Оценка возможности использования дигидрокверцетина и пектина в составе масляных паст для повышения их пищевой ценности

Молокоперерабатывающая отрасль является одной из ведущих в агропромышленном комплексе России. В последнее десятилетие функционирование данной отрасли проходило в условиях тесной интеграции с мировым рынком. Отечественный потребительский рынок был насыщен не только отечественной, но и импортной продукцией, причем по таким категориям, как сливочное масло и сыр, доля продукции зарубежного производства была весьма существенной.

Для производства 1 т масла затрачивается 25 т молока

Сливочное масло – один из самых молокоемких продуктов молочного производства. Так, для производства 1 т сладкосливочного масла (массовая доля жира 82,5 %) затрачивается примерно 25 т молока жирностью 3,4 %. Вследствие этого данная категория молочной продукции долгое время оставалась привлекательной именно для иностранных производителей. Кроме того, сливочное масло отличается длительным сроком годности и характеризуется высокой транспортабельностью, что способствовало сохранению высокой доли импортной продукции на отечественном рынке.

В настоящее время осложнение внешнеполитической ситуации привело к изменениям на потребительском рынке России. У отечественных предприятий имеется возможность пересмотреть ассортиментную политику за счет внедрения научно обоснованных разработок продуктов, в том числе функциональной направленности.

Согласно Стратегии повышения качества пищевой продукции в Российской Федерации до 2030 г., утвержденной распоряжением Правительства РФ от 29 июня 2016 г. № 1364-р, одной из задач государства является стимулирование производителей к выпуску пищевой продукции для здорового питания, в том числе со сниженным содержанием жира и обогащенной биологически активными веществами.

Пищевая ценность характеризуется высоким содержанием пищевых и минорных биологически активных веществ в продукции, определяющих ее биологическую и физиологическую ценность, калорийность и усвояемость.

Жиры в рационе современного человека должны составлять менее 30 % от общей калорийности

Молочные жиры занимают важное место в питании человека. Их высокая усвояемость, низкая температура плавления, содержание в них жирных кислот, витаминов, минеральных веществ позволяют отнести сливочное масло к продуктам рационального питания человека. Всемирная организация здравоохранения указывает на то, что жиры в рационе современного человека должны составлять менее 30 % от общей калорийности. Основную долю животных жиров человек должен получать из маложирной молочной продукции.

Изучением влияния молочного жира на состояние сердечно-сосудистой системы организма человека ученые из разных стран занимаются уже не одно десятилетие. Непрерывное изучение этого вопроса и опубликование данных новых исследований меняют представление о роли насыщенных жиров в развитии патологий сердечно-сосудистой системы. Так, изначально было установлено, что липиды молока способны повышать общий уровень холестерина и содержание липопротеинов низкой плотности. При этом исследования, выполненные позднее, акцентировались на том, что молочные жиры содержат биоактивные липиды. Омега-3 жирные кислоты, ганглиозиды, конъюгированная линолевая кислота – все эти вещества могут противодействовать негативному влиянию насыщенных жирных кислот на организм при сбалансированной диете.

В соответствии с этим приоритетным направлением в области нормализации питания является не сокращение потребления молочных продуктов с целью уменьшения потребления насыщенных жирных кислот (НЖК), а производство молочных продуктов с пониженным содержанием НЖК.

На данный момент актуально направление разработки комбинированных молочных продуктов

В настоящее время активно разрабатываются молочные продукты с пониженным содержанием жира, в том числе за счет комбинации с растительными компонентами. Разработаны технологии производства сливочного масла с различными жмыхами, фруктово-ягодными наполнителями, растительными маслами лабазника, арганы, добавлением воздушных пшеничных зерен.

Российскими учеными ВНИИМС разработаны технологии низкожирных видов масла с вкусовыми компонентами: «Шоколадное», «Десертное», «Медовое», «Закусочное», «Деликатесное». Создана рецептура кислосливочного масла «На здоровье», включающая жирорастворимые витамины и функциональные добавки (инулин, лактулоза, бифидобактерии, пищевые волокна и др.).

Масляные пасты – категория масложировой продукции, позволяющая расширить ассортимент

Увеличить и разнообразить ассортимент низкожирных молочных продуктов возможно за счет освоения технологии масляных паст. Согласно ГОСТ Р 52253-2004 «Масло и паста масляная из коровьего молока», масляная паста – продукт маслоделия с пониженным содержанием молочного жира. В зависимости от особенностей технологии изготовления ее подразделяют на сладко- и кислосливочную, соленую и несоленую.

Технология производства масляной пасты включает получение молочно-жировой дисперсии с повышенным содержанием СОМО, внесение пищевых добавок с последующей тепловой и механической обработкой с целью формирования необходимых показателей качества и безопасности продукта.

По своим потребительским качествам масляная паста близка к сливочному маслу пониженной жирности. Для улучшения консистенции и повышения биологической ценности в масляную пасту целесообразно вносить растительные компоненты. Применение данных ингредиентов позволяет обогатить состав продукта пищевыми волокнами, витаминами и минеральными веществами.

Следует отметить, что производство таких продуктов за рубежом широко распространено. На российском потребительском рынке масляные пасты отсутствуют, хотя исследования и разработка технологий и рецептур масляных паст активно проводятся. В связи с этим актуальным является расширение ассортимента маслодельной продукции с натуральным составом жировой фазы за счет разработки новых видов масляных паст, отличающихся пониженной жирностью и повышенной пищевой ценностью, соответствующих требованиям современного питания, имеющих высокие потребительские качества и учитывающих разнообразные потребительские вкусы.

В настоящей работе представлены перспективы использования пектина и дигидрокверцетина в технологиях масложировой молочной продукции

Целью исследования являлась оценка возможности использования дигидрокверцетина и пектина в составе масляных паст для повышения их пищевой ценности. В качестве объектов выступали образцы масляной пасты с добавлением дигидрокверцетина (ДКВ) и пектина. В работе использовали следующее сырье и материалы: сливки-сырье (ГОСТ 34355-2017), «Лавитол» (дигидрокверцетин) (ГОСТ 33504-2015 «Добавки пищевые. Дигидрокверцетин. Технические условия» с содержанием дигидрокверцетина не ниже 90 %), пектин яблочный первого сорта (ГОСТ 29186-91 «Пектин. Технические условия»).

Производство и исследование масляных паст осуществляли в лаборатории кафедры химии ФГБОУ ВО «МГТУ им. Г. И. Носова». Органолептические показатели и термоустойчивость масляной пасты определяли по ГОСТ Р 52253-2004, массовую долю жира – по ГОСТ 5867, влаги – по ГОСТ 3626; титруемую кислотность молочной плазмы и жировой фазы – по ГОСТ 3624. Органолептический профиль составляли согласно ГОСТ ISO 13299-2015. Микробиологические показатели исследовали в соответствии с требованиями СанПиН 2.3.2.1078-013 по общепринятым методикам: количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов и бактерий группы кишечных палочек – по ГОСТ 32901, плесеней и дрожжей – по ГОСТ 28805. При определении продолжительности хранения руководствовались методическими указаниями МУК 4.2.1847-04. Определение пищевой ценности масляной пасты проводили по стандартным формулам, расчетным методом. Исследования «Лавитола» (дигидрокверцетина) проведены АО «Аметис» в условиях производственной лаборатории по стандартным методикам.

Модификация традиционной рецептуры сладкосливочной масляной осуществлялась в два этапа:

1) определение оптимального количества пектина для стабилизации эмульсионной структуры масляной пасты

2) изучение влияния ДКВ и пектина на качество масляной пасты.

Критерием подбора обогащающих добавок для масляной пасты было повышение пищевой ценности продукта с одновременным улучшением показателей качества.

Дигидрокверцетин – природный полифенол

В данной работе в качестве функциональных ингредиентов были выбраны дигидрокверцетин и пектин. ДКВ относится к классу природных полифенолов, обладающих высокой биологической ценностью. Получают данный полифенол из комлевой части сибирской лиственницы (Larix sibirica Ledeb.), лиственницы Гмелина или даурской лиственницы (Larix gmelini (Rupr.) Rupr.).

В пищевой промышленности дигидрокверцетин применяется в качестве антиокислителя

В пищевой промышленности ДКВ применяется в качестве антиоксиданта, позволяющего увеличить срок годности продукта. Однако исследования отечественных и зарубежных ученых доказывают широкий спектр его лечебно-профилактических свойств. Благодаря высокой биологической активности ДКВ рекомендован в качестве пищевого ингредиента при создании пищевой продукции с функциональными свойствами.

Согласно методическим рекомендациям 2.3.1.1915-04 «Рекомендуемые уровни потребления пищевых и биологически активных веществ» (2004), адекватный уровень потребления ДКВ в составе продуктов диетического (лечебного и профилактического) питания и БАД к пище составляет 25 мг в сутки. В настоящей работе использовали дигидрокверцетин «Лавитол». Результаты исследования показателей качества и безопасности ДКВ представлены в табл. 1. Полученные данные свидетельствуют о том, что дигидрокверцетин «Лавитол» обладает высокой биологической активностью за счет значительного содержания 2R3R-изомера дигидрокверцетина.

Таблица 1. Показатели качества дигидроквецетина «Лавитол»

Для проведения исследований были изготовлены образцы масляной пасты:

• контрольные – масляная паста без добавок;

• опытные – образцы масляной пасты с пектином в количестве 0,5–1,5 % от массы с шагом 0,25;

• опытные – образцы масляной пасты с ДКВ и пектином.

Контрольные и опытные образцы масляной пасты вырабатывали из идентичного молочного сырья по общепринятой технологии.

ДКВ вносили в виде раствора, предварительно растворив его в части нормализованной смеси, перед механической обработкой сливок, в количестве 0,025 % к массе молочного жира. Предварительная подготовка пектина заключалась в его смешивании с частью сливок и набухании в течение 1 ч.

На первом этапе исследования изучали влияние дозы пектина на структуру масляной пасты. Физическая структура масляной пасты характеризуется такими структурно-механическими свойствами, как твердость, пластичность, восстанавливаемость структуры. Основным показателем, характеризующим структуру, является термоустойчивость. Результаты оценки влияния пектина на термоустойчивость масляной пасты представлены на рис. 1.

Рис. 1. Влияние дозировки пектина на коэффициент термоустойчивости образцов масляной пасты

Отмечено, что коэффициент термоустойчивости возрастает с увеличением дозы вносимого пектина. Максимальное значение коэффициента термоустойчивости (0,93) отмечено у образцов с дозировкой пектина 1,5%. Образец с дозировкой 1,0% обладал хорошей термоустойчивостью. Минимальный коэффициент термоустойчивости установлен в образцах без пектина (0,73), что соответствует характеристике «удовлетворительно». Образцы с дозировками пектина 0,5 и 0,75, получили оценку «удовлетворительно» и в дальнейшем исследовании не участвовали. При определении количества вносимого пектина учитывали его влияние на консистенцию готового продукта (рис. 2). Задача состояла в получении продукта с плотной, но одновременно пластичной консистенцией.

Рис. 2. Органолептические профили образцов масляной пасты с разными дозами пектина

Образец, содержащий 1,5% пектина, имел высокий коэффициент термоустойчивости, но при этом обладал чрезмерно плотной консистенцией и недостаточной пластичностью. Оптимальную консистенцию имел образец с дозировкой пектина 1,0 %. Консистенция контрольного образца была недостаточно плотной, слабо крошливой, на поверхности присутствовали одиночные мелкие капельки влаги. На следующем этапе изучали совместное влияние пектина (дозировка 1%) и ДКВ на показатели масляной пасты. Результаты исследования термоустойчивости масляной пасты представлены на рис. 3. Наибольший коэффициент термоустойчивости отмечен в образце с ДКВ и пектином. Коэффициенты термоустойчивости контрольного образца и образца с ДКВ были соответственно на 21,1 и 3,88% ниже, чем у опытного образца с ДКВ и пектином.

Рис. 3. Влияние пектина и ДКВ на коэффициент термоустойчивости образцов масляной пасты

На рис. 4 представлены органолептические профили образцов масляной пасты, обогащенной ДКВ и пектином. Согласно полученным данным, внесение ДКВ оказало существенное влияние на вкус и запах масляной пасты. В отличие от контрольного, оба опытных образца характеризовались более выраженным сливочным вкусом и запахом. Улучшение вкуса и запаха опытных образцов связано с известным свойством дигидрокверцетина препятствовать окислению липидов и тем самым способствовать сохранению первоначальных вкусовых характеристик.

Рис. 4. Органолептические профили контрольного и опытных образцов масляной пасты

В табл. 2 представлены органолептические показатели образца масляной пасты с массовой долей пектина 1 % и ДКВ, получившего наивысшие баллы при дегустации.

Таблица 2. Органолептические показатели масляной пасты с массовой долей пектина 1 % и дигидрокверцетином

В табл. 3 представлены результаты исследования физико-химических показателей образцов масляной пасты. По таким показателям, как массовая доля жира и массовая доля влаги, контрольные и опытные образцы достоверно не различались. Однако кислотность молочной плазмы опытного образца масляной пасты с ДКВ и образца с ДКВ и пектином (1%) была соответственно на 3,4 и 2,4 °Т ниже значения контрольного образца.

Таблица 3. Физико-химические показатели образцов масляной пасты

Величина кислотности молочной плазмы косвенно указывает на количество свободных кислот, кислых солей и свободных кислотных групп, содержащихся в масляной пасте и оказывающих влияние на хранимоспособность продукта. На рис. 5 представлены результаты изменения титруемой кислотности молочной плазмы образцов в течение 10 сут хранения

Рис. 5. Изменение титруемой кислотности молочной плазмы масляной пасты

Как свидетельствуют полученные данные, максимальное значение титруемой кислотности было отмечено в контрольном образце на 10-е сутки – 29 °Т. В опытных образцах значение титруемой кислотности молочной плазмы было ниже контрольного на 2 °T. При этом в обоих образцах с ДКВ титруемая кислотность достоверно не отличалась и составила 27 °Т. Результаты исследования микробиологических показателей образцов масляной пасты на 1-е и 10-е сутки хранения представлены в табл. 6. Как свидетельствуют полученные данные, все образцы по микробиологическим показателям соответствовали требованиям ТР ТС 033/2013 в течение всего периода исследования (табл. 4).

Таблица 4. Микробиологические показатели образцов масляной пасты

На рис. 6 представлено изменение КМАФАнМ в образцах масляной пасты на 1-е и 10-е сутки хранения. Установлено, что количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов в опытных образцах ниже, чем в контрольных, на 29,5 % на 1-е сутки и на 38,7 % на 10-е сутки хранения. Полученные результаты согласуются с данными исследований [13; 16].

Рис. 6. Изменение КМАФАнМ в образцах масляной пасты

На основе проведенных исследований органолептических, физико-химических, микробиологических показателей образцов установлено, что наилучшие показатели имели образцы масляной пасты с массовой долей пектина 1 % и ДКВ. Полученные данные стали основой для разработки рецептуры, представленной в табл. 5.

Таблица 5. Рецептура масляной пасты с пектином и ДКВ

Производство масляной пасты по данной рецептуре возможно в условиях молокоперерабатывающего предприятия любой мощности, c организованным производством сливочного масла. В табл. 6 представлена пищевая и энергетическая ценность масляной пасты с пектином и ДКВ и контрольного образца.

Таблица 6. Пищевая и энергетическая ценность масляной пасты с пектином и дигидрокверцетином

Контрольный и опытный образцы не различались по массовой доле жира и белка. При этом содержание углеводов в масляной пасте с пектином и ДКВ было на 14,28% выше, чем в контрольном образце. Энергетическая ценность образца с пектином и ДКВ была выше на 0,45%. Повышение пищевой ценности масляной пасты достигается за счет обогащения пищевыми волокнами и биологически активным веществом – дигидрокверцетином.

В работе подтверждено угнетающее действие дигидрокверцетина на развитие бактерий в масляной пасте

Подобраны и обоснованы дозировки нетрадиционных компонентов растительного происхождения для масляных паст с повышенной пищевой ценностью. Исследовано индивидуальное и совместное влияние пектина и дигидрокверцетина на органолептические, физико-химические и микробиологические показатели масляной пасты. По результатам проведенных исследований установлено, что наилучшие показатели имели образцы, содержащие 1% пектина и ДКВ. Установлено положительное влияние дигидрокверцетина на потребительские свойства (вкус, запах, консистенцию и внешний вид) масляной пасты. Отмечено снижение кислотности молочной плазмы масляной пасты на 2 °Т и повышение ее термоустойчивости при добавлении дигидрокверцетина. Подтверждено угнетающее действие ДКВ на развитие КМАФАнМ в масляной пасте. Установлено снижение количества мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов в образцах масляной пасты с ДКВ по сравнению с контрольным образцом на 29,5 % на 1-е сутки и на 38,7 % на 10-е сутки хранения

Источник: Индустрия питания / Food Industry. – 2023. – №1. – С. 74-83.