Современные подходы к созданию функциональных продуктов питания с использованием побочных продуктов молочного производства и растительного сырья

В соответствии с приоритетами в области переработки сырья и продуктов животного происхождения, обозначенными правительством РФ, намечены мероприятия по улучшению структуры питания с одновременным обеспечением безопасности пищевых продуктов. Один из эффективных подходов в этом направлении состоит в создании функциональных продуктов. Перспективным сырьем для достижения поставленной цели служит вторичное сырье животного и растительного происхождения. Поиск природных биологически активных соединений, способных повысить устойчивость организма к воздействию не-благоприятных факторов окружающей среды, поддерживающих и корректирующих здоровье, остается актуальной задачей. Цель работы – обоснование выбора объектов побочного молочного и растительного происхождения для создания функциональных изделий в технологии комбинированных белоксодержащих продуктов широкого потребительского спроса, с последующим получением продуктов, обладающих высокой биологической ценностью. В качестве источника растительного белка представляет интерес использование белка скорцонеры и чилима (водного ореха). Все части чилима содержат флавоноиды, дубильные вещества, разнообразные витамины, фенольные соединения, а также минеральные соли и полезные азотистые соединения. 

В плодах находится 7,5 % жира, 15 % белков, 3 % сахара, 52 % крахмала, углеводы. Водяной орех обладает анти-вирусным и противомикробным действием, поэтому его применяют для повышения иммунитета и послестрессовой терапии. Растению в целом приписываются вяжущее, спазмолитическое, седативное, желчегонное, тонизирующее, потогонное и закрепляющее свойства. Полезные свойства скорцонеры обусловлены входящими в ее состав биологически активными веществами. Так, в корнеплодах растения содержатся: cахариды (около 20 %); пектиновые вещества (до 2 %); витамины С, В1, В2, Е и РР; Соли меди, калия, железа, марганца, фосфора, цинка, кальция. Однако к основным лечебным свойствам скорцонеры относят высокое содержание (около 10 %) инулина, а также находящийся в них аспарагин и левулин, что делает этот корнеплод лекарством для больных диабетом. Аспарагин, содержащийся в корнеплодах, положительно влияет на работу сердца, а также способствует усилению деятельности почек. В процессе обработки, конечно, неизбежны некоторые потери полезных веществ, но они не существенны. Особенностью фейхоа является высокое содержание йода – 1 кг содержит 2,06–3,9 мг. Плоды фейхоа богаты витаминами: С, В2, В3, В5, В6, РР. Фейхоа содержит легкоусвояемые белки и жиры, что позволяет отнести его к диетическим продуктам питания. 

Эфирные масла, содержащиеся в фейхоа, помогают организму сопротивляться от вирусов в период повышенной распространенности гриппа и ОРЗ. Кожура фейхоа богата кахетином, а также лейкоантоцином, которые являются мощнейшими антиоксидантами. Они помогают бороться с негативным влиянием окружающей среды на организм, профилактически защищает от образования раковых клеток. В настоящее время одним из важных направлений в области здорового питания является создание технологий качественно новых пищевых продуктов с направленным изменением химического состава, соответствующим потребностям организма чело-века, в том числе продуктов направленного лечебно-профилактического действия, употребление которых благоприятно влияет на функциональное состояние, обмен веществ организма. При переработке основных видов сырья животного происхождения образуются побочные, промежуточные продукты, а также отходы, которые имеют высокий биотехнологический потенциал и перспективы применения в производстве широкого спектра пищевых продуктов [1–3]. Особый интерес представляет производство белоксодержащих напитков, лидером среди которых служит молоко и жидкие фракции его переработки. В аспекте реализации безотходной технологии, важное значение приобретает разработка напитков на основе обезжиренного молока и пермеата. В качестве побочного молочного сырья будет использоваться пермеат. Пермеат представляет собой однородную жидкость желтозеленым цветом, равномерным по всей массе. Вкус и запах – чистый, кислый, без посторонних привкусов и запахов. Сухие вещества пермеата представлены в основном молочным сахаром лактозой, на ее долю приходится до 80 % всех сухих веществ. 

Аминокислотный состав пермеата представлен как незаменимыми, так и заменимыми аминокислотами, однако содержание аминокислот небольшое, что объясняется низким содержанием белка (0,25 %). Биологическая ценность пермеата дополняется наличием почти всего комплекса витаминов. Состав минеральной части пермеата обусловлен катионами калия, натрия и магния. Из микроэлементов пермеата наибольший удельный вес занимают железо и цинк. Таким образом, можно сделать вывод, что наличие всех компонентов в оптимальном сочетании делает пермеат полноценной ос-новой для производства напитков. Особую актуальность приобретает возможность использования в составе комбинированных продуктов чилима, фейхоа и скорцонеры с точки зрения повышения биологической и пищевой ценности продукции, а также снижения их себестоимости, что приведет к расширению круга потребителей функциональных продуктов. Разработка подходов и способов в реализации технологий таких продуктов представляет существенный научно-практический интерес. Для использования плодов фейхоа в качестве источника физиологически функциональных пищевых ингредиентов была приготовлена дисперсия на основе измельченных плодов. Показатели физико-химического состава дисперсии фейхоа представлены в таблице 1, откуда видно, что дисперсия фейхоа имела невысокое содержание сахаров (7,80 г/100 см) и отличалась высокой кислотностью за счет витамина С (14,67 г/дм3), что позволит использовать его совместно с более сладким ингредиентом – в нашем случае корнеплодами скорцонеры. 

Углеводы плодов фейхоа представлены легкоусвояемыми для организма человека фруктозой и глюкозой; их суммарное содержание находится в пределах 60–70 % от общего количества сахаров [4]. Фракционный состав органических кислот дисперсии фейхоа представлен тремя компонентами – лимонной, яблочной и молочной кислотами. При этом массовая концентрация лимонной кислоты была 10,4 г/дм3, что составляло более 85 % от общего содержания кислот. Количество яблочной и молочной кислот было зафиксировано на уровне 0,98 и 0,21 г/дм3 соответственно (табл. 2). В ходе исследований были выявлены такие витамины, как аскорбиновая кислота, никотиновая кислота, а также фенолкарбоновые кислоты, среди которых хлорогеновая – 34,5 мг/дм3, оротовая – 195,6 мг/дм3 и галловая – 346,4 мг/дм3. Биологическая роль фенолкарбоновых кислот заключается в том, что они обладают естественной антиоксидантной активностью, то есть препятствуют накоплению в организме человека свободных радикалов [5]. 



Для оценки дисперсии фейхоа как источника физиологически функциональных пищевых ингредиентов был проведен анализ состава витаминов и фенолкарбоновых кислот (рисунок).



Присутствие аскорбиновой кислоты, массовая концентрация которой в исследуемой дисперсии составляла 51,8 мг/дм3, в составе исходного сырья, используемого для приготовления напитков, способствует регулированию окислительно-восстановительных процессов и укрепляет иммунную систему организма человека. Количество витамина РР – 140,9 мг/дм3, обнаруженного в дисперсии фейхоа, было значительным, и в 7 раз превышало его суточную норму для взрослого человека (20 мг) [6]. Никотиновая и оротовая кислоты относятся к группе веществ, обладающих способностью защищать организм человека от вредного воздействия ультрафиолета, раковых заболеваний, способствуют формированию устойчивого иммунитета. Особенностью фейхоа является высокое содержание в плодах минеральных веществ, мг/дм3: калий – 1648; кальций – 163,3; натрий – 82, магний – 81,3. Также в экстракте фейхоа было обнаружено значительное содержание йода – 0,55 мг/дм3. 

Таким образом, высокое содержание биологически активных веществ в дисперсии фейхоа, особенно аскорбиновой и никотиновой кислот, а также минеральных веществ и йода, свидетельствует о целесообразности его применения как источника физиологически функциональных ингредиентов в производстве напитков функционального назначения. 

Список литературы

1. Обогащенные пищевые продукты: разработка технологий обеспечения потребительских свойств / И.И. Андропова, Е.С. Артемов, Н.А. Галочкина; Коллективная монография. – Воронеж, 2015. – 215 с.

2. Кондратьев А.В. Проектирование рецептур комбинированных творожных продуктов с использованием изолята белка рапса / А.В. Кондратьев, И.А. Глотова, С.С. Забурунов // Современные наукоемкие технологии. – 2010. – No 3. – С. 63.

3. Совершенствование технологий обогащения селеном продуктов животного происхождения / Н.А. Галочкина, И.А. Глотова, П.А. Паршин, В.В. Прянишников // Мясная индустрия. – 2012. – No 10. – С. 35–38.

4. Абшилава А.Н. Сортовая оценка химического состава и технических показателей плодов фейхоа, выращенных в условиях Абхазии / А.Н. Абшилава, Т.Г. Причко // Плодоводство и виноградарство Юга России. – 2011. – No 10. – С. 116–125.

5. Ванидзе М.Р. Флавоноидные соединения плодов фейхоа / М.Р. Ванидзе, А.Г. Каландия, А.Г. Шалашвили // Химия растительного сырья. – 2009. – No 3. – С. 103–108

6. Касьянов Г.И. Извлечение ценных компонентов из растительного сырья / Г.И. Касьянов, В.С. Коробицын. – Краснодар: КубГТУ, Дом-Юг, 2010. – 132 с.

Источник: Международный студенческий научный вестник. 2018. № 3-2. С. 254-257.