Индекс УДК 637:1:613.216
Дата публикации: 03.07.2016

Обоснование использования растительных добавок при разработке молочных пищевых продуктов функционального назначения на основе вторичного молочного сырья

The rationale for the use of herbal supplements in the development of dairy food products of functional purpose on the basis of secondary dairy raw materials

Э.Г.Жукова, Л.П.Жукова
Орловский государственный университет им. И.С. Тургенева
E. G. Zhukova, Zhukova L. P.
Orel state University. I. S. Turgenev

Аннотация: Обогащение рациона питания населения России качественными, безопасными и сбалансированными по составу продуктами является одним из основных направлений социальной политики государства. Учитывая исторически сложившуюся высокую долю молочных продуктов в потребительской корзине населения Российской Федерации, существенную роль играют исследования в области создания инновационных видов молочных продуктов, в том числе обогащенных физиологически функциональными ингредиентами, а также оценки их потребительских свойств. Эти продукты расширят ассортимент и позволят скорректировать продуктовый набор с учетом рекомендуемых физиологических норм.
В тоже время создание малоотходных и безотходных технологий является одним из основных путей решения проблем рационального использования природных ресурсов, безопасности пищевого сырья и продуктов питания. Реализация этих технологий позволит повысить эффективность функционирования системы обеспечения населения качественной и безопасной пищевой продукцией по схеме: окружающая среда - сельскохозяйственное сырье - пищевая продукция - рациональное планирование ассортимента - здоровье человека.
В статье подробно представлен химический состав растительных добавок, которые, были использованы для получения новых молочных продуктов функционального назначения на основе вторичного молочного сырья. К ним относятся ядра грецкого ореха, ядра арахиса, листья мяты перечной, листья чабреца, зерно овса, соя, шиповник, ,соки морковный и свекольный. Это натуральные добавки, содержащие комплекс полезных веществ- витамины, минеральные вещества, пектины, клетчатка , белки.
Вторичное молочное сырье - полезные отходы, которые образуются при производстве отдельных видов молочных продуктов: обезжиренное молоко, пахта ,творожная сыворотка. По полезности они превосходят натуральное молоко.
Разработанные функциональные пищевые молочные продукты на основе вторичного молочного сырья и нетрадиционного растительного сырья обладают повышенной пищевой и биологической ценностью и могут быть рекомендованы для употребления всем группам населения без ограничения.

Abstract: Enrichment of the diet of the Russian population with quality, safe and balanced in composition products is one of the main directions of social policy of the state. Given the historically high proportion of dairy products in the consumer basket of the population of the Russian Federation, a significant role is played by research in the field of creating innovative dairy products, including fortified physiologically functional ingredients, as well as assess their consumer properties. These products will expand the range and will adjust the food package given the recommended physiological norms. At the same time the creation of low-waste and wasteless technologies is one of the main ways of solving the problems of rational use of natural resources, security of food raw materials and food products. The implementation of these technologies will allow to raise efficiency of functioning of system of providing the population with quality and safe food products according to the scheme: environment - agricultural raw materials - food products - rational assortment planning - human health. The article presents in detail the chemical composition of herbal supplements that have been used to produce new dairy products of functional purpose on the basis of secondary dairy raw materials. These include walnut kernels, peanut kernels, peppermint leaves, thyme leaves, grain oats, soy, rosehip ,carrot and beet juices. It is a natural Supplement that contains a complex of nutrients - vitamins, minerals, pectins, cellulose , proteins. Secondary dairy raw materials - useful waste that is generated in the production of certain types of dairy products: skimmed milk, buttermilk ,cottage cheese whey. According to the utility they are superior to natural milk. Developed functional food dairy products on the basis of secondary dairy raw materials and non-traditional vegetable raw materials have high nutritional and biological value and can be recommended for use for all groups of population without any restrictions.
Ключевые слова: микронутриенты, вторичное молочное сырье: обезжиренное молоко, пахта, творожная сыворотка; растительные добавки, биогенетический комплекс, фитонциды, пигменты, ароматизаторы.

Keywords: micronutrients, secondary raw milk, skimmed milk, buttermilk, cottage cheese whey; herbal supplements, biogenetic complex, volatile, pigments, flavors.


Использование растительных добавок при производстве молочных продуктов открывает новые возможности для создания продуктов функционального назначения, повышенной пищевой и биологической ценностью, обладающих улучшенными органолептическими показателями.

По современным представлениям растительное сырье – это целый биогенетический сложившийся комплекс, включающий в себя активнодействующие вещества и другие вторичные метаболиты, протеины, эфирные масла, хлорофилл, микроэлементы, витамины и др. [1, 4].

Общее количество видов растений, произрастающих на территории Российской Федерации, огромно, однако в настоящее время используется около 300 растений, разрешенных к применению в пищевой промышленности и здравоохранении [10].

Для производства молочных пищевых продуктов функционального назначения были использованы следующие растительные добавки: ядра грецкого ореха и арахиса, листья мяты перечной, тимьяна ползучего (трава чабреца), овес, соя, шиповник, соки свекольный и морковный, морковный порошок, которые обогащают готовые продукты комплексом биологическим полезных веществ.

Так, ядра грецкого ореха полезны для профилактики и лечения атеросклероза кровеносных сосудов, так как в своем составе содержат белки – 15,6%, в том числе все незаменимые аминокислоты (5247 мг / 100 г), заменимые (10420 мг/ 100г), липиды (65,20 %), в том числе олеиновой кислоты 7,10 %. Из макроэлементов преобладает калий, кальций, сера, фосфор; из микроэлементов – железо, йод, кобальт, марганец, молибден, фтор и цинк; из витаминов – токоферол – 23мг / 100г, витамин С, ниацин, фолоцин (77 мкг / 100г) [9].

Ядра арахиса обладают не только привлекательными вкусовыми качествами, но и наличием природного комплекса основных питательных веществ. В их состав входят, %: белки — 29,2, жиры — 50,2, углеводы- 15, клетчатка 2,5, витамины А, Вı, В2, РР, С, минеральные вещества Fe, Na, K, Ca, P, Mg. Белки арахиса характеризуются оптимальным соотношением заменимых и незаменимых аминокислот, и поэтому они сравнительно легко усваиваются организмом человека. В состав жира арахиса входит около 80 % ненасыщенных жирных кислот, употребление которых может способствовать уменьшению риска сердечных заболеваний.

Мята перечная, тимьян ползучий это эфиромасличные растения, которые обладают противовоспалительными, антимикробными и противовирусными свойствами.

Листья мяты перечной имеют слегка жгучий, холодящий вкус и придают напиткам сильный ароматный запах. Мята используется и в лечебных целях, она хорошо снимает желудочные боли и является спазмолитическим и желчегонным средством [2, 3].

Чабрец имеет горьковато-пряный, слегка жгучий вкус, что придает особый запах и привкус продуктам, обусловленный содержанием в нем эфирных масел, а масло тимьяна — тимол считается эффективным антисептическим средством [1].

Овес является дополнительным источником белка (10%), незаменимых аминокислот (3328 мкг/100г). Лимитирующими являются лизин, триптофан, богат витаминами – токоферолом, биотином, фолоцином и холином. В нем содержатся 6,2% липидов, полисахаридов – клетчатка (10,7%), крахмала (36,5%). Из макроэлементов преобладают калий, фосфор; из микроэлементов железо, йод, кобальт, марганец, молибден, цинк.

Овес является источником кремния кремний (1000млг/100г). Содержание кремния в организме здорового человека должно составлять 4,7%. Имеются данные о том, что инсульты и инфаркты поражают тех людей, у которых содержание кремния составляет 1,2%, сахарным диабетом — 1,4%, вирусным гепатитом — 1,6%, раком — 1,3%.

Зерно овса содержит множество волокон, из которых главной частью являются растворимые волокна – β-глюкан, который понижает холестерин в крови и количество опасного LDL -холестерина. Кроме того он также помогает понизить сахар в крови и улучшает пищеварение [6].

Соя обладает питательными и диетическими ценностями за счет ее отдельных ингредиентов. Углеводы состоят из так называемых сложных сахаров, но не содержат крахмальных веществ. Соевый лецитин считается самым качественным, потому что богат холином и представляет собой комплекс натуральных ингредиентов фосфатидов. Белки сои принадлежат к группе так называемых целостных, комплексных протеинов, так как содержат в себе все незаменимые аминокислоты [7].

Шиповник содержит основные компоненты, такие как витамин С (от 3,22-10,84%), каротина (9,74мг/%), пектиновых веществ (4,1%); лимонной кислоты (1,58%) и углеводов (23,3%). Витамина С в плодах шиповника больше, чем в смородине и лимоне. Имеются витамины группы В, К, Р, дубильные вещества, органические кислоты, пектины, микроэлементы. В семенах содержится витамин Е. Препараты плодов этого природного поливитаминного концентрата используют для профилактики и лечения цинги, куриной слепоты и других авитаминозов, при малокровии, хлорозе, атеросклерозе, гипертонии, различных кровотечениях, других заболеваниях [5].

Соки овощные представляют собой ценное сырье благодаря своему физико-химическому составу и возможности использования их в роли натуральных красителей и ароматизаторов.

Свекольный сок это красящее вещество состоит из беталаиновых пигментов — красно-фиолетовых цианинов и оранжево-желтых β- ксантинов. Его можно применять при малокровии, общем истощении и упадке, при воспалении органов дыхания (пневмония, плеврит, бронхит), при цинге, при анемии, запорах, болезнях печени и атеросклерозе, заболеваниях почек, является легким мочегонным средством.

Морковный сок помогает лечить язвы, раковые образования. К тому же этот сок улучшает аппетит, пищеварение, структуру зубов, зрение, лечит печень, кожные заболевания и полезен всему организму [7].

Порошок из сухой моркови содержит β- каротин, обладающий витаминной активностью, обладает иммуностимулирующим действием и относится к группе витаминов-антиоксидантов. β- каротину. свойственна наибольшая активность, поэтому ему и принадлежит функция незаменимого пищевого вещества. Кроме того он улучшает вкус, запах цвет продукта и повышает стойкость при хранении.

Учитывая высокую пищевую и биологическую ценность нетрадиционных растительных добавок были разработаны молочные пищевые продукты функционального назначения на основе вторичного молочного сырья: творожной сыворотки, пахты, обезжиренного молока с их введением:

— молоко «Ореховое»- аналог топленого молока, обогащенное компонентами ядер грецкого ореха, значительно превосходит контрольный образец, так как в разработанном молочном продукте увеличилось содержание белковых веществ, полиненасыщенных жирных кислот, токоферола, рибофлавина, минеральных веществ, в том числе кобальта до 40 %, а энергетическая ценность составляет в среднем 40,8 ккал;

— молочно растительный напиток, обогащенный компонентами злаковой культуры – овса позволило увеличить, содержания незаменимых аминокислот, которое составило к рекомендуемой норме 6,9 – 10,9%, полиненасыщенных жирных кислот 19 % , кремния 16,1% , углеводов, в том числе клетчатки 16,2 %, а также увеличилось содержание отдельных витаминов. За счет того, что продукт обогащается витамином Е, который является антиоксидантом, срок хранения его составляет 72 часа без дополнительной тепловой обработки, вместо 36 часов;

— сгущенные молочные консервы с арахисовым экстрактом- пищевая и энергетическая ценность сгущенного молочного продукта с сахаром и арахисовым экстрактом несколько превосходит контрольный образец, так в нем увеличилось содержание всех компонентов и степень удовлетворения в них от рекомендуемой нормы. Увеличилось также содержание в продукте клетчатки, натрия, углеводов.

— питьевые продукты из пахты продукты из пахты по сравнению с контрольным образцом имеют более высокое содержание витаминов, а суточная норма удовлетворения в β-каротине для разработанных молочных напитков составляет от 16,8 до 28 %, в аскорбиновое кислоте – 41,9 %, токофероле -25 %.

— питьевые продукты из творожной сыворотки, обогащенные натуральными овощными соками, которые увеличили в готовом продукте содержание витаминов — В1, В2, В9, Е, аскорбиновой кислоты, β-каротина, а также минеральных вещества: калия, фосфора, железа, магния, цинка. В разработанных напитках возросло количество незаменимых аминокислот, углеводов, в том числе пищевых волокон, которые отсутствовали в контроле (сыворотке творожной).

— масло комбинированное, включающее в рецептуру соевое масло превосходит традиционное сливочное крестьянское масло по количеству ненасыщенных жирных кислот почти в 2 раза, по содержанию токоферола в 8,6 раза. По другим показателям масло, комбинированное на основе соевых продуктов практически не уступает традиционному маслу. Энергетическая ценность разработанного масла ниже.

-масло топленое с нативным β -каротином , обогащенное порошком из сухой моркови позволило снизить массовую долю влаги на 0,2% по сравнению с контрольным образцом, перекисное и кислотное числа находились в пределах для свежего масла, содержание β-каротина составило 1,67%. Установлено, что суточная степень удовлетворения, % к рекомендуемой норме при его потреблении составила, 62-37 %, а энергетическая ценность 891 ккал – это составляет 35,6 % от рекомендуемой нормы (2500 ккал).

— мороженое мягкое на основе соевых продуктов — на основе соевого молока несколько превосходит контрольный образец по содержанию витаминов: В1, В2, В9, В3, Н, холина, а также минеральных веществ: калия, кальция. Энергетическая ценность нового вида мороженого значительно ниже и составляет 39 ккал/100г, по сравнению с контрольным образцом – 132 ккал/100г.

Разработка таких продуктов позволило приблизить потребление молочных продуктов к физиологическим нормам и обеспечить организм недостающими микронутриентами. С экономической точки зрения они значительно уступают традиционным молочным продуктам за счет использования вторичного молочного сырья, которые по пищевой ценности и потребительной стоимости превосходят натуральное молоко, и решить проблему безотходной технологии в молочной промышленности.

В связи с этим, было предложено включить в набор минимальной потребительской корзины или заменить традиционные виды молочных продуктов разработанными с целью удовлетворения в микронутриентах с учетом рекомендуемых норм потребления ( таблица 1)

Таблица 1 — Степень удовлетворения в микронутриентах с учётом рекомендуемых норм потребления в традиционном продуктовом наборе и наборе с новыми молочными продуктами

Микронутриенты

Степень удовлетворения в микронутриентах традиционным набором, %

Степень удовлетворения в микронутриентах набором с новыми молочными продуктами, %

1

2

3

-каротин, мг

Н (биотин), мкг

РР (ниацин), мг

В3(пантотеновая кислота), мг

В2 (рибофлавин), мг

60,4

12,73

51,58

57,30

84,00

94,6

35,0

75,12

81,44

95,00

В4 (холин), мг

В12 (кобаламин), мкг

64,43

46,67

89,75

63,39

Кальций, мг

Магний, мг

Сера, мг

Йод, мкг

Фтор, мкг

Селен, мкг

Цинк, мкг

74,13

90,20

73,02

66,34

19,76

2,02

67,37

83,07

99,01

84,18

78,52

39,76

2,96

77,32

Данные таблицы 1 говорят о том, что население с традиционным набором недополучает все микронутриенты, а при включении в набор потребительской корзины молочных продуктов, обогащённых натуральными добавками с введением растительных компонентов, их дефицит значительно сокращается, что позволяет:

— обеспечить организм биологически-активными веществами – микронутриентами;

— сократить процент заболеваний, связанных с отсутствием или недостатком микронутриентов;

— рекомендовать новые функциональные молочные продукты в питании всех возрастных групп населения.

На все продукты получены патенты.

Библиографический список

1. Акопов, И.Э. Важнейшие отечественные лекарственные растения и их применение / И.Э. Акопов. – Томск, 1990. – 444 с.
2. Дударева, Е.Ю. Разработка и исследование технологии кисломолочных напитков с использованием мелиссы лекарственной:, дисс. канд.техн. наук: 05.18.04 /Дударева Елена Юрьевна. -Кемерово, 2009. 121с.
3. Государственная фармокапея СССР. Общие методыанализа. Вып. I МЗ СССР. – 2-е изд. дополн. - М.:Медицина, 1987
4. Дадали, В.А. Биологически активные вещества растений как фактор детоксикации организма / В.А Дадали, В.Г. Макаров // Вопросы питания. -2003. №5. - С.49-56
5. Крупин, А.В. Разработка технологии производства напитков вторичного молочного сырья / А.В. Крупин, Л. А. Остроумов, И.С. Разумникова // Достижения науки и техники АПК.- 2009.- №7.-С.64-65.
6. Литвинова, Е.В., Дурнев А.Д., Орешенко А.В., Лисицин А.Б. Лечебно-профилактические эмульсии с антимутагенными добавками бета-каротина и аспартама // Пищевая промышленность, 2002, №6
7. Ломачинский, В.А. Научное обоснование эффективных экстракционных технологий переработки растительного сырья: Дис. ..д.т.н. – М.: ВНИИКОП, 2002
8. Майоров, А.А. Перспективы использования соевых компонентов / А.А. Майоров, И.М. Мироненко, Н.А. Овсянкина, А.Н. Белов, В.В. Ельчанинов, А.Д. Коваль, М.П. Щетинин // Молочная промышленность. – 2002. - №1. – С. 55-57.
9. Орлова, О.Ю. Разработка рецептуры и технологии творожных продуктов с добавкой из плодов грецкого ореха молочно-восковой спелости // Автореф. дис. к.т.н., СПб, 2009. – 24 с.
10. Сельскохозяйственная экология: учебн. Пособие для студ. Вузов по агрономическим и зооветеринарным спец. / ред. Н.А. Уразаев. – 2-е изд. перераб. и доп. – М.: Колос, 2000. – 304 с.