USING OF BIOPOLYMERS IN TECHNOLOGY OXYGEN PROTEIN-CARBOHYDRATE DRINKS

Неповинных¹ Н.В., Грошева² В.Н., Птичкина³ Н.М.

¹Кандидат технических наук, доцент; ²аспирант; ³доктор химических наук, профессор, Саратовский государственный агарный университет им. Н.И. Вавилова

ПРИМЕНЕНИЕ БИОПОЛИМЕРОВ В ТЕХНОЛОГИИ КИСЛОРОДСОДЕРЖАЩИХ БЕЛКОВО-УГЛЕВОДНЫХ НАПИТКОВ

Аннотация

Нами были разработаны новые виды специализированных функциональных кислородных напитков на основе творожной сыворотки, фруктовых соков и пищевых полисахаридов. Пенообразующими компонентами в традиционных кислородных коктейлях в настоящее время используется один из трех компонентов: корень солодки, яичные белки или желатин. Используемые ингредиенты обладают рядом недостатков: аллергические реакции, возможность микробиологического неблагополучия яичных белков и желатина. Кроме того, пены, образуемые данными ингредиентами, нестабильны.

В данной работе рассматривается творожная сыворотка как пенообразующая основа кислородного коктейля, добавка натуральных соков в качестве вкусового компонента и пищевые биополимеры в качестве стабилизаторов кислородной пены.

Ключевые слова: кислородный коктейль, биополимеры, полисахариды, творожная сыворотка.

Nepovinnykh¹ N.V., Grosheva² V.N., Ptichkina³ N.M.

¹Candidate of Technical Sciences, associate Professor; ²Postgraduate student; ³ Doctor of Chemical Sciences, professor, Saratov State Agrarian University named after N.I. Vavilov

USING OF BIOPOLYMERS IN TECHNOLOGY OXYGEN PROTEIN-CARBOHYDRATE DRINKS

Abstract

We have developed new types of specialized functional oxygen drinks on the basis of cottage cheese whey, fruit juices and polysaccharides. Foam components in conventional oxygen cocktails is currently used one of on the basis of three components: licorice root, egg proteins or gelatin. Used ingredients have a number of disadvantages: allergic reactions, the possibility of microbiological trouble with egg whites and gelatin. In addition, foam formed by these ingredients is unstable.

In this paper the cottage cheese whey as an oxygen cocktail foaming base, supplement of natural juice as a flavoring ingredient are analysed and nutritional biopolymers as stabilizers of oxygen foam.

Keywords: oxygen cocktail; biopolymers; polysaccharides; cottage cheese whey.

Целью настоящей работы явилось установление закономерностей производства кислородсодержащих напитков на основе купажирования творожной сыворотки и натуральных соков с заменой традиционной пенообразующей основы (корень солодки, яичные белки или желатин) на белки молочной сыворотки и биополимеры - пищевые полисахариды (ПС) растительной природы [1, 2].

Рассматривая творожную сыворотку как перспективную основу кислородного коктейля, имеющую высокую пищевую и биологическую ценность, и принимая во внимание, недостатки традиционно используемых пенообразователей мы изучали пенообразующую способность и свойства  белковой кислородной пены в сравнении с традиционными пенообразователями.

Нами были проведены исследования по изучению кратности и стабильности пен кислородных коктейлей в зависимости от типа пенообразователя и условий взбивания.

Как было установлено традиционные пенообразователи, дают кислородную пену с достаточно высокими значениями кратности, по сравнению с пеной, образованной сывороточными белками. Стабильность пен всех образцов низкая, пены быстро (через 2 мин) теряют свою структуру и опадают. По-видимому, механизм разрушения таких пен обусловлен образованием неоднородных искривленных (волнообразных) участков, возникающих под действием термических флуктуаций.

Мы изучали влияние растительных ПС на стабилизацию белковой кислородной пены. Как показали исследования, стабильность пен с ПС увеличивается, пены остаются неизменными по структуре в течение длительного времени (в течение часа). Этот процесс объясняется тем, что при формировании пены на основе молочного белково-углеводного сырья, сока и ПС происходит активация процесса образования устойчивой кислородной пены за счет образования, так называемых, интербиополимерных комплексов на основе сывороточных белков и ПС.

Наилучшие структурно-механические и органолептические показатели были у пен с кратностью 3,0-4,5.

В ходе исследования было установлено, что оптимальная температура основы для процесса пенообразования и получения пены мелкоячеистой структуры, должна быть не выше 4 ⁰С.

При повышении температуры основы до 20 ⁰С и выше отмечено снижение пенообразующей способности, что объясняется тепловым движением молекул белков, не способных в таких условиях к прочной адсорбции на межфазных пленках [3, 4].

На основании полученных данных были выбраны ПС и их концентрации в качестве стабилизаторов белковой кислородной пены, позволяющие увеличить стабильность пен в 20 раз, по сравнению с традиционными пенообразователями.

Выполненные исследования показали целесообразность использования растительных ПС для стабилизации кислородных пен основе творожной сыворотки.

Разработанные кислородсодержащие белково-углеводные напитки обеспечивают организм необходимыми питательными веществами: незаменимыми аминокислотами, витаминами, минеральными веществами, пищевыми волокнами, в том числе полисахаридами, при минимальном содержании в своем составе жира (менее 0,3 %).

Работа выполнена в рамках гранта Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых МК-3731.2013.4.