Разработка и оценка качества йогурта с антиоксидантными свойствами на доступном растительном сырье
Автор: Гаврилов Юрий Витальевич
Организация: МАОУ лицей №110 им.Л.К.Гришиной
Населенный пункт: Свердловская область, г. Екатеринбург
Разработка и оценка качества йогурта с антиоксидантными свойствами на доступном растительном сырье.
Множество современных исследований посвящено поиску биологически активных веществ, обладающих антиоксидантными свойствами, которые смогли бы регулировать окислительный стресс в организме человека.
Большинство биохимических реакций в нашей жизнедеятельности являются окислительно-восстановительными. Они же продуцируют активные оксиданты свободно-радикального характера. Свободные радикалы, окисляя молекулы липидов, белков, ДНК, нарушая процессы жизнедеятельности клетки, в ряде случаев, являются причиной ее гибели. Ослабление антиоксидантной защиты организма происходит под воздействием различных экзогенных и эндогенных неблагоприятных факторов. В результате организм подвергается так называемому «окислительному стрессу».
Стиль жизни современного человека часто не позволяет использовать в питании достаточное количество витаминизированной пищи, что приводит к ослаблению организма, нарушению процессов метаболизма, и развитию различных заболеваний. Поэтому поиски перспективных лекарственных и пищевых растений, содержащих, антиоксиданты, БАВ, витамины, являются актуальными для сегодняшнего дня.
Главная задача антиоксиданта – перехват свободных радикалов, способных атаковать жизненно важные мишени, если естественный природный механизм их нейтрализации оказывается неспособным справиться с этой задачей.
Решить эту задачу возможно путем разработки продуктов питания, напитков, биологически активных добавок, лекарственных препаратов и косметических средств, содержащих необходимые организму антиоксиданты. Из наиболее доступных источников антиоксидантов основными являются лекарственные и дикорастущие растения.
Анализ механизмов биологической активности веществ чаще всего приводит к выводу о ключевой роли в этой активности именно антиоксидантных свойств рассматриваемых соединений, что обращает пристальное внимание на антиоксидантную активность (АОА), являющейся одной из важнейших и популярнейших характеристик веществ.
Согласно составленному рейтингу полезности молочных продуктов, врачи-диетологи на первое место поставили йогурт, как продукт, обладающий быстроусвояемым белком, кальцием, полезными бактериями и при этом почти не имеющим противопоказаний.
Кефир из-за спирта и большого количества молочной кислоты оказался на втором месте и противопоказан при обострении гастрита, язвы и других проблемах с желудком.
Нами выбран для исследования, несмотря на его широкий выбор в торговой сети кисломолочный продукт йогурт. Показателен пример применения этого продукта при инфекционных заболеваниях, зависящих от вида инфекции и состояния больного.
- Профилактика перехода острой стадии болезни в хроническую.
- Снижение тяжести патологического процесса и сокращение срока реконвалесценции.
- Восполнение обмена веществ при лихорадке. (Повышение температуры тела на 1 градус ведёт к повышению обмена на 7%).
- При лечении антибиотиками, сульфаниламидами, кортикостероидами с его помощью увеличивается введение в организм витаминов, выработку которых кишечником подавляют эти препараты.
- Включается в диету максимальное количество полноценных животных белков и жиров, обладающих липотропным действием, улучшающие в первую очередь, подавляемую функцию печени, по обезвреживанию токсичных веществ.
В рассматриваемых рецептах йогуртов использованы природные источники растительного сырья. Мы старались получить продукт, содержащий комплекс биологически активных веществ (БАВ) и микроэлементов, принимающих участие в жизненно важных процессах, обладающих биологической активностью и терапевтическим действием. Флавоноиды, фитонциды, иридодоиды, танины - все они являются продуктом синтеза терапевтических растений.
Цель работы – разработка и оценка качества йогурта антиоксидантной направленности с использованием листьев облепихи крушиновидной и земляники садовой.
Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:
1) Изучить химический состав листьев облепихи крушиновидной и земляники садовой, обосновать их антиоксидантные свойства.
2) Изучение рецептуры и технологий производства йогурта.
3) Приготовление йогурта.
4) Изучение АОА образцов йогурта.
5) Сравнение контрольного образца с полученными образцами.
6) Расчёт экономической эффективности йогурта с использованием листьев земляники садовой или облепихи крушиновидной.
Объект исследования: молочные продукты.
Предмет исследования - йогурт с биологическими добавками.
Гипотеза: в йогурте с использованием растительного сырья АОА будет выше, чем в йогурте без биологически активных веществ.
Антиоксидантные свойства листьев земляники.
- viridis Duch (Weston) – земляника зелёная или клубника – многолетнее травянистое растение сем. Rosaceae (розовые). Листья земляники богаты витаминами С (аскорбиновая кислота), Е (токоферол), каротинами, фенольными веществами, в них находятся эфирные масла и много дубильных веществ. В большом количестве в них содержатся железо и кальций — в общем, все, что необходимо для нормального развития организма человека. Аскорбиновая кислота, токоферол и каротин, как биологически активные вещества, обладают выраженными антиоксидантными свойствами и являются частью неферментативного звена системы защиты растений от окислительного стресса. Она же способна восстанавливать окисляемую форму токоферола (витамин Е) и таким образом поддерживать концентрацию указанного антиоксиданта непосредственно в мембранах растительных клеток. Указанный антиоксидант, взаимодействуя с различными свободными радикалами, превращает их в химически нейтрализующие молекулы, становясь при этом свободнорадикальным аскорбином.
Антиоксидантные свойства листьев облепихи.
Облепиха Hippophaë rhamnoides - ценное пищевое, витаминное и лекарственное растение, различные части которого используются в качестве традиционного лекарства во многих странах мира.
В состав листьев облепихи входят витамины А, В, С, Е (токоферол), Н (биотин), РР (никотиновая кислота), макро- и микроэлементы такие как: бор, железо, медь, цинк, кальций, калий, марганец и другие.
Все части растения являются богатым источником биологически активных веществ, особенно флавоноидов, каратиноидов, фитостеринов и др. Для флавоноидов характерны антиоксидантная, с её способностью оккупировать и выводить из организма человека свободные радикалы, антибактериальная, иммуномодулирующая и другие активности.
Значение микроорганизмов молочнокислого брожения.
Для выработки кисломолочных продуктов применяют следующие культуры молочнокислых бактерий и дрожжей: молочнокислый стрептококк (Streptococcuslactis) мезофильный и термофильный; болгарскую палочку (Lactobacteriumbulgaricum), сливочный стрептококк (Streptococcuscremoris), ацидофильную палочку (Lactobacteriumacidophilium), ароматобразующие бактерии: Streptococcusdiacetilactis, Streptococcuscitrovorus, Streptococcusparacitrovorus, Streptococcusasetoinicus и молочные дрожжи, сбраживающие лактозу.
Суть процесса гомоферментативного молочнокислого брожения, запускаемого участием ароматобразующих бактерий, заключается в том, что углеводы перерабатываются в молочную кислоту. При производстве йогурта применяют закваски термофильного стрептококка и болгарской палочки.
- методы, и схема проведения исследований.
На разных этапах работы объектами исследований являлись (рис.1):
-молоко ультрапастеризованное («Белый город» ГОСТ32922-2014 - сырье. Технические условия);
- закваска «Vivo» (4 пакетика по 0,5 гр.) - (ГОСТ 34372-2017 "Закваски бактериальные для производства молочной продукции. Общие технические условия");
-сухие листья земляники садовой; сухие листья облепихи крушиновидной
Приготовление йогурта осуществлялось в ThermomixTM 31, первый йогурт приготовлен на основе молока, второй, на основе листьев земляники и третий на основе листьев облепихи.
Рис.1 – сырье для приготовления йогурта
Схема проведения исследования.
Выполнение теоретических и экспериментальных исследований реализовано в соответствии с поставленными задачами на кафедре пищевой инженерии Уральского государственного экономического университета. (УрГЭУ.)
Часть исследований, представленных в работе, проведена при помощи научно-исследовательской лаборатории единого лабораторного комплекса УрГЭУ.
Осуществлена разработка рецептуры производства йогурта с листьями земляники садовой и облепихи крушиновидной. Проводилось взвешивание количества необходимых ингредиентов и разработка рецепта. Также подобраны оптимальные технологические режимы для каждого этапа.
Проведены исследования разработанных образцов их дегустация и описание органолептических свойств: цвет, вкус и аромат. Выбор на основании проведенных исследований и оставление базовой рецептуры.
Произведена оценка экономической эффективности использования йогурта с листьями земляники садовой и йогурта с листьями облепихи крушиновидной.
Разработка рецептуры йогурта.
Рецептура йогурта представлена в таблице 1.
Таблица 1- Рецептура для йогурта
Наименование сырья |
Количество, |
Молоко ультрапастеризованное |
300 мл |
Закваска |
0,05 г |
Листья земляники садовой/облепихи крушиновидной |
5,25 г |
Приготовление йогурта осуществлялось в ThermomixTM 31, первый образец йогурта был только на основе молока и закваски, второй образец на основе листьев земляники и третий на основе листьев облепихи.
- Загружаем листья земляники в лабораторную зерновую мельницу «ЛЗМ-1». Измельчаем листья земляники до порошкообразного состояния. Листья облепихи аналогично.
Рис. 2 - измельчение листьев на «ЛЗМ-1»
2) Измеряем количество полученного порошка на электронных весах.
Рис.3 – А) взвешивание количества растительного сырья.
Б) Добавление 300 мл ультрапастеризованного молока.
4) Экстрагируем растительное сырьё в ультразвуковой ванне с функцией подогрева жидкости SP – 40A на 10л.
Рис.4 – Обработка сырья в ультразвуковой ванне с функцией подогрева жидкости SP-40A на 10 литров
5) Вносим 0,05г закваски в образцы и производим гомогенизацию в аппарате ThermomixTM.
Рис. 5 – взвешивание закваски на электронных весах.
Рис. 6 – гомогенизация йогурта в ThermomixTM.
Рис. 7 – готовые образцы йогуртов.
Оценка качества готовой продукции.
При формировании спроса решающую роль играют органолептические показатели, тогда как его химический состав и пищевая ценность большинством потребителей принимаются во внимание лишь во вторую очередь. Оценку этих свойств осуществляют органолептическим методом (таблица 2).
Все показатели органолептической оценки йогурта соответствуют требованиям ГОСТ-31981-2013 "Йогурты" (таблица 3). Полученные данные свидетельствуют о соответствии органолептических показателей готового йогурта.
Таблица – 2 Свойства листьев земляники и облепихи
Наименование показателя |
ГОСТ 33310-2015 "Добавки пищевые" |
Фактические значения |
Агрегатное состояние |
Листья, а затем порошок |
Твердое, порошок |
Цвет |
Зеленый |
зелёный |
Запах |
земляники/облепихи |
Имеет запах |
Растворимость |
Не растворимы |
Не растворим в воде |
Таблица 3 - Результаты органолептической оценки йогурта.
Наименования показателя |
ГОСТ-31981-2013 "Йогурты" |
Фактические значения |
Внешний вид и консистенция |
Гомогенная смесь, полужидкая, допускается наличие включений нерастворимых частиц, характерных для внесенных компонентов. |
Однородная, полужидкая |
Вкус и запах |
Слабый вкус молока, вкус листьев облепихи/земляники; Приятный запах облепихи/земляники. Не сладкий. |
Кисломолочный, не сладкий вкус, с соответствующим вкусом и ароматом внесённых компонентов. |
Цвет |
зеленый |
зеленый |
Разработка, оценка качества и эффективности функциональных продуктов является приоритетным направлением развития пищевой индустрии и служит наиболее доступным и целесообразным способом коррекции питания и профилактики алиментарных заболеваний путём предотвращения накопления продуктов окисления в организме и восполнения дефицита жизненно важных микроэлементов.
В результате проделанной исследовательской работы сделаны следующие выводы:
- изучив различные источники, мы узнали, что земляника и облепиха обладают высокими антиоксидантными свойствами;
- йогурт без биологически активных добавок показал самые низкие антиоксидантные свойства. Из этого следует, что йогурт с добавлением растительного сырья является более полезным для организма человека т.к. содержит в себе большое количество антиоксидантов.
- в сочетании с белком и лактобактериями, поддерживающими баланс микрофлоры и улучшающими пищеварение человека, БАВ (биологические активные вещества) усваиваются гораздо лучше, помогая организму бороться со свободными радикалами;
- исследованы теоретические и практические аспекты производства йогурта, с листьями земляники садовой и облепихи крушиновидной;
- листья выбранных растений являются идеальным сырьем для изготовления молочнокислых продуктов т.к. обладают низкой себестоимостью, не требуют особых условий для их выращивания, хранятся длительное время, и самое главное обладают антирадикальной активностью;
С учетом полезных свойств целесообразно совместное использование листьев земляники садовой и облепихи крушиновидной с заквасками на пробиотических культурах микроорганизмов при производстве кисломолочных продуктов, так как они оказывают положительное влияние на кишечную микрофлору и создают благоприятную среду для роста бифидобактерий и лактобактерий. Говоря о лечебно-профилактическом питании, надо говорить о его применении по соответствующим оздоравливающим показаниям.
Разработанная технология производства йогурта с листьями земляники садовой и облепихи крушиновидной; а именно предложенная нами рецептура йогурта, легла в основу подробного описания этапов по производству продукта.
Произведя расчет экономической эффективности производства высококачественного йогурта с листьями земляники садовой и облепихи крушиновидной, получили стоимость производства 1 тонны йогурта в размере 56025 рублей.
Наименование сырья |
Стандартное изделие |
Общая к стоимость, руб. |
|
Кол-во кг |
Цена руб. за кг |
||
Молоко ультрапастеризованное |
1000 |
От 35 |
35000 |
Закваска |
0,05 |
500 |
25 |
Листья облепихи/земляники |
17,5 |
1200 |
21000 |
Итого: |
|
|
56025 |
Одним из основных выводов для нас явилось то, что предупреждение болезней является разумным жизненным шагом и ещё здоровые люди, стремящиеся к этому, могут получать этот усовершенствованный пищевой продукт, а не ждать пока заболеют и только тогда начать пытаться восстанавливать своё здоровье.
Литература
1. ГОСТ 31981-2013 "Йогурты. Общие технические условия".
2. Банникова, Л. И. Селекция молочнокислых бактерий и их применение из в молочной он промышленности[Текст]- М.: Пищевая на промышленность, 2014.-№2.-С. 256.
3. Бондаренко, В.М. Пробиотики, пребиотики и симбиотики в терапии и профилактике кишечных дисбактериозов[Текст]к/В.М. Бондаренко, Н.М. Грачева // Фарматека. -2013. -№ 7. -С. 56-63.
4. Гаврилова, Ю.А. Развитие к концепции здорового питания из в России: проблемыа и перспективы [Текст]к ну / Ю. А. Гаврилова, О. В. Бессонова, Н.А. Смирнова он // Международный журнал экспериментального образования.- 2015. - № 2. -С. 405-406.
5. Зобкова, З. С. Цельномолочные продукты, обогащенные функциональными во ингредиентами и пищевыми добавками [Текст]и / З.С.Зобкова// Молочная из промышленность-2017. -№ 10. -С. 75
6. Косой, В.Д. Контроль качества молочных из продуктов методами физико-химической механики[Текст]ну / В.Д. Косой, М.Ю. Меркулов, С.Б. Юдина. -СПб.: ГИОРД.-2015.-№ 1.-С. 208.
7. Липатов, Н.Н. Основные направления научных исследований в молочной промышленности[Текст]/ Н.Н.Липатов.–М.: Агро НИИТЭИММП.- 2014. -№5.-С. 56.
Маршак М.С. Диетическое питание. Изд. «Медицина» - М.;1967.
8. Могильный, В.А. Про йогурты и стабилизаторы[Текст]/ В.А. Могильный к // Молочная из промышленность. -2016. -№ 3. -С. 54-66.
9. Твердохлеб, Г. В, Сажинов Г. Ю. Раманаускас Р. И. Технология он молока к и молочных ну продуктов [Текст] //и /- М.: ДеЛи во принт.-2016. -№12.-С.616.
10. Йогурт жизни нашей [Электронный ресурс].- Режим доступа: http://www.upakovano.ru/articles/420154, свободный.
11. https://www.susu.ru/ru/news/2018/03/13/v-s-primeneniem-ultrazvuka-sozdan-poleznyy-yogur
12. Электронный научный журнал «Биология и интегративная медицина» 2016 №4 (июль-август) 55 УДК 615.322 ЛЕЧЕБНОЕ РАСТЕНИЕ ЗЕМЛЯНИКА КАРОМАТОВ ИНОМДЖОН ДЖУРАЕВИЧ - директор медицинского центра «Магия здоровья»
13. https://cyberleninka.ru/article/n/parametry-antioksidantnoy-aktivnosti-soedineniy-otnositelnaya-antioksidantnaya-aktivnost-chaya