УДК 637.074

Агаркова Е.Ю., Кручинин А.Г., Рязанцева К.А.,

Федотова О.Б.

Стабильность гидролизованных белковых систем представляет проблему для использования их в рецептурах молочных, в том числе аэрированных продуктов, поэтому большое практическое значение имеют исследования по подбору стабилизирующих агентов – гидроколлоидов различного происхождения и их сочетаний, способных обеспечить получение продукта стойкой текстуры.

В качестве источника получения полноценного белка, содержащего полный набор незаменимых аминокислот в количестве, достаточном для биосинтеза белка, использовали молочную сыворотку. Белки, содержащиеся в молочной сыворотке и концентратах сывороточных белков, обладают ценными биологическими свойствами. Аминокислотный состав основных белков молочной сыворотки β-лактоглобулина и α-лактальбумина наиболее близок к аминокислотному составу мышечной ткани человека, а по содержанию незаменимых аминокислот (лизина, триптофана, метионина, треонина) и аминокислот с разветвленной цепью (валина, лейцина и изолейцина) они превосходят все остальные белки животного и растительного происхождения [1]. В качестве основного объекта исследований использованна концентрированная гидролизованная молочная подсырная сыворотка с массовой долей белка 3,08%. Для исследований использованы следующие виды гидроколлоидов: дикрахмаладипат ацетилированный «C’Tex 06201»  и крахмал кукурузный модифицированный «C’Tex 06205»  (Cargill B.V., Нидерланды, К1 и К2); желатин пищевой свиной (Italgelatine S.p.a, Италия, Ж1); желатин говяжий П-19 по ГОСТ 11293-89 (ОАО «Можелит»  Беларусь, Ж2); гуаровая камедь («Sarda gums&Chemical», Индия, К1);  камедь рожкового дерева (ООО «Союзоптторг-МВЦ», Китай, К2); пектины APA 103, APA 104, APС 105 (Yantai Andre Pectin, П1, П2 и П3); тыквенный пектин (ЗАО «НПО «Европа-Биофарм», Россия, П4); агар-агар type QP (Panreac, Испания, А1); агар (Helicon, Китай, А2).

Диапазон исследуемых концентраций стабилизаторов был определен в соответствии с анализом научно-технической литературы [2]. Оценивали объем до и после взбивания, продолжительность оседания пены, взбитость. Установлено, что наибольшей пенообразующей способностью и образованием стабильной пены обладает желатин мелкодисперсный Ж2 при концентрации 1,5% к исходному субстрату; стойкость, или продолжительность оседания пены составляет 62,5 минуты при достижении 100% взбитости. В случае с агаром и агар-агаром при высокой начальной взбитости до 147,1%; объем увеличился более чем вдвое, стабильность пены была достаточно низкая, не более 7,5 мин. Данный факт коррелирует с литературными данными, о том, что для их наилучшего пенообразования необходима большая концентрация сахара и более высокая температура, поэтому данные гидроколлоиды чаще всего используются при производстве кондитерских изделий [2].

По литературным данным [3] пектины достаточно термостабильны, при исследовании их пенообразующих свойств также прослеживается определенная закономерность, что при увеличеннии  их концентрации и взбитость, и стойкость пенной массы возрастает; поэтому можно предположить, что, увеличивая вязкость раствора, в композиции с желатином Ж1, они будут способствовать повышению взбитости и устойчивости пенной массы.

В случае крахмалов максимальная величина взбитости составила 47,%; стойкость пены при этом была немного выше, чем у агаров, но значительно ниже, чем у пектинов и желатина.

Наблюдая пенообразующую способность камедей отмечено, что как взбитость, так и стойкость пены были невысокими, чуть ниже, чем в случае использования крахмалов, максимальная величина взбитости составила 23, 5% и стойкость 19 минут.

Исходя из этих соображений, было принято решение в композицию пенообразователя включить следующую комбинированную систему выше исследованных гидроколлоидов, а именно: желатин: пектин. При этом будет использован желатин Ж1 (Италия), который проявил лучшие, нежели образец Ж2(Беларусь) пенообразующие свойства.  Поскольку при данных условиях эксперимента все пектины проявляли сходные пеннобразующие свойства, необходимо более детальное изучение их физико-химических свойств для определения наиболее рационального для использования при разработки рецептур аэрированного продукта.

По результатам определения содержания полигалактуроновой кислоты в расчете на сухую обеззоленную навеску продукту с наименованием пектин (код добавки Е340) соответствуют только яблочный пектин П1 и тыквенный пектин П4. Остальные исследованные образцы (П2 и П3) согласно номенклатуре ГОСТ Р 51806-2001 следует отнести к пектинсодержащим продуктам, поскольку содержание полигалактуроновой кислоты в них в расчете на сухую обеззоленную навеску составляет менее 65%.

Суммируя результаты анализа комплекса органолептических и физико-химических свойств пектинов, следует отметить, что наиболее перспективными для дальнейшего использования среди исследованных образцов являются тыквенный пектин П4 и яблочный пектин П1.

По результатам комплексного исследования перспективным, был признан тыквенный пектин, обладающий подтвержденными антиоксидантными свойствами [4], несмотря на  то, что его пенообразующая способность несколько ниже, чем у яблочного.  Важную роль также при выборе этого образца сыграл тот факт, что вязкость раствора  находится в наименьшей зависимости от температурного фактора, что имеет большое значение при разработке режимов получения аэрированного продукта.

Из исследованных выше отдельных гидроколлоидов были составлены системы (СС), сами гидроколлоиды взяты для включения в системы в концентрациях,  при которых отмечались наивысшие значения стойкости пены и взбитости.  В качестве основного компонента использован желатин мелкодисперсный (образец Ж1), поскольку в процессе  исследования различных образцов крахмала выявлена низкая стойкость пены. Несмотря на то, что образцы пенных систем с использованием агароидных соединений и камедей также имели весьма низкую стойкость, они проявляли очень высокую изначальную пенообразующую способность, поэтому и были дополнительно исследованы в комбинациях с желатином для выявления возможного синергетического эффекта.  Данные представлены на рисунках 1 и 2.

Рис. 1 – Влияние различных систем гидроколлоидов на пенообразующую способность

Анализируя данные, представленные  на рисунках 1 и 2 можно заключить, что при совместном использовании в качестве пенообразователя систем гидроколлоидов удалось выявить синергетический эффект во всех случаях. Так, в случае использования агаров и желатина увеличилась стойкость пены по сравнению с использованием агаров в отдельности, на 70% (А1) и на 72% (А2). Пены с использованием камедей также получились более стойкими, что говорит о перспективности развития направления создания пенообразователей и использованием камедей.

Рис. 2 – Влияние различных систем гидроколлоидов на стойкость пены

 Наилучшим по пенообразующим свойствам стали две системы: комбинация желатина Ж1 с пектином яблочным (П1) и цитрусовым (П4).  Взбитость в первом случае составила 99%, во втором 90%. При этом на рисунке 2 отчетливо прослеживается увеличение стойкости пены по сравнению с использованием каждого компонента в отдельности. При этом незначительно снижается пенообразующая способность, однако с точки зрения получения стабильного в хранении аэрированного продукта стабильность пены играет более важную роль.

Таким образом, подобрана система пенообразователя для включения в рецептуру аэрированного продукта на основе гидролизата сывороточных белков, состоящая из желатина пищевого свиного мелкодисперсного и пектина тыквенного в соотношении 3:1.  Предпочтение отдано тыквенному пектину из-за его лучших реологических и физико-химических свойств, а также для дополнительного придания продукту биофункциональных свойств [4].

 Список литературы:

1. Королёва, О.В.  Перспективы использования гидролизатов сывороточных белков в технологии кисломолочных продуктов [Текст] / О.В. Королёва, Е.Ю. Агаркова, С.Г. Ботина, И.В. Николаев, Н.В. Пономарёва,  Е.И. Мельникова, В.Д. Харитонов, А.Ю. Просеков, М.В. Крохмаль, И.В. Рожкова //  Молочная промышленность. -  № 7. -  2013. – С. 66-68.
2. Сарафанова, Л.А. Применение пищевых добавок в молочной промышленности / Л.А. Сарафанова.- СПб.: изд-во  Профессия, 2010.-224 с.
3. Донченко, Л.В. Технология пектина и пектинопродуктов/ Л.В. Донченко.- М.: ДеЛи принт, 2000.- 255 с.
4. Лисицкая, Н.В. Сравнительный анализ антиоксидантных свойств пектинов из различного растительного сырья на модельных клеточных системах / Н.В. Лисицкая// М: Пищевая промышленность.- №12. – С.64-67