«КАПСУЛАЛАНҒАН ЖЕМІС-ЖИДЕК КОНЦЕНТРАТЫ БАР ҰСАҚ ҚАРА МАЛ СҮТІ НЕГІЗІНДЕ ТІРІ ЙОГУРТ ТЕХНОЛОГИЯСЫН ЖАСАУ»

Ақп 8, 2022

Жобаның тақырыбы: Жеміс-жидек концентраты инкапсуляцияланған ұсақ мал сүті негізінде тірі йогурт технологиясын әзірлеу.

Өзектілік. Адамның физиологиялық қажеттіліктеріне сәйкес келетін, денсаулыққа пайдалы заттары бар азық-түлік өнімдерінің ассортиментін кеңейту бүгінгі күннің әлемдік үрдісі болып табылады. Пробиотикалық және пребиотикалық қасиеттері бар ашыған сүт өнімдерін жаппай пайдалануға негізделген адам ағзасының денсаулығын, сондай-ақ оның белсенді өмірін жақсартудың ғылыми тәсілдер бүкіл халықты жақсарту стратегиясындағы жаңа перспективалы бағыт болып табылады. Жапон ғалымдарының ғылыми деректері бойынша сүт қышқылды бактериялар мен бифидобактерияларды пробиотикалық препараттардың құрамында және функционалды тамақ өнімдерінде пайдалану 21 ғасырдың басында химиялық препараттардың қолданыстағы нарығын екі есеге ауыстырды.

Бүгінгі таңда бүкіл әлем бойынша ең танымал ашытылған сүт сусындарының бірі – йогурт. Йогурт – ашытылған (қышқыл сүт немесе ашытылған) өнімдер класының өкілі, сонымен қатар өндірісі жыл сайын артып келе жатқан танымал, заманауи және пайдалы сүт өнімі.

Йогурттың биологиялық қасиеттері патогенді микроорганизмдерді тежеуде, пайдалы ішек микрофлорасының өсуін ынталандыруда және канцерогендік көріністе көрінеді, бірақ йогурттардың ассортименті қаншалықты әр түрлі болса да, жидектер, жемістер, жарма болсын, 95% жағдайда өндіріс үшін шикізат қолданылады – сиыр сүті.

Теңдестірілген құрамы бар функционалды мақсаттағы йогуртты жасау көп компонентті, атап айтқанда, шикізатты (әртүрлі жануарлардың сүтін пайдалану арқылы) және өсімдік текті біріктіру арқылы жүзеге асырылуы мүмкін. Бұл мәселені шешу үшін сүт өнімдерінің жаңа рецептуралары мен технологияларын әзірлеу үшін қой мен ешкі сүтін пайдалану үлкен қызығушылық тудырады.

Жұмыстың мақсаты – жеміс-жидек концентраты инкапсулирленген қой мен ешкі сүті негізіндегі тірі йогурт технологиясын әзірлеу арқылы функционалды сүт өнімдерінің ассортиментін кеңейту және экспорттық әлеуетін арттыру.

2020-2021 жылдардағы ҒЗЖ зерттеу нәтижелері

Тірі йогурт өндірудің қолданыстағы технологиялары мен рецептері бойынша 20 жылдық терең патенттік ізденіс жүргізіліп, нәтижесінде 141 қорғау құжаты бірлігі таңдалды. Ресейдің, Қытайдың, АҚШ-тың, Францияның, ДЗМҰ халықаралық бюросының және Еуропалық патенттік кеңсенің және т.б. қауіпсіздік құжаттары осы саланың дамуын барынша айқын көрсететін құжаттар ретінде атап өтілген.

Таңдалған патенттік құжаттаманы талдау нәтижесінде Ресейде – 37 бірлік, АҚШ-та – 24 бірлік, Қытайда – 19 бірлік қорғау құжаттарының ең көп саны бар екені анықталды.

Қойлардың физика-химиялық құрамының (органолептикалық сапа көрсеткіштері, ылғалдылық, қатты заттар, ҚМСҚ, ақуыз, май, лактоза, тығыздық, титрленетін қышқылдық, белсенді қышқылдық рН, қату температурасы және тұтқырлық) және технологиялық қасиеттерінің (термиялық тұрақтылық, ұю) нәтижелері. және ешкі сүті алынды.Күзгі лактация кезеңінде (қыркүйек-қазан) жиналған қойдың 4 тұқымы (қазақтың биязы жүнді, меринос, Еділбай және иле де франц) және 3 ешкі тұқымы (саанен, нубия және альпі).

Рецепттері негізделді және әзірленді, қой және ешкі сүті негізінде функционалды тірі йогурт алудың технологиялық процестері мен технологиясы зерттелді.

Рецепттер құрастырылды: Қой сүтінен жасалған йогуртқа арналған №1 рецепт (шығындарды есептемегенде 100 кг өнімге). 1-нұсқа: толық қой сүті – 96,0 кг, майсыздандырылған сүт негізіндегі ашытқы – 4,0 кг; 2-ші нұсқа: толық қой сүті – 100 кг; белсенділікпен ашытқы тікелей енгізу – 10U. Ешкі сүті негізіндегі йогуртқа арналған рецепт No 2 (шығынды есептемегенде 100 кг өнімге): 1-нұсқа: толық ешкі сүті – 95,0 кг, майсыздандырылған сүт ашытқысы – 5,0 кг; 2-ші нұсқа: толық ешкі сүті – 100 кг; белсенділікпен ашытқы тікелей енгізу – 10U.

Зерттеулер жасалды:шикізатты қабылдау және дайындау, шикізатты өңдеу және сүзу, пастерлеу, гомогенизациялау, ашыту процесіне дейін салқындату, ашыту, салқындату, құю, салқындауға дейін және сақтау.

Қой мен ешкі сүтінің негізінде тірі функционалды йогурт технологиясы әзірленді:

  1. Сүт өндіріс зертхана белгіленген мөлшері мен сапасы бойынша қабылдайды. Сұрыпталған сүт йогурттың рецептіне май және құрғақ майсыз заттардың мазмұны бойынша қалпына келтіріледі,содан кейін орталықтан тепкіш тазартқыштардың көмегімен тазартылады.
  2. Нормаланған сүтті 85-87°С температурада  5-10 минут сақталуда пастерленеді ,немесе микрофлораның толық жойылуы, ферменттердің жойылуы, стартер культурасының жақсы дамуы және өнімнің консистенциясы жақсаруы үшін ұстау уақыты 2-5 с 90-92°С.
  3. Содан кейін сүтті оңтайлы пісу температурасы 40-42°С салқындатып,  бөгде микрофлораның  дамуына жол бермеу  үшін ішіне ұйытқыны қосады.
  4. Сүтті сүт пен сүзбе біркелкі араластыру үшін арнайы араластырғыштармен жабдықталған салқындатылған күртешесі бар резервуарда ашытады және ұйытады
  5. Ашытқылармен ашытылады: термофильді стрептококк Streptococcus thermophilus, Болгар таяқшасы Lactobacillus bulgaricus, ацидофильді таяқша Lactobacillus acidophilus, биоогурт алу үшін пробиотикалық Bifidobacterium bifidum дақылдарының тірі жасушалары енгізіледі.
  6. Ашыту аяқталғаннан кейін йогурт дереу салқындатылады. Термостатикалық әдіспен ол тоңазытқышқа жіберіледі,онда ол 6-8°C температураға дейін салқындатылады. Резервуарлық әдіспен алынған ұюды араластырады және резервуардың күртешесіне мұз суын беру арқылы сол ыдыста салқындатады.
  7. Өнімді тұтыну ыдысына өлшеп-орайды, қолданыстағы техникалық шарттардың талаптарына сәйкес тығындайды, бұдан әрі капсулаланған витаминделген концентратты өлшеп-орайды, тығындайды және пісу және 6°С-тан аспайтын температураға дейін салқындату үшін жібереді.
  8. Дайын йогуртты 4±2°С температурада және 85-90% ылғалдылықта қатаң санитарлық-гигиеналық жағдайда сақтайды.

Шикізаттың ерекшелігіне сәйкес жемістер мен жидектерден концентраттарды өндірудің екі үнемді әдісі әзірленді:

Тікелей экстракцияға жататын шикізат үшін 1-әдіс (алма, жүзім, шие және т.б.) мыналарды қамтиды: жуу, тікелей экстракция, ірі қоспалардан сүзу, концентрация (56ºС және 0,7 атм қысымда), пастерлеу (80ºС, 15 минут ішінде) және қаптамада.

Тікелей экстракцияға жатпайтын шикізат үшін 2-әдіс (таңқурай, құлпынай, қарақат және т.б.) мыналарды қамтиды: жуу, гомогенизация, гидромодуль (1:1 немесе 1) қосу арқылы экстракциялау (50 ºС 15 минут ішінде: 0, 5), ірі қоспалардан сүзу, концентрация (56ºС және 0,7 атм қысымда), пастерлеу (80ºС, 15 минут) және орау.

Концентраттарды өндірудің қабылданған әдістері оның құрамын, әсіресе тұрақсыз С витаминін барынша сақтауға және тамаша презентациямен, жарқын дәмі мен хош иісімен инкапсуляцияға технологиялық тұрғыдан қолайлы шикізатты алуға мүмкіндік берді.

Аудандастырылған шикізаттың физика-химиялық және биохимиялық көрсеткіштеріне талдау жүргізілді, атап айтқанда:

– шие «Любская» («С» дәрумені – 10,03 мг/%; жалпы қант – 9,72%; жалпы титрленетін қышқылдық – 1,25%; еритін қатты заттар – 16,5%; нитраттардың мөлшері – 35 мг/кг);

– «ерте Қибрай» жүзімдері (С витамині – 4,0 мг/%; жалпы қант – 18,2%; жалпы титрленетін қышқылдық – 0,60%; еритін қатты заттар – 19,2%; нитраттардың мөлшері – 40 мг/кг);

– алма «Golden Delicious» («С» витамині – 12,8 мг/%; жалпы қант – 12,91%; жалпы титрленетін қышқылдық – 0,74%; еритін қатты заттар – 15,2%; нитраттардың мөлшері – 37 мг/кг);

– қарақат «Минай Шмырев» («С» дәрумені – 124,7 мг/%; жалпы қант – 7,42%; жалпы титрленетін қышқылдық – 3,26%; еритін қатты заттар – 12,4%; нитраттардың мөлшері – 29 мг/кг);

– құлпынай «Зенга-Зенгана» («С» витамині – 20,65 мг/%; жалпы қант – 5,87%; жалпы титрленетін қышқылдық – 1,07%; еритін қатты заттар – 8,0%; нитраттардың мөлшері – 32 мг/кг);

– таңқурай «Новости Кузьмина» («С» витамині – 26,45 мг/%; жалпы қант – 6,41%; жалпы титрленетін қышқылдық – 1,02%; еритін қатты заттар – 9,50%; нитраттардың мөлшері – 38 мг/кг). Зерттеу нәтижелері оларды шырын концентраттарын өндіру үшін негізгі шикізат ретінде пайдаланудың жарамдылығын көрсетеді. Қазақстан Республикасының аумағында өсетін жоғарыда аталған жемістер мен жидектер органолептикалық көрсеткіштері бойынша импорттық өнімдерден кем түспейді, дәмі қанық, түсі ашық, хош иісі бар.

Инкапсуляцияланған концентраттардың физика-химиялық және биохимиялық көрсеткіштеріне талдау жүргізілді:

– «Любская» шиеінен («С» дәрумені – 13,8 мг/%; жалпы қант – 12,96%; жалпы титрленетін қышқылдық – 1,70%; еритін қатты заттар – 22,0%), органолептикалық қасиеттеріне сәйкес шие қышқыл дәмі мен хош иісі бар, түс – қанық қызыл;

– «Қибрай ерте» жүзімінен («С» дәрумені – 4,06 мг/%; жалпы қант – 26,4%; жалпы титрленетін қышқылдық – 0,82%; еритін қатты заттар – 25,0%), органолептикалық қасиеттері бойынша айқын тәтті жүзім дәмі мен хош иісі бар, түсі – бай бургундия, қоспасыз;

– Golden Delicious алмасынан (С витамині – 14,2 мг/%; жалпы қант – 20,8%; жалпы титрленетін қышқылдық – 1,17%; еритін қатты заттар – 24,0%), органолептикалық қасиеттері бойынша алма шырынын тәтті және қышқыл дәмі бар, түсі – қара сары, қоспасыз;

– қарақаттан «Минай Шмырев» («С» дәрумені – 140,4 мг/%; жалпы қант – 14,4%; жалпы титрленетін қышқылдық – 1,40%; еритін қатты заттар – 24,0%), органолептикалық қасиеттері бойынша қарақаттың ашық қышқыл дәмі, түсі бар. – қызыл-қара;

– «Зенга-Зенгана» құлпынайынан («С» дәрумені – 24,5 мг/%; жалпы қант – 14,8%; жалпы титрленетін қышқылдық – 2,54%; еритін қатты заттар – 20,0%), органолептикалық қасиеттері бойынша ашық тәтті және қышқыл дәмі бар. құлпынай, түсі – қызыл, қоспасыз;

– таңқурайдан «Новости Кузьмина» («С» дәрумені – 48,0 мг/%; жалпы қант – 14,0%; жалпы титрленетін қышқылдық – 2,12%; еритін қатты заттар – 20,0%), органолептикалық қасиеттеріне сәйкес оның ашық тәтті және қышқыл дәмі бар. таңқурай, түсі – қызыл, бөгде қоспаларсыз.

Сонымен қатар, жоғарыда аталған ингредиенттерді әртүрлі концентрацияларда араластыруға негізделген 11 концентрат рецептері әзірленді. Рецепттер 2 топқа бөлінеді – 1-ші топ «7 жасқа дейін», екінші топ «7+» қолданылатын ингредиенттерге байланысты.

Капсулаларды өндіру үшін натрий алгинатының қабығын таңдау негізделген – толтырғыш суы бар зат болғандықтан, капсулаларды қалыптастыру үшін ерімейтін қабықты пайдалану қажет. Құрғақ ұнтақтар мен бальзамдарға (майларға) арналған капсула өндірісінде кеңінен қолданылатын желатин суда ерігіштігіне байланысты жарамсыз. Жұмсақ жеуге жарамды капсулаларды өндіру үшін кеңінен қолданылатын агар және натрий альгинаты, пектин және т.б., олар қолдануға болады, бірақ олардың арасында айтарлықтай айырмашылық бар – агар және пектин сфералары альгинатты сфералардан алгинатты сфералардан айырмашылығы жоқ. Қой мен ешкі сүтінен жасалған йогуртпен (ОКМ) үйлескенде жарқын дәм тудыратын жеміс-жидек концентраттарының жарылатын капсулаларын жасау жобаның тұжырымдамасына сәйкес келмейтін сұйық орталық.

Зертханалық жағдайда алгинатты капсулаларды тамшылату әдісімен дайындаудың технологиялық режимі әзірленді. Капсулалардың қалыпты қалыптасуы үшін толтырғыштың рН 4 бірліктен төмен болмауы керек, концентраттардың қышқылдығын төмендету үшін натрий цитраты қолданылады. Альгинаттың концентрациясы 1% жоғары емес, ал кальций тұзының концентрациясы 1%. Желдену процесін болдырмау үшін су ваннасында шарларды 10 минут бойы 85 ° C дейін қыздыру керек. Мұндай манипуляциямен гельдену процесі тоқтайды, ал шардың ортасы сұйық болып қалады. Прототиптер әзірленді – толтырғыштың бейтарап ортасында сақталған кезде олар тұрақты болып шықты.

Йогуртты сақтау температурасында (+3°С…+5°С), сондай-ақ бөлме температурасында (+18°С…+22°С) капсуламен араластырғаннан кейінгі негізгі құрылымдық-механикалық қасиеттері және нәтижелері бойынша М.Борн бойынша капсуламен араластырылған ОКМ йогуртының сапасы мен текстурасын сенсорлық бағалау: дәм – ОКМ йогуртінің бейтарап дәмі бар капсула толтырғышының дәмінің қосындысы, тұтынған кезде, атап айтқанда капсулаларды тістегенде анықталады. және толтырғыштан шығу; иіс – араласқан кезде йогурт толтырғыш ингредиенттердің иісін алады; түс – араласқан кезде йогурт толтырғыштың бейтарап түсіне айналады; тактильді бағалауға сәйкес текстурасы – йогурт консистенциясын өзгертпейді, бірақ тұтынылған кезде капсулалардан түйіршіктер сезімі және капсула жарылғаннан кейін толтырғыштың талшықты және шырынды дәмі бар; кинетикалық бағалау бойынша текстура – ​​йогурт консистенциясы және толтырғышы бар желе тәрізді капсулалардың консистенциясы бөлек сезіледі; аудиторлық бағалауға сәйкес текстура – тұтынылған кезде капсулалардың аздап қысылуы пайда болады; визуалды бағалау арқылы құрылымы – құрылымы өзгереді, йогурт капсуламен толтырылған йогурт пішінін алады.

Капсулалардың бейтарап ортасына байланысты йогурт бұзылмайтыны, йогурттың біртекті құрылымын капсулалармен араластыру дәм диапазонына оң әсер ететіні, өнім сапасын жоғалтпай, жаңа көрініс пен дәмге ие болатыны, сақтау температурасында да, бөлме температурасында да.

Инкапсуляцияланған жеміс-жидек және жеміс концентраттары бар сүт қоспаларында қышқыл түзілу процесі зерттелді. Lactobacillus bulgaricus стартерлік дақылына қосылған сүт қоспасының қышқыл түзу белсенділігі төмен екендігі анықталды; Lactobacillus acidophilus аралас стартерлік культурасын қолдану ұсынылады. Сүт қоспасына жеміс-жидек және жеміс концентратын қосу қышқыл түзілу белсенділігіне оң әсер етеді. Өнімді ашыту кезінде рН мәні 4,6-дан 4,83-ке дейін өзгерді.

OCM-дан алынған тірі йогурттардың реологиялық қасиеттері (тұтқырлық және ығысу кернеуі, тұтқырлықтың жылдамдық градиентіне тәуелділігі және көкөніс қоспаларының мазмұны) зерттелді. Таңдамалы қой тұқымдарының сүтінен дайындалған йогурттардың реологиялық көрсеткіштері зерттелді. Өлшемдер айналмалы вискозиметрде жүргізілді. 25 ° C температурада шпиндельдің жылдамдығы 0-ден 200 айн / мин. Бақылау ретінде сиыр сүтінен дайындалған йогурт үлгісі қызмет етті. Тәжірибелік йогурт нұсқаларының тұтқырлығын өлшеу диапазоны шпиндельдің айналу жылдамдығына, оның өлшеміне және пішініне, сондай-ақ шпиндель айналатын үлгі контейнерінің өлшемі мен пішініне және калибрленген сызбаның сызықтық диапазонына байланысты. серіппе моменті. – RVDV-II+ Pro жүйесіндегі калибрленген серіппенің айналу моменті 0,7187 мН×м (немесе 7187,0 Дин×см) құрайды.

ОКМ негізінде инкапсулирленген концентраты бар жаңа әзірленген тірі йогурттардың сапалық көрсеткіштері зерттелді. Зерттеу нәтижелеріне сүйене отырып, қой сүтінен йогурт өндіру өнімдегі құрғақ затты көбейту үшін сүт протеинін қосымша енгізуді қажет етпейді деген қорытынды жасауға болады, мысалы: қой сүтіндегі құрғақ зат мөлшері. Қазақтың биязы жүнді тұқымы 17,51, ал йогуртта 18,42; Оңтүстік қазақ меринос тұқымының сүтінде құрғақ зат мөлшері 14,44, йогуртта 18,0; етті меринос тұқымының сүтінде қатты заттар мөлшері 16,8, йогуртта 19,14; Ордабасы тұқымының сүтінде қатты зат мөлшері 15,8, йогуртта 18,86. Барлық қой тұқымдарында йогурттағы қышқылдық 75°Т-тан 95°Т-ға дейін ауытқиды. Майдың массалық үлесі 5,6% – 7,84% құрайды. СOMO 9,5 шегінде.

Органолептикалық көрсеткіштері бойынша йогурттар стандарт талаптарына сәйкес келеді: түсі – ақ, сәл сарғыштау реңкті, иісі – сүтті таза, сыртқы түрі мен құрылымы – қою, қабыршақсыз біртекті, дәмі – жағымды, тәтті.

Йогурт өндіру және байытылған концентратты инкапсуляциялау бойынша технологиялық тізбектің шағын модульдерінің іске қосылуы және жұмыс режимдерін сынау сатып алынды және жүргізілді; тәжірибелік партияларды әзірлеу және әртүрлі жемістердің, жидектердің және жемістердің инкапсулирленген концентраттары бар қой және ешкі сүті негізіндегі тірі йогурттарды сақтау мерзімдерін, режимдерін белгілеу. Жұмыс жалғаса береді.

Зерттеу нәтижелері бойынша жарияланған:

  1. Жаңа тағам өнімдерін жобалау және модельдеу. ХабаршыОңтүстік Орал мемлекеттік университеті. «Тағам және биотехнология» сериясы. 2021. 9, № 3. С. 23-31. Авторлары: А.Б. Оспанов, Ш.М. Велямов, Б.О. Құлжанова, Р.Қ. Макеева, М.Ж. Бектұрсынова, Н.З. Оспанов, М.М. Пацаев Т. Журнал РҒЗИ құрамына кіреді. doi: 10.14529/food210303.
  2. Жазғы лактация кезеңінде қой мен ешкі сүтінің физика-химиялық құрамын және технологиялық қасиеттерін зерттеу. Теориялық және ғылыми-тәжірибелік журнал «Ауыл шаруашылығы өнімдерін сақтау және қайта өңдеу (АӨӨС)» No2 – 2021, МГУПП, ISSN 2072-9669 eISSN 2658-767X, 64-74 бет. Авторлары: Оспанов А.Б., Құлжанова Б.О. ., Щетинина Е.М., Велямов Ш.М., Макеева Р.К., Бектурсунова М.Д. Журнал RSCI тізіміне енгізілген. https://doi.org/10.36107/spfp.2021.237.
  3. Study of physical and chemical composition and Technological properties of milk of Kazakhstan sheep and goat breeds during the summer lactation period. The ІІІ International Science Conference «Modern Science and Practice», 04 – 06 оctober, 2021. Varna, Bulgaria. ISBN – 978-9-40362-457-0, р. 9-15. Авторлары: Оспанов А.Б., Құлжанова Б.О., Макеева Р.К. URL: https://eu-conf.com.
  4. Қазақстанның сүт өнеркәсібін дамытудың перспективті бағыты – ұсақ малдан сүт өндіру және өңдеу. Ресей Федерациясының Жоғары аттестаттау комиссиясының ғылыми базасында индекстелген «Ползуновский вестник» журналының 4-ші басылымына қабылданды. Авторлары: Оспанов А.Б., Щетинина Е.М., Құлжанова Б.О., Макеева Р.К. https://polzvestnik.altstu.ru/polz_vestnik/2021_3/85/.
  5. Development of yogurt production in Kazakhstan made from sheep’s and goat’s milk with capsulated fruit and berry concentrates. International Conference on «Embracing and Transformation – Breakthrough Innovation and Creativity», 26 september, 2021. Авторлары: Оспанов А.Б., Велямов Ш.М., Құлжанова Б.О., Бектурсунова М.Д., Макеева Р.К.(Получены сертификаты об участии, опубликование материалов конференции ожидается в декабре т.г.,).
  6. Development of yogurt production in Kazakhstan made from sheep’s and goat’s milk with capsulated fruit and berry concentrates. Статьяподанав Journal of Management Information and Decision Science (Special Issue) having ISSN: 1524-7252. (Scopus. Percentile 52). Авторлары: Оспанов А.Б., Велямов Ш.М., Құлжанова Б.О., Бектурсунова М.Д., Макеева Р.К.

 

Жобаны орындаушылары:

Оспанов А.Б., жоба жетекшісі, т.ғ.д., корреспондент-мүше. ҚР ҰҒА – ORCID: 0000-0003-2396-3419

Кулжанова Б.О., жауапты қызметкер, SNS – ORCID: 0000-0002-7266-8566

Велямов Ш.М., аға ғылыми қызметкер, PhD – ORCID: 0000-0002-5997-5182

Жақсыбаева Е.Ж., СНС, PhD-докторант

Бектұрсынова М.Ж., СНС, PhD-докторант

Макеева Р.Қ., инженер-технолог

Пацаев М.М., кіші ғылыми қызметкер, магистрант

Оспанов Н.З., кіші ғылыми қызметкер, магистрант

Мамытбаев М.Т., кіші ғылыми қызметкер