Москва, Россия
Москва, Россия
Изучены перспективы обогащения йогуртов растительными порошками. Цель исследований – изучение возможности обогащения йогурта биологически активными веществами растительных порошков, отработка рецептурного состава продукта и исследование микробиологических, органолептических и физико-химических показателей. Задачи: разработать рецептуры йогурта с растительными порошками; провести сравнительную оценку качества йогуртов с различной дозировкой вносимых компонентов; исследовать органолептические, физико-химические показатели качества и безопасности. Объектами исследования являлись образцы йогурта, изготовленного резервуарным способом с термофильными закваскамиYF-L812, с добавками сухих порошков ((Solanum lycopersicum), (Ocimum basilicum), (T. caerulea (L.) Ser.)). Образцы производились на ООО «Юргинский Гормолзавод», г. Юрга, Кемеровской области. Показатели качества йогуртов определялись по ГОСТ 31981-2013, органолептические показатели – по ГОСТ Р ИСО 22935-2-2011. Разработана сенсорная балльная шкала. Статистическая оценка проводилась для трех повторностей, при уровне значимости 95 % (p < 0,05). Разработаны рецептуры обогащенного йогурта. Представлены данные по органолептическим и физико-химическим показателям. Получено, что обогащение (от 2,51 до 5,0 г на 1 кг продукта) смесью порошков изменяет вкусовую композицию и улучшает органолептические оценки. Лучшие результаты имели образцы со смесью порошков томата и пажитника. Установлено, что при употреблении продукта с добавками томата в 400 г доля физиологической нормы суточной потребности в витаминах наибольшая (С – 70 %, А – 11,52, B1 (тиамин) – 25,3 %). Существенной разницы (p > 0,05) по физико-химическим показателям (доля белка, жира, сухого вещества, сухого обезжиренного молочного остатка) у обогащенных образцов и контрольного не выявлено. Установлено соответствие образцов требованиям безопасности, ТР ТС 021/2011, 033/2013 и ГОСТ 31981 по микробиологическим показателям. Разработанные образцы йогуртов рекомендованы предприятиям молочной отрасли как обогащенные продукты с натуральными растительными добавками.
йогурт, кисломолочный продукт, растительные порошки, томат, пажитник, базилик, обогащение.
Введение. Производство и потребление йогурта увеличивается после периода пандемии коронавируса вследствие доказанного эффекта улучшения барьерной функции желудочно-кишечного тракта, повышения иммунитета и снижения уровня холестерина [1]. Йогурт, богатый веществами природного происхождения, демонстрирует более привлекательные питательные и полезные для здоровья свойства среди существующих функциональных молочных продуктов [2]. Добавление растительных компонентов обогащает продукт макро-, микронутриентами и биологически активными соединениями. Использование натуральных растительных добавок повышает антиоксидантную способность и метаболические функции пробиотиков. Кроме того, растительное сырье является основой для расширения ассортиментной линейки продукции [3].
Йогурт является хорошо зарекомендовавшей себя средой для доставки растительных биоактивных соединений в организм. Зачастую вносимые добавки изменяют качество продукта в зависимости от технологии, параметров процесса и состава закваски. Установлено, что такие распространенные растительные биоактивные компоненты, как полифенольные вещества, влияют на активность бактерий, характеристики йогурта, например сенсорные показатели, цвет и текстуру [4]. Актуальной задачей при выборе растительных добавок становится обеспечение привлекательных для потребителей органолептических показателей и гарантированного качества йогурта, что будет способствовать лучшему спросу.
Исследования показали, что показатели качества йогуртов, обогащенных продуктами переработки томатов (Solanum lycopersicum), улучшаются, так как увеличивается количество фитохимических веществ, таких как витамины С и А (в виде каротиноидов), клетчатка, калий и антиоксиданты (например, ликопин) [5]. С учетом того, что томаты являются сырьем со значительным содержанием ликопина и распространены практически во всем мире, обогащение йогурта этим компонентом позволит повысить его питательные и функциональные свойства.
Натуральные растительные добавки в виде порошков улучшают структуру йогурта за счет лучшей влагоудерживающей способности и гелеобразования [6]. Добавление богатых фенолами натуральных растительных порошков значительно повышает способность йогурта поглощать свободные радикалы. Известен синергетический эффект в молочных гелевых системах продуктов переработки базилика (Ocimum basilicum). Активные вещества базилика обладают антидиабетическими, антимикробными, антиоксидантными и иммуномодулирующими свойствами [7].
К перспективным лекарственным, эфирно-масличным и пряно-ароматическим растениям, сушеные листья и семена которых используют в кулинарии и пищевой промышленности, относят пажитник голубой (T. caerulea (L.) Ser.). Установлены терапевтические и пребиотические свойства порошка пажитника, имеется опыт использования его в качестве стабилизатора и эмульгатора, а также матрицы для пробиотических составов [8]. Следовательно, повышение содержания биоактивных соединений в йогурте путем добавления растительных ингредиентов, улучшение питательных свойств и показателей его качества представляют практический интерес для предприятий молочной промышленности. В связи с этим актуальны исследования по изучению влияния растительных добавок на функциональные характеристики йогурта, его физико-химические и органолептические свойства.
Цель исследований – изучение возможности обогащения йогурта биологически активными веществами растительных порошков, отработка рецептурного состава продукта и исследование микробиологических, органолептических и физико-химических показателей качества.
Задачи: разработать рецептуру йогурта с растительными порошками; провести сравнительную органолептическую оценку образцов йогурта с добавками сухих порошков томата (Solanum lycopersicum), листьев пажитника (T. Caerulea (L.) Ser.), базилика (Ocimum basilicum); определить органолептические, физико-химические показатели качества и безопасности йогурта с добавками растительных порошков; сопоставить витаминный состав образцов с соответствием норм физиологических потребностей в витаминах; исследовать изменение кислотности образцов йогурта в процессе хранения.
Объекты и методы. Исследования и выработка образцов продукции проводились в условиях производственной лаборатории на ООО «Юргинский Гормолзавод» (г. Юрга Кемеровской области); аналитические исследования физико-химических и показателей безопасности – в испытательной лаборатории ФГБУ «Федеральный центр охраны здоровья животных» (г. Кемерово).
В качестве объектов исследования использовались: нормализованное молоко от поставщика ООО «Юргинский» (ГОСТ 31450-2013); сухое молоко (ГОСТ 33629-2015); сухой томатный порошок (Solanum lycopersicum) (ТУ 10.89.19-001-2004637021-2021); порошок листьев пажитника (T. caerulea (L.) Ser.) молотый (ТУ 10.84.12-001-0186819307-2021); порошок листьев базилика (Ocimum basilicum) сушеного (ТУ 10.84.23.120-004-2522020-17); закваска YF-L812 (термофильная культура серии YoFlex, в составе Lactobacillus delbrueckii subsp bulgaricus, Streptococcus thermophilus, компании CHR HANSEN, Дания).
Показатели качества готовых йогуртов исследовались по стандартным методикам. Определялись физико-химические показатели: массовая доля белка, % (ГОСТ 34454 -2018); массовая доля жира, % (ГОСТ 5867-90); массовая доля сухого вещества, % (ГОСТ Р 54668-2011); массовая доля сухого обезжиренного молочного остатка, % (ГОСТ Р 54761-2011).
Определение массовой доли витамина С, мг/кг, производилось по методике М 04-07-2010 (ФР.1.31.2011 09380) «Продукты пищевые и сырье продовольственное». Измерение массовой доли витамина С-флуориметрическим методом на анализаторе жидкости «Флюорат-02».
Исследование содержания в йогурте витамина А, мг/кг, – по ГОСТ Р 54635- 2011. Витамин B1, мг/кг, определялся по Р4.1.1672-03 «Руководство по методам контроля качества и безопасности биологически активных добавок к пище».
Титруемая кислотность определялась титриметрическим методом по ГОСТ 3624-92. Значения микробиологических показателей образцов йогурта – ГОСТ 33951-2016. Органолептические показатели – по ГОСТ Р ИСО 22935-2-2011.
Органолептическая оценка образцов йогурта проводилась с участием 20 неподготовленных участников, в том числе 10 мужчин и 10 женщин в возрасте 25–50 лет. Образцы оценивались по показателям: внешний вид, консистенция, вкус и запах, цвет. Оценка проводилась по разработанной 10-балльной шкале (9 –10 – отлично, 8–7 – очень хорошо, 6–5 – хорошо, 4–3 – плохо, 1–2 – очень плохо).
Статистическая оценка проводилась для трех повторностей, значения параметров представлялись как среднее трех повторений ± стандартное отклонение. Для проведения статистического анализа с последующим апостериорным тестом Дункана использовалось программное обеспечение Statistica StatSoft для сравнения средних значений при уровне значимости 95 % (p < 0,05).
Результаты и их обсуждение. Проведена серия экспериментов по изучению влияния добавок на органолептические и физико-химические показатели качества готового йогурта. Исходя из данных, что культуры Lactobacillus delbrueckii subsp bulgaricusи Streptococcus thermophilus в результате биохимических процессов активно потребляют витамины и в то же время образуют вторичные продукты, такие как ацетальдегид, ацетон, ацетоин и диацетил [9], изучено влияние введения в рецептуру растительных порошков сушеного томата, сушеного пажитника, сушеного базилика на органолептические показатели. Исходя из серии предварительных опытов и рекомендаций, полученных в исследованиях [10], предложены рецептуры образцов йогурта с добавлением порошков, представленные в таблице 1.
Таблица 1
Рецептуры обогащенного йогурта контрольного и опытных образцов (в кг на 1000 кг готового продукта)
|
Сырье |
Образец 1 (с добавлением сушеного томата) |
Образец 2 (с добавлением сушеного томата с пажитником) |
Образец 3 (с добавлением сушеного томата с базиликом) |
Контроль (йогурт натуральный) |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Молоко цельное с м.д.ж. 3,2% |
771,3 |
773,7 |
773,6 |
776,3 |
|
Обезжиренное молоко с м.д.ж. 0,05%, СОМО 8,2% |
208,3 |
208,3 |
208,3 |
208,3 |
|
Сухое молоко обезжиренное с м.д.ж.1%, СОМО 94%, белок 34% |
15,4 |
15,4 |
15,4 |
15,4 |
|
Закваска сухая FD-DVS YF-L812 |
200 ед.активности |
200 ед.активности |
200 ед.активности |
200 ед.активности |
Окончание табл. 1
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Порошок томата сушеного |
5,0 |
2,5 |
2,5 |
- |
|
Порошок пажитника сушеного |
- |
0,1 |
- |
- |
|
Порошок базилика сушеного |
- |
- |
0,2 |
- |
|
Итого готового продукта |
1000,0 |
1000,0 |
1000,0 |
1000,0 |
Йогурт изготавливался из пастеризованного нормализованного молока, сухого молока и закваски по технологии прямого внесения закваски YF-L812, резервуарным способом. Порошок томата сушеного растворялся в небольшом количестве молока и вносился в смесь нормализованного и сухого молока. Порошковые ингредиенты пажитника и базилика (размер частиц 0,1–0,2 мм) предварительно смешивались и вносились в смесь до заквашивания. Сквашивание производилось в течение 3–4 часов до необходимой кислотности 70–75 °T. Готовый сгусток перемешивался, охлаждался и фасовался в прозрачные пластиковые стаканы массой 400 г.
Качество полученных образцов обогащенного йогурта оценивалось по органолептическим свойствам. Сенсорные показатели исследуемых образцов представлены в таблице 2.
Таблица 2
Сенсорные показатели образцов обогащенного йогурта
|
Показатель |
Образец 1 |
Образец 2 |
Образец 3 |
|
Внешний вид, консистенция |
Однородная, с включением нерастворимых окрашенных частиц, в меру вязкая, нежная, присутствует небольшое количество мягких частиц |
Однородная, в меру вязкая, нежная, присутствует небольшое количество мягких частиц |
Однородная, в меру вязкая, нежная, присутствует небольшое количество мягких частиц |
|
Вкус и запах |
Продукт обладает приятным молочно-томатным вкусом |
Молочно-томатный, травянистый, горьковатый, достаточно сильный пряный аромат |
Молочно-томатный с легким привкусом и ароматом базилика |
|
Цвет |
Нежно-розовый, равномерный по всей массе |
Слегка розовый оттенок, равномерный по всей массе |
Слегка розовый оттенок, равномерный по всей массе |
Балльная оценка образцов членами дегустационной комиссии проводилась по разработанной 10-балльной шкале, результаты представлены в таблице 3.
Таблица 3
Результаты балльной оценки
|
Образец 1 |
Образец 2 |
Образец 3 |
Контрольный образец |
|
|
Вкус и запах |
5,2 |
7,5 |
5,4 |
5,5 |
|
Цвет |
7,8 |
5,8 |
4,6 |
8,0 |
|
Внешний вид, консистенция |
6,0 |
8,0 |
8,0 |
7,0 |
|
Сумма |
19 |
21,3 |
18 |
20,5 |
Исходя из результатов органолептической оценки дегустационной комиссии, при сравнении обогащенных образцов йогурта с добавками и контрольного выявлено значительное различие по показателям «цвет» и «вкус и запах». Добавление растительных порошков значительно повлияло на вкусовые характеристики. Эксперты дали самую низкую оценку вкуса образцам с добавлением порошка томата, в то время как образец с порошком томата и пажитником имел самый высокий показатель вкуса и запаха. Цвет значительно различается (на уровне p<0,05) для образцов йогурта с добавками и контрольного. Выявленную тенденцию в предпочтении дегустаторов при оценке показателя «цвет» продукта к ярко-белому цвету, характерному для традиционного цвета йогурта, без оттенков в цвете, можно, на наш взгляд, объяснить консервативными привычками и устоявшимися взглядами, что йогурт должен иметь белый «молочный» цвет. Следует отметить, что внесение добавок в виде порошков томата значительно повлияло на сенсорные показатели «внешний вид и консистенция», где отмечено наличие распределенных нерастворимых окрашенных частиц. В виде комментариев дегустаторами было отмечено, что у образцов с добавлением порошка пажитника сушеного имелся довольно сильный пряный аромат.
Вносимые растительные добавки значительно изменяют состав и свойства продукта. Физико-химические показатели качества образцов йогурта представлены в таблице 4.
Таблица 4
Физико-химические показатели образцов йогурта
|
Показатель |
Образец 1 |
Образец 2 |
Образец 3 |
Контрольный |
Погрешность измерений |
|
Массовая доля белка, % |
3,36 |
3,36 |
3,37 |
3,37 |
±0,14 |
|
Массовая доля жира, % |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
±0,065 |
|
Массовая доля сухого вещества, % |
12,4 |
12,2 |
12,2 |
12,3 |
±0,2 |
|
Массовая доля сухого обезжиренного молочного остатка, % |
9,7 |
9,5 |
9,5 |
9,5 |
±0,4 |
|
Витамин С, мг/кг |
174,8 |
156,5 |
166,8 |
0,0 |
±37,7 |
|
Витамин А, мг/кг |
1,44 |
0,93 |
1,25 |
0,51 |
±0,11 |
|
Витамин B1, мг/кг |
0,95 |
0,84 |
0,79 |
0,29 |
±0,09 |
Из данных таблицы 4 следует, что физико-химические характеристики образцов значительно различаются по витаминному составу. В соответствии с «Нормами физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации» (методические рекомендации МР 2.3.1.2432-08) физиологическая норма суточной потребности витамина С составляет 100 мг. Физиологическая потребность в тиамине (витамин B1) для взрослых – 1,5 мг/сутки. Средняя суточная доза витамина А для взрослых – 5 мг. Данные по содержанию и удовлетворенности суточной потребности человека в витаминах, полученных из употребления порции йогурта, представлены в таблице 5.
Таблица 5
Содержание витаминов в образцах йогурта, мг
|
Образец |
Витамин С |
Витамин А |
Витамин B1, |
|||
|
Содержание в порции йогурта (400 г) |
Доля от суточной нормы, % |
Содержание в порции йогурта (400 г) |
Доля от суточной нормы, % |
Содержание в порции йогурта (400 г) |
Доля от суточной нормы, % |
|
|
Образец 1 |
69,92 |
70 |
0,576 |
11,52 |
0,38 |
25,3 |
|
Образец 2 |
62,6 |
63 |
0,372 |
7,44 |
0,336 |
22,4 |
|
Образец 3 |
66,72 |
67 |
0,5 |
10 |
0,316 |
21,06 |
|
Контроль |
0 |
0 |
0,204 |
4,08 |
0,116 |
7,73 |
Как следует из данных таблицы 5, внесение натуральных растительных порошков обогащает витаминами йогурт и при их употреблении восполняется физиологическая потребность человека в них.
Для обоснования сроков хранения исследовалось изменение кислотности образцов йогурта в процессе хранения в камере готовой продукции при температуре 4±2 °С (табл. 6).
Таблица 6
Кислотность образцов йогурта в процессе хранения, °Т
|
Образец |
В готовом продукте |
На 5-й день |
На 12-й день |
|
Образец 1 |
90 |
92 |
95 |
|
Образец 2 |
95 |
97 |
100 |
|
Образец 3 |
87 |
89 |
91 |
|
Контроль |
91 |
92 |
93 |
Установлено, что кислотность изученных образцов соответствует требованиям ГОСТ 31981-2013 «Йогурты. Общие технические условия для обогащенных йогуртов». Самая низкая титруемая кислотность была у образцов продукции с добавками порошков томата с базиликом, значительное различие ( p < 0,05) этого показателя может быть связано с более высоким содержанием кислоты в листьях базилика. Эти данные согласуются с исследованием [11], где показано, что обогащение йогурта растительными компонентами изменяет кислотность при одновременном снижении активности заквасочных культур.
Проведено исследование изменения микробиологических показателей образцов при хранении. Фасовка йогурта с растительными компонентами производилась в потребительскую упаковку (пластиковые стаканы 400 г) в соответствии с ГОСТ 31981-2013, при установленном сроке хранения 5 дней. Получено, что через 5 дней хранения в камере готовой продукции при температуре 4±2 °С содержание молочнокислых микроорганизмов в исследуемых продуктах составило (1,1–1,5)·108 КОЕ/г. Нормативное значение содержания молочнокислых микроорганизмов в йогурте – не менее1·107 КОЕ/г. В изученных образцах бактерии группы кишечной палочки, дрожжи, плесени не обнаружены. Образцы соответствовали установленным требованиям безопасности, требованиям ТР ТС 021/2011, 033/2013 и ГОСТ 31981.
Заключение. Сухие порошки растительного сырья можно использовать для обогащения йогуртов натуральными биоактивными компонентами. Согласно результатам исследования, обогащение даже в минимальном количестве комбинированной смесью порошков изменяет вкусовую композицию и улучшает органолептические оценки и качественные свойства полученного йогурта. Более низкие сенсорные оценки продукта с добавками порошка томата можно объяснить устоявшимися взглядами и привычками во вкусах потребителей. Наилучшие оценки имели образцы йогурта с комбинированной смесью порошков томата и пажитника.
Внесение растительных порошков повышает пищевую ценность йогурта. Установлено, что для изученных образцов с добавками томата при употреблении порции продукта в 400 г доля физиологической нормы суточной потребности в витаминах наибольшая (витамины: С – 70 %, А – 11,52, B1 – 25,3 %).
Существенной разницы (p > 0,05) по физико-химическим показателям качества (доля белка, доля жира, доля сухого вещества, доля сухого обезжиренного молочного остатка) у обогащенных образцов и контрольного без добавок не выявлено. Значительное отличие ( p < 0,05) по показателю титруемой кислотности у образцов с добавками порошков томата с базиликом может быть связано с более высоким содержанием кислоты в листьях базилика.
Экспериментально установлено соответствие йогуртов с растительными добавками требованиям нормативных документов по микробиологическим показателям качества.
Разработанные образцы йогуртов с растительными порошками обладают повышенной пищевой ценностью, могут быть рекомендованы предприятиям молочной отрасли как обогащенные продукты с натуральными растительными добавками.
1. Bulca S., Umut F., Koç A. The influence of microbial transglutaminase on camel milk yogurt //LWT. 2022. Т. 160. С. 113339.
2. Luo H., Bao Y., & Zhu P. (2023). Development of a novel functional yogurt rich in lycopene by Bacillus subtilis. Food chemistry, 407, 135142. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2022.135142.
3. Кабанова Т.В., Данилова О.А., Седых Е.Ю.Применение пахты с добавлением растительного сырья для производства йогурта // Вестник КрасГАУ. 2018. № 6 (141). С. 172–175.
4. Bulut M., Tunçtürk Y., Alwazeer D. Effect of fortification of set-type yoghurt with different plant extracts on its physicochemical, rheological, textural and sensory properties during storage. Int. J. Dairy Technol. 2021. doi:https://doi.org/10.1111/1471-0307.12803.
5. Physico-Chemical, Microbial and Organoleptic Properties of Yoghurt Fortified with Tomato Juice / O. T.Ademosun [et al.] // Journal of Food and Nutrition Research. Vol. 7, No. 11, 2019, pp. 810–814. http:doi: pubs.sciepub.com/jfnr/7/11/9.
6. Effects of mulberry pomace on physicochemical and textural properties of stirred-type flavored yogurt / H. Du [et al.] // Journal of Dairy Science, 104 (12) (2021), pp. 12403–12414.Doi:https://doi.org/10.3168/jds.2020-20037.
7. Naji-Tabasi S., Razavi S.M.A. Functional properties and applications of basil seed gum: an overview Food Hydrocolloids, 73 (2017), pp. 313-325,https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2017.07.007.
8. Effect of addition of inulin and fenugreek on the survival of microencapsulated Enterococcus durans 39C in alginate-psyllium polymeric blends in simulated digestive system and yogurt/ B.Haghshenas [et al.] // Asian Journal of Pharmaceutical Sciences, 2015. 10.pp. 350–361. https://doi.org/10.1016/j.ajps.2015.04.001.
9. Mullan W.M.A. Starter Cultures: Importance of Selected Genera. In: Batt,C.A., Tortorello, M.L. (Eds.), Encyclopedia of Food Microbiology.2014. vol 3. ElsevierLtd, AcademicPress, pp. 515–521.
10. Янковская В.С., Дунченко Н.И., Маницкая Л.Н. Методологический подход к подбору функциональных ингредиентов при проектировании молочной продукции // Молочная промышленность. 2022. № 2. С. 39–41. DOIhttps://doi.org/10.31515/1019-8946-2022-02-39-41.
11. Physical, microbiological and rheological properties of probiotic yogurt supplemented with grape extract / D.F. da Silva [et al.] // Journal of Food Science & Technology, 54 (6). 2017. pp. 1608–1615.
