Удосконалення технології сирів м'яких з козиного молока з прянощами - Корольчук, Ірина Миколаївна (My University, 2021)
Дисертаційна робота присвячена удосконаленню технології сирів м’яких на основі козиного молока шляхом застосування комбінації прянощів, що дозволяє покращити технологічні властивості козиного молока, сприяє скороченню тривалості технологічного процесу, зменшенню втрат цінних складових молока та стабілізації показників якості вироблених продуктів при зберіганні. Аналіз економічних та технологічних особливостей виробництва м’яких сирів, перспектив розвитку козівництва в Україні та тенденцій до збільшення частки продуктів оздоровчого харчування показав, що удосконалення технології білкових продуктів з козиного молока є актуальним напрямом розвитку вітчизняної науки та технології. Перспективним є удосконалення технології сирів м’яких з козиного молока за рахунок використання нових функціонально-технологічних компонентів рослинного походження, до яких належать прянощі. Прянощі є перспективним функціонально-технологічним інгредієнтом, потенціал якого до сьогодні використаний у недостатній мірі. Введення до складу рецептур прянощів дозволяє цілеспрямовано формувати оригінальні органолептичні властивості готового продукту, а також збагатити продукти комплексом біологічно активних речовин, що виявляють фізіологічну активність, антиокислювальні, бактерицидні та бактеріостатичні властивості. Здійснено підбір та визначено раціональну кількість використання ферментного та заквасочного препаратів у технології сирів м’яких з козиного молока, оскільки здебільшого рекомендації щодо їх використання стосуються технологій продуктів на основі коров’ячого молока. Обґрунтовано використання у технології сирів м’яких з козиного молока ферментного препарату CHY-MAX® М 1000 (Chr. Hansen, Данія) в кількості 50 IMCU/л молока та уточнено технологічні параметри коагуляції білків – тривалість зсідання 60±1 хв за температури 35±2°С. Застосування більш активних ферментних препаратів у цій технології не рекомендовано для запобігання занадто інтенсивного протеолізу з утворенням гірких пептидів, що спричиняє появу гіркого присмаку вироблених сирів. Обґрунтовано застосування кислотно-сичужного способу зсідання білків молока та ароматутворювальної заквасочної мікрофлори, що є додатковим фактором нівелювання характерного присмаку козиного молока. Встановлено доцільність використання заквашувального препарату прямого внесення RSF-736 (Chr. Hansen, Данія) у кількості 50 од.акт на 1 т молока, що забезпечує досягнення ізоелектричної точки (ІЕТ) білка кислотно-сичужним способом (рН 5,1…5,2) протягом 5,5 год. Доведено доцільність введення кухонної солі у молоко на етапі нормалізації у кількості 0,55% від його маси, що забезпечує вміст солі у готовому продукті на рівні 2,3±0,1%. Встановлено, що додавання солі на етапі складання нормалізованої суміші сприяє утворенню більш щільного згустку та більш повному вилученню цінних складових молочної сировини. Визначено, що введення прянощів знижує показник активної кислотності козиного молока у середньому на 0,2 од. рН та покращує структурно-механічні властивості згустків. Цей ефект, вочевидь, пов’язаний із адсорбцією на поверхні міцел казеїну компонентів прянощів та їх подальшою агрегацією. Уточнено технологічні параметри підготовки прянощів, які передбачено вносити у нормалізовану суміш в сухому меленому (до 0,2 мм) вигляді з подальшою пастеризацію суміші за температури 76±2 °С з витримкою 20-25с та фільтруванням із використанням вакуум-фільтрувальної установки. Встановлено, що внесення імбиру та куркуми під час приготування нормалізованої суміші дещо сповільнює наростання показника активної кислотності на 0,25-0,28 од.рН та 0,4 од.рН відповідно, в той час, як введення гуньби сінної істотно не впливає на динаміку активної кислотності. Обґрунтовано використання комбінації прянощів: гуньби сінної – 0,8% та куркуми – 0,2% з метою покращення технологічних властивостей козиного молока та підвищення споживчих властивостей готового продукту. Удосконалено технологічну схему та визначено технологічні параметри виробництва сирів м’яких з козиного молока з прянощами та уточнено технологічні параметри виробництва сиру м’якого з козиного молока з прянощами: тривалість зсідання – 300±10 хв за температури 32±2°С; розрізування згустку та постановка зерна – протягом 44±2 хв, Доведено можливість подовження терміну зберігання сиру м’якого з козиного молока з прянощами до 10 діб за температури 4±2°С завдяки підвищенню санітарно-гігієнічних умов виробництва (внесення солі на етапі приготування нормалізованої суміші та виключення операції соління та обсушки сиру) та антимікробним властивостям прянощів. Удосконалена технологія успішно апробована в умовах ТОВ «ЗБС. Здоров'я – Безпека – Сучасність». Запровадження у виробництво нових видів м'яких сирів за удосконаленою технологією дозволить підвищити рентабельність продукції у середньому на 3,68%. Чистий прибуток підприємства при річному обсязі виробництва 10т готової продукції збільшиться на 41,74%. Виробництво м'яких сирів з козиного молока з прянощами позитивно відобразиться на фінансово-економічному стані підприємства, а збільшення прибутку від впровадження технології можливе при збільшенні обсягів виробництва. Впровадження у виробництво нових видів м'яких сирів дозволить розширити асортимент цієї групи продуктів вітчизняного виробництва, покращити структуру харчування населення за рахунок вживання білкових продуктів, а внесення до їх складу прянощів забезпечить покращання споживчих властивостей продукції та підвищення стабільності показників якості впродовж зберігання. Наукова новизна отриманих результатів Вперше у виробництві сирів м’яких запропоновано додавання солі харчової на етапі нормалізації в кількості 0,55% від маси молока, що дозволяє підвищити вологоутримуючу здатність сирної маси у середньому на 3,5% за рахунок підвищення гідратаційних властивостей казеїну, збільшити вихід продукту на 5% та стабілізувати мікробіологічні показники готового продукту. Вперше обґрунтовано доцільність введення прянощів – куркуми у кількості 0,2% та гуньби сінної у кількості 0,8% під час нормалізації молока у подрібненому до розміру частинок не більше 0,2 мм вигляді із витримуванням протягом 15…20 хв для покращення технологічних властивостей козиного молока, що забезпечує утворення більш щільного згустку, скорочення тривалості оброблення згустку у середньому на 5±2 хв, зменшення втрат білка у молочну сироватку у середньому на 0,3%. Встановлено, що використання у технології м’яких сирів з козиного молока гуньби сінної та куркуми стабілізує показники якості продуктів та подовжує термін їх зберігання до 10 діб за температури 4±2°С за рахунок антимікробних властивостей прянощів. Встановлено можливість підвищення біологічної цінності сиру м’якого з козиного молока з прянощами за рахунок більш повного вилучення білків молока. Лімітуючою амінокислотою залишається валін, але його амінокислотний СКОР підвищується у середньому на 0,4%, а показник біологічної цінності білка збільшується у середньому на 0,6%. Практична цінність отриманих результатів Обґрунтовано використання у технології сирів м'яких з козиного молока ферментного препарату CHY-MAX® М 1000 (Chr. Hansen, Данія) в кількості 50 IMCU/л молока, що забезпечує отримання щільного згустку з підвищеною здатністю до синерезису – 46-48% та зменшує втрати молочного білку в сироватку. Доведено доцільність використання у виробництві м'яких сирів з козиного молока заквашувального препарату прямого внесення RSF-736 (Chr. Hansen, Данія) у кількості 50 од.акт на 1 т молока з метою покращення синеретичних властивостей молочно-білкових згустків та нівелювання специфічного присмаку та аромату козиного молока за рахунок утворення ароматичних сполук, зокрема діацетилу та ацетоїну. Обґрунтовано використання кислотно-сичужного способу коагуляції білків козиного молока та визначено раціональні технологічні параметри процесу – витримування протягом 5 годин за температури (32±2)°С. Удосконалено технологічну операцію соління сиру шляхом внесення кухонної солі в нормалізоване молоко в кількості 0,55%, що дозволить скоротити потребу у виробничих площах, покращити органолептичні та мікробіологічні показники готового продукту та подовжити термін зберігання готового продукту. Розроблено комбінацію прянощів та визначено раціональну кількість введення прянощів: гуньба сінна – 0,8% та куркума – 0,2%. Уточнено технологічні параметри виробництва сирів м’яких з козиного молока: прянощі передбачено вносити у сухому меленому (розмір часточок до 0,2 мм) вигляді в нормалізоване молоко, перед пастеризацією молока за температури 76 °С з витримкою 20-25с, з подальшим фільтруванням за допомогою вакуум-фільтрувальної установки. Запровадження у виробництво нових видів м'яких сирів за удосконаленою технологією дозволить підвищити рентабельність продукції у середньому на 3,68%. Чистий прибуток підприємства при річному обсязі виробництва 10т готової продукції збільшиться на 41,74%. Впровадження у виробництво нових видів м'яких сирів з козиного молока дозволить розширити асортимент існуючих сирів, покращити структуру харчування населення за рахунок вживання білкових продуктів та внесення до їх складу прянощів, покращить органолептичні та антиоксидантні властивості продукту. The dissertation is devoted to improving the technology of soft cheeses based on goat milk by using a combination of spices, which improves the technological properties of goat milk, reduces the duration of the process stabilization of quality indicators of manufactured products during storage. The analysis of economic and technological features of soft cheese production, prospects of goat breeding in Ukraine and tendencies to increase the share of health food products showed that improving the technology of protein products from goat's milk is an important area of domestic science and technology. It is promising to improve the technology of soft cheeses from goat's milk through the use of new functional and technological components of plant origin, which include spices. Spices are a promising functional and technological ingredient, the potential of which is still insufficiently used. The introduction of spice formulations allows to purposefully form the original organoleptic properties of the finished product, as well as to enrich the products with a complex of biologically active substances that exhibit physiological activity, antioxidant, bactericidal and bacteriostatic properties. The selection and determination of the rational amount of the use of enzyme and yeast preparations in the technology of soft cheeses from goat's milk was carried out, as most of the recommendations for their use relate to the technology of products based on cow's milk. The use of the enzyme preparation CHY-MAX® M 1000 (Chr. Hansen, Denmark) in the amount of 50 IMCU / l of milk in the technology of soft goat milk cheeses is substantiated and the technological parameters of protein coagulation are specified - coagulation duration 60 ± 1 min at 35 ± 2°C. Theuse of more active enzyme preparations in this technology is not recommended to prevent too intense proteolysis with the formation of bitter peptides, which causes a bitter taste of the cheese produced. The use of acid-rennet method of coagulation of milk proteins and aroma- forming starter microflora is substantiated, which is an additional factor in leveling the characteristic taste of goat's milk. The expediency of using the fermentation preparation of direct application of RSF-736 (Chr. Hansen, Denmark) in the amount of 50 units per 1 ton of milk, which ensures the achievement of the isoelectric point (IET) of the protein by acid-rennet method (pH 5.1… 5.2 ) for 5.5 hours The expediency of introducing table salt into milk at the stage of normalization in the amount of 0.55% by weight is proved, which ensures the salt content in the finished product at the level of 2.3 ± 0.1%. It is established that the addition of salt at the stage of preparation of the normalized mixture promotes the formation of a denser clot and a more complete extraction of valuable components of raw milk. It is determined that the introduction of spices reduces the active acidity of goat's milk by an average of 0.2 units. pH and improves the structural and mechanical properties of clots. This effect is apparently related to the adsorption on the surface of casein micelles of spice components and their subsequent aggregation. The technological parameters of spice preparation are specified, which are planned to be added to the normalized mixture in dry ground (up to 0.2 mm) form, followed by pasteurization of the mixture at a temperature of 76 ± 2 ° C with a holding time of 20-25 s and filtration using a vacuum filter unit. It was established that the introduction of ginger and turmeric when cooking the mixture normalized somewhat slows the growth rate of active at pH 0,25-0,28 od.rN od.rN and 0.4 respectively, while the introduction of fenugreek not significantly affect dynamics of active acidity. The use of a combination of spices is justified: fenugreek - 0.8% and turmeric - 0.2% in order to improve the technological properties of goat's milk and increase the consumer properties of the finished product. The technological scheme was improved and the technological parameters of production of soft cheeses from goat's milk with spices were determined and the technological parameters of production of soft cheese from goat's milk with spices were specified: clotting time - 300 ± 10 min at 32 ± 2°С; bunch cutting and setting grain - for 44± 2 min. The possibility of extension of the storage soft cheese from goat milk with spices to 10 days at 4 ± 2°C due to the increase of sanitary and hygienic conditions of production (introduction of salt at the stage of preparation of the normalized mixture and exclusion of the operation of pickling and drying of cheese) and antimicrobial properties of spices. The advanced technology has been successfully tested in the conditions of TOV "ZBS. Zdorovya-Bezpeka-Suchasnist". The introduction of new types of soft cheeses using advanced technology will increase the profitability of products by an average of 3.68%. The company's net profit with an annual production of 10 tons of finished products will increase by 41.74%. The production of soft cheeses from goat's milk with spices will have a positive effect on the financial and economic condition of the enterprise, and an increase in profits from the introduction of technology is possible with increasing production. The introduction of new types of soft cheeses will expand the range of this group of domestic products, improve the nutrition of the population through the use of protein products, and the introduction of spices will improve the consumer properties of products and increase the stability of quality during storage. Scientific novelty of the obtained results For the first time in the production of soft cheeses it is proposed to add salt at the stage of normalization in the amount of 0.55% by weight of milk, which allows to increase the moisture holding capacity of cheese by an average of 3.5% by increasing product yield by 5% and stabilize the microbiological parameters of the finished product. For the first time, the expediency of introducing spices - turmeric in the amount of 0.2% and fenugreek in the amount of 0.8% during the normalization of milk in crushed to a particle size of not more than 0.2 mm with aging for 15… 20 min to improve the technological properties of goat milk, which provides the formation of a denser clot, reducing the duration of processing of the clot by an average of 5 ± 2 min, reducing the loss of protein in whey by an average of 0.3%. It is established that the use in the technology of soft cheeses from goat's milk fenugreek and turmeric stabilizes the quality of products and extends their shelf life to 10 days at a temperature of 4 ± 2°C due to the antimicrobial properties of spices. The possibility of increasing the biological value of soft goat's milk cheese with spices due to a more complete extraction of milk proteins has been established. Valine remains the limiting amino acid, but its аmino acid score increases by an average of 0.4%, and the biological value of the protein increases by an average of 0.6%. The practical value of the obtained results The use of the enzyme preparation CHY-MAX® M 1000 (Chr. Hansen, Denmark) in the amount of 50 IMCU / l of milk in the technology of goat milk soft cheeses is substantiated, which provides a dense clot with increased syneresis capacity - 46 -48% and reduces the loss of milk protein in whey. The expediency of using in the production of soft cheeses from goat's milk fermentation preparation DVS RSF-736 (Chr. Hansen, Denmark) in the amount of 50 units per 1 ton of milk to improve the syneretic properties of milk-protein clots and level the specific taste and aroma of goat's milk due to the formation of aromatic compounds, in particular diacetyl and acetoin. The use of acid-rennet method of coagulation of goat's milk proteins is substantiated and rational technological parameters of the process - aging are determined for 5 hours at a temperature of (32 ± 2)°C. Improved technological operation of cheese pickling by adding table salt to normalized milk in the amount of 0.55%, which will reduce the need for production areas, improve organoleptic and microbiological parameters of the finished product and extend the life storage of the finished product. A combination of spices was developed and a rational amount of spices was determined: fenugreek - 0.8% and turmeric - 0.2%. The technological parameters of production of soft cheeses from goat's milk are specified: spices are add in dry ground (particle size up to 0.2 mm) form in normalized milk, before pasteurization of milk at a temperature of 76 ° C with a holding time of 20-25s, followed by filtration. by means of the vacuum filtering installation. The introduction of new types of soft cheeses using advanced technology will increase the profitability of products by an average of 3.68%. The company's net profit with an annual production of 10 tons of finished products will increase by 41.74%. The introduction of new types of soft cheeses from goat's milk will expand the range of existing cheeses, improve the structure of the population through the use of protein products and spices, improve the organoleptic and antioxidant properties of the product.
Keywords: імбир; сир м’який; козине молоко; молочний білок; гуньба сінна; куркума; ginger; soft cheese; goat's milk; milk protein; fenugreek; turmeric