиваемая в восточных и юго-восточных странах. Известно, что растительные белки и пищевые волокна оказывают влияние на формирование структуры кисломолочных продуктов и способствуют увеличению сроков хранения этих продуктов [1–3]. На качество пищевых продуктов в процессе хранения оказывают влияние различные факторы, основными из которых являются состав и свойства самого продукта, температурные режимы хранения и вид упаковки [4–8]. К одним из важнейших показателей качества кисломолочных продуктов относят структурно-механические свойства, которые играют важную роль в формировании консистенции кисломолочных продуктов и сохранении ее в процессе хранения. В МГУПП на кафедре технологии молока и молочных продуктов обоснованы состав, рецептура и параметры технологии кисломолочного синбиотического продукта, полученного из восстановленного сухого обезжиренного коровьего молока (СОМ), муки из зеленой фасоли мунг с применением синбиотической закваски из термофильных молочнокислых стрептококков и болгарской палочки и различных пребиотиков (инулина и лиственничного арабиногалактана) [2]. Целью проведенных исследований являлось обоснование сроков годности нового кисломолочного синбиотического продукта на основе молочного и растительного сырья Республики Вьетнам путем изучения органолептических, физико-химических, реологических и микробиологических показателей в процессе хранения продукта при температуре (4±2) оС. Объекты и методы исследований Объектами исследований являлись образцы кисломолочного продукта, полученного из: СОМ с мукой из зеленой фасоли мунг (образец 2); СОМ с мукой из зеленой фасоли мунг и пребиотиком лиственничным арабиногалактаном (образец 3); СОМ с мукой из зеленой фасоли мунг и пребиотиком инулином (образец 4) и контрольный образец только из СОМ (образец 1) в процессе выработки и хранения. При выработке продукта использовали типовую закваску для йогурта, состоящую из термофильного стрептококка и болгарской палочки. В ходе проведения экспериментов использовали современные стандартные, общепринятые и специальные методы исследований, в том числе органолептические, физико-химические, реологические, микробиологические, математические. Органолептическая оценка кисломолочного продукта осуществлялась по 5-балльной системе с применением профильного метода сенсорной оценки [9]. Титруемую и активную кислотности определяли по ГОСТ Р 54669-2011, ГОСТ Р 51455-2009 и ГОСТ Р 53359-2009. Количество клеток молочнокислых бактерий определяли по ГОСТ 10444.11-89. Особенности методов исследования реологических показателей зависят от агрегатного состояния коллоидной системы, к которым можно отнести кисломолочные продукты. Реологические показатели продукта определяли на ротационном вискозиметре «Реотест» [10]. Измерения проводили при температуре образцов кисломолочного продукта 20–22 ºC. В ходе измерений регистрировали значения крутящего момента на валу ротора вискозиметра при фиксированных частотах вращения измерительного цилиндра, которые затем пересчитывали (с учетом константы прибора) в значения напряжения сдвига, а частоту вращения – в значения скорости сдвига (от 0,333 до 145,8 с–1). Полученные таким образом данные обрабатывали по модели Оствальда на персональном компьютере с использованием программы Table Curve®, реализующей модифицированный метод «наименьших квадратов», получая реограммы (кривые течения) каждого образца кисломолочного продукта. Затем для обобщения и сравнительной оценки полученных результатов использовали программу Microsoft Office Excel. Для количественной сравнительной оценки консистенции сгустков образцов кисломолочного продукта использовали эффективную вязкость, рассчитанную для единичной скорости сдвига по результатам аппроксимации кривых течения уравнением Оствальда: , (1) где – напряжение сдвига, Па; – эффективная вязкость, Па·с; γ – скорость сдвига, с–1; n – индекс течения. Опытные и контрольный образцы кисломолочного продукта, расфасованного в стеклянные банки, закрытые завинчивающимися металлическими крышками, хранили при температуре (4±2) оС в течение 45 сут. Через каждые 10 сут во всех образцах продукта определяли титруемую и активную кислотности, микробиологические, органолептические и структурно-механические показатели. Результаты и их обсуждение Во всех образцах кисломолочного продукта после процесса ферментации до образования сгустка определяли органолептические, физико-химические, структурно-механические и микробиологические показатели. Результаты исследований титруемой и активной кислотности опытных и контрольного образцов кисломолочного продукта сразу после процесса ферментации приведены в табл. 1. Таблица 1 Результаты исследования титруемой и активной кислотности образцов кисломолочного продукта до хранения Образец Значение титруемой кислотности, оТ активной кислотности, ед. рН 1 (контроль) 68±2 4,65±0,02 2 73±2 4,36±0,01 3 67±1 4,44±0,02 4 63±1 4,52±0,02 Известно, что для объективной оценки консистенции кисломолочных продуктов можно использовать ротационный метод исследования структурно-механических характеристик продукта. В табл. 2 приведены уравнения аппроксимации результатов измерений напряжений сдвига сгустков образцов кисломолочного продукта в зависимости от скорости сдвига после выработки, а на рис. 1 – кривые течения, полученные в результате математический обработки данных. Таблица 2 Уравнения аппроксимации зависимости напряжения сдвига от скорости сдвига образцов кисломолочного продукта Образец Уравнение аппроксимации Коэффициент детерминации, R2 1 (контроль) R2 = 0,961 2 R2 = 0,947 3 R2 = 0,918 4 R2 = 0,965 Полученные данные (табл. 2) свидетельствуют о достоверности уравнений аппроксимации измеренным значениям, так как коэффициент детерминации находится в пределах от 0,918 до 0,965. Индекс течения показывает степень разрушенности системы. Наименьшее значение индекса течения (0,463) наблюдается у опытного образца 3 с мукой фасоли мунг и лиственничным арабиногалактаном. Поэтому можно предположить, что у этого образца наиболее устойчивая структура к механическому воздействию, которая будет более стабильной при хранении продукта. Наибольшее значение индекса течения (0,497) – у контрольного образца 1. Следовательно, контрольный образец 1 обладает наименее устойчивой структурой по сравнению с опытными образцами. Рис. 1. Кривые течения образцов кисломолочного продукта после выработки: образец 1 (контроль) – без муки из фасоли мунг; образец 2 – с мукой из фасоли мунг, образец 3 – с мукой из фасоли мунг и лиственничным арабиногалактаном; образец 4 – с мукой из фасоли мунг и инулином Полученные данные и характер кривых течения позволяют заключить, что все образцы относятся к вязкопластичным телам и обладают как вязкостными, так и пластическими свойствами [4, 8, 10]. Это подтверждается полученными уравнениями аппроксимации результатов измерений, представленных в табл. 2. Характер кривых течения всех исследованных образцов кисломолочного продукта (рис. 1) одинаковый. Однако для разрушения структуры опытных образцов 2, 3, 4 требуется больше усилий, чем для разрушения структуры контрольного образца. Органолептическая оценка образцов кисломолочного продукта свидетельствует о том, что все они имели выраженный чистый кисломолочный вкус и запах. Консистенция контрольного образца была менее густой, чем консистенция опытных образцов. Полученные данные коррелируют с результатами исследования реологических показателей. Обсуждение экспериментальных данных, характеризующих реологические свойства образцов кисломолочного продукта, позволило сделать следующий вывод: частичная замена в рецептуре СОМ мукой из зеленой фасоли мунг и введение инулина приводило к увеличению вязкости кисломолочного продукта на 21–30 %, а введение лиственничного арабиногалактана – на 67 % по сравнению с контролем. Результаты исследований титруемой и активной кислотности опытных и контрольного образцов сгустков кисломолочного продукта при хранении подвергали математической обработке, используя метод наименьших квадратов с использованием программы Microsoft Office Excel. Были получены логарифмические зависимости титруемой кислотности образцов от продолжительности хранения в виде следующих уравнений аппроксимации: У1 = 68,12 + 12,55 ln Х, (2) У2 = 73,85 + 4,068 ln Х, (3) У3 = 66,74 + 8,802 ln Х, (4) У4 = 63,30 + 9,087 ln Х, (5) где У1, У2, У3, У4 – титруемая кислотность образцов кисломолочного продукта 1, 2, 3, 4 соответственно, оТ; Х – продолжительность хранения, сут. Достоверность аппроксимации логарифмических уравнений 2–5 измеренным данным находится в пределах от 0,906 до 0,967. Анализ полученных уравнений 2–5 аппроксимации зависимости титруемой кислотности образцов кисломолочного продукта от продолжительности хранения показывает, что зависимость одного показателя от другого имеет прямой характер. Наиболее интенсивное увеличение титруемой кислотности наблюдали у контрольного образца 1, а наименьшее – у опытного образца 2. Об этом свидетельствуют коэффициенты перед логарифмом значения продолжительности хранения в уравнениях аппроксимации. Выявлено, что титруемая кислотность у кисломолочного продукта с мукой из зеленой фасоли мунг (образец 2) в процессе хранения в течение 45 сут увеличивалась в среднем на (22±2) оТ, но не превышала предельных значений, нормируемых в известных кисломолочных продуктах. Темп повышения титруемой кислотности у образцов 3 и 4 в течение всего времени хранения был практически одинаковый, но по сравнению с исходными значениями титруемая кислотность увеличивалась не более чем на 20 оТ. Наиболее интенсивное увеличение титруемой кислотности наблюдали в контрольном образце – на (46±3) оТ. Это свидетельствует о том, что применение муки из зеленой фасоли мунг, а также пребиотиков в составе продукта способствует менее интенсивному нарастанию титруемой кислотности в процессе хранения, а значит, и более стабильному сохранению качества готового продукта в течение 45 сут. Результаты аппроксимации зависимости активной кислотности образцов кисломолочного продукта от продолжительности хранения в виде логарифмических уравнений приведены ниже, а также на рис. 2: У5 = 4,6547 – 0,2493 ln Х, (6) У6 = 4,3571 – 0,1323 ln Х, (7) У7 = 4,4408 – 0,1565 ln Х, (8) У8 = 4,5187 – 0,1421 ln Х, (9) где У5, У6, У7, У8 – активная кислотность образцов кисломолочного продукта 1, 2, 3, 4 соответственно, ед. рН; Х – продолжительность хранения, сут. Достоверность аппроксимации логарифмических уравнений 6–9 измеренным значениям находится в пределах от 0,749 до 0,944. Как видно из уравнений аппроксимации и данных, приведенных на рис. 2, величина активной кислотности у опытных образцов кисломолочного продукта к концу срока хранения снижалась менее значительно, чем у контрольного образца (на 1,0 ед. рН). Полученные данные по изменению активной кислотности в изученных образцах коррелируют с изменением их титруемой кислотности. Рис. 2. Зависимость активной кислотности образцов кисломолочного продукта от продолжительности хранения: образец 1 (контроль) – без муки из фасоли мунг; 2 – с мукой из фасоли мунг, образец 3 – с мукой из фасоли мунг и лиственничным арабиногалактаном; образец 4 – с мукой из фасоли мунг и инулином Изучение характера изменения эффективной вязкости образцов кисломолочного продукта в процессе хранения показало, что более устойчивыми вязкостными характеристиками при температуре хранения (4±2) оС обладали опытные образцы – эффективная вязкость этих образцов к концу хранения практически не изменилась. Органолептическая оценка образцов кисломолочного продукта показала, что с увеличением продолжительности хранения вкус и запах всех образцов становились более кислыми. Консистенция в начале хранения была однородной, без выделения сыворотки, к концу хранения – стала наблюдаться неоднородность в контрольном образце 1 и опытном образце 2. Опытные образцы 3 и 4 (с пребиотиками) обладали более однородной консистенцией по сравнению с контрольным образцом, что можно объяснить способностью пищевых волокон связывать воду в продукте. В результате изучения микробиологических показателей было установлено, что во всех образцах к концу срока хранения количество клеток молочнокислых бактерий находилось в пределах от 2,5×107 до 2,5×108 КОЕ/см3. Количество бактерий группы кишечных палочек не обнаруживали в 0,1 см3, а количество дрожжей и плесеней составляло не более 4–6 КОЕ/см3 продукта. Полученные данные отвечают требованиям ФЗ № 88 «Технический регламент на молоко и молочную продукцию» и № 163-ФЗ [11]. Таким образом, результаты изучения показателей качества кисломолочного продукта с применением муки из фасоли мунг позволили обосновать срок его годности с учетом коэффициента запаса (согласно МУК по установлению сроков годности пищевых продуктов), который может составлять 30 сут при температуре хранения (4±2) оС. Это, по-видимому, объясняется свойствами белков и пищевых волокон, являющихся основной составной частью муки из зеленой фасоли мунг, удерживать влагу. Кроме того, пребиотики лиственничный арабиногалактан и инулин усиливают свойства фасоли мунг удерживать влагу в кисломолочном продукте и способствуют сохранению его структуры при хранении. Следовательно, используемый растительный компонент можно рекомендовать для применения в технологии нового кисломолочного продукта, стабильно сохраняющего показатели качества и безопасности течения установленного срока годности.
1. Razvedskaya, L.V. Bobovye kul'tury: stroenie, himicheskiy sostav, primenenie v konservnoy promyshlennosti / L.V. Razvedskaya, G.I. Kas'yanov. - Krasnodar, 2001. - 147 s.
2. Fam, Thi Hoan. Rastitel'noe syr'e V'etnama v molochnyh produktah / Fam Thi Hoan, V.I. Ganina, S.V. Karpychev // Molochnaya promyshlennost'. - 2012. - № 10. - S. 76-77.
3. Sarafanova, L.A. Primenenie pischevyh dobavok v molochnoy promyshlennosti / L.A. Sarafanova. - SPb.: Professiya, 2010. - 240 s.
4. Kosoy, V.D. Reologiya molochnyh produktov / V.D. Kosoy, N.I. Dunchenko, M.Yu. Merkulov. - M.: DeLi print, 2010. - 826 s.
5. Kilkast, D. Stabil'nost' i srok godnosti. Molochnye produkty: per. s angl. / D. Kilkast, P. Subramaniam // SPb.: Professiya, 2012. - 320 s.
6. Malkin, A.Ya. Reologiya. Koncepcii, metody, prilozheniya: per. s angl. / A.Ya. Malkin. - SPb.: Professiya, , 2009. - 500 s.
7. Gnoevoy, A.V. Osnovy teorii techeniya bingamovskih sred / A.V. Gnoevoy, D.M. Klimov, V.M. Chesnokov. - M.: FIZMATLIT, 2004. - 272 s.
8. MakKenna, B.M. Struktura i tekstura pischevyh produktov. Produkty emul'sionnoy prirody: per. angl. / B.M. MakKenna (red.); pod nauch. red. kand. tehn. nauk, doc. Yu.G. Bazarnovoy. - SPb.: Professiya, 2008. - 480 s.
9. Organolepticheskiy analiz pischevyh produktov: monografiya / V.M. Kantere, V.A. Matison, M.A. Fomenko i dr. - M.: Izdatel'skiy kompleks MGUPP, 2001. - 151 s.
10. Krus', G.N. Metody issledovaniya moloka i molochnyh produktov: uchebnik dlya studentov vuzov / G.N. Krus', A.M. Shalygina, Z.V. Volokitina. - M.: Kolos S, 2006. - 368 s.
11. Tehnicheskiy reglament na moloko i molochnuyu produkciyu: feder. zakon: prinyat Gos. Dumoy 23 maya 2008 g.: odobr. Sovetom Federacii 30 maya 2008 g., v red. Federal'nogo zakona ot 22.07.2010 № 163-FZ.
