Прийнятність та харчова якість напою на основі апельсинового соку та сироватки, збереженого за допомогою тепла або імпульсних електричних полів високої інтенсивності
Амалія Моніко Піфарре, Ольга Мартін, Марія Луз де Портела, Сільвія Х. Лангіні, Адріана Р. Вайсштауб, Карола Греко та Патрісія Ронейн де Феррер
Департамент харчових технологій, Вища технічна школа сільськогосподарського машинобудування, Університет Ллейди, Ллейда, Іспанія. Фармацевтичний та біохімічний факультети УБА, Буенос-Айрес, Аргентина
Ключові слова: Збагачений сік, імпульсні електричні поля високої інтенсивності, доступний лізин, вітамін С, мінерали.
Прийнятність та харчова якість напою на основі апельсинового соку та порошку сироватки, що зберігається теплом або імпульсними електричними полями високої інтенсивності (HIPEF).
Ключові слова: Збагачений сік, високоінтенсивні імпульсні електричні поля, доступний лізин, вітамін С, мінерали.
Отримано: 21.09.2006 Прийнято: 23.12.2006
ВСТУП
Безалкогольні напої можна використовувати як засіб для отримання різних поживних речовин, доданих для покращення якості дієти, особливо в тих випадках, коли їх вживають вразливі групи (1,2). Крім того, деякі галузі намагаються розробляти безалкогольні напої з низьким вмістом калорій, які можна використовувати для заміни фаст-фуду, що забезпечує маргінальні або дефіцитні поживні речовини в сучасному суспільстві. Ці напої зареєстрували значний темп зростання в Європі з 1998 року (3).
Цитрусові соки, особливо апельсинові, є одними з найбільш продаваних та широко прийнятих. З іншого боку, сироватка, побічний продукт сирної промисловості, здавна вважається промисловим відходом, використовується лише для корму тваринам або викидається як відхід у потоки або на ґрунти (4). Більша обізнаність про турботу про навколишнє середовище, а також краща оцінка харчової цінності цього побічного продукту призвели до можливості його використання в харчовій промисловості, тому його оцінюють як цікаву добавку завдяки своїй внесок білка з високим вмістом лізину та мінералів, таких як кальцій, калій та цинк, головним чином (5,6). З цієї причини додавання сироватки до апельсинового соку дозволяє збільшити внесок тих поживних речовин, які можуть бути дефіцитними або незначними у певних вразливих групах, таких як діти та люди похилого віку.
З іншого боку, нетермічні методи консервування їжі досліджуються, щоб оцінити їх потенціал як альтернативний або додатковий процес до традиційних термічних методів (6,7). Його розвиток відповідає меті отримання мікробіологічно та ферментативно стабільних продуктів, мінімізуючи втрату якості їжі через вплив тепла.
Метою даної роботи було розробити напій на основі апельсинового соку та сироватки, вивчити його прийнятність потенційними споживачами та визначити вплив двох різних методів збереження (імпульсні електричні поля високої інтенсивності та звичайна термічна обробка) на його поживність якість. Для цього визначали рівні доступного лізину, що залишаються після кожної з обробок; ступінь утримання аскорбінової кислоти та вміст деяких мінералів, що становлять інтерес для харчування (кальцій, магній і цинк).
Матеріали і методи
Сирі матеріали
В якості сировини використовували апельсиновий сік та сироватку в порошку. Апельсиновий сік (Z) отримували зі свіжих апельсинів Navelate, придбаних на місцевому ринку міста Ллеїда (Іспанія), вичавлених соковижималкою SANTOS типу-10 зі швидкістю обертання 1500-1800 об/хв. подарована Copirineo (SCCL) з La Pobla de Segur (м. Лейда, Іспанія), і в її складі в основному була лактоза (приблизно 75%) і 12,3 г/100 г білків. Слід зазначити, що сироватка також є важливим фактором, що сприяє кальцію, калію, магнію та цинку.
Формульовані напої
1. апельсиновий сік з додаванням 7 г/100 г сироватки (Z + SL7).
2. апельсиновий сік з додаванням 13 г/100 г сироватки (Z + SL13).
Прикладні процеси
Термічна обробка (TT)
Продукти піддавали нагріванню на водяній бані при температурі 75 ° С протягом 15 хвилин. Час, необхідний для досягнення зазначеної температури, становив 10 хвилин; після охолодження до 25 ° C, також тривало 10 хвилин.
Обробка імпульсними електричними полями високої напруженості (CEPAI)
Продукти імпульсували 2 мс, при 24-29 кВ/см, в лабораторному обладнанні (OSU-4F, Університет штату Огайо, штат Огайо, США), загальний час обробки 59 с і витрата 118 мл/хв. Температура в кінці обробки CEPAI становила 35 ° C.
Сенсорна оцінка
Сенсорну оцінку проводили для того, щоб визначити прийнятність різних продуктів споживачами; напої готували із сировини безпосередньо перед дегустацією. Судді мали замовити 3 напої (апельсиновий сік, Z + SL7 та Z + SL13) відповідно до своїх уподобань (від найвищого до найнижчого). Було 43 непідготовлених суддів. Результати аналізували за допомогою тесту Фрідмана (9).
Проведено аналіз
Всі визначення проводили у трьох примірниках та робили дублікати оброблених зразків.
Доступний лізин
Був використаний метод Карпентера (10), модифікований Бутом (11). Загальний вміст азоту (NT) визначали методом Кельдаля (12). Використаний коефіцієнт перетворення білка становив 6,25.
Аскорбінова кислота
Його екстрагували 10% метафосфорною кислотою та 0,5 мл 2,3-димеркапто-1-пропанолу (BAL) та визначали за допомогою ВЕРХ, використовуючи колонку NH2-Spherisorb S5. Рухлива фаза являла собою суміш 60% 5 мМ фосфатного буфера (доведеного до рН 3,5) та 40% ацетонітрилу. Використовували зовнішній стандарт L-аскорбінової кислоти (Sigma Chemical, Co, Сент-Луїс, Міссурі) (13).
Вологе перетравлення проводили за допомогою «насосів» Parr (14), з NO3H р.а., в мікрохвильовій печі Samsung, модель MW 5720 (900-1400 Вт). Мінералізовану речовину розбавляли до достатнього обсягу відповідно до визначень, що проводились із використанням ультрачистої деіонізованої води. Для стандартних кривих використовувались стандарти Мерка. Еталонним матеріалом було цільне сухе молоко RM 8435, NIST, піддане тій же обробці, що і зразки. Натрій і калій визначали полум'яною фотометрією; кальцію, магнію та цинку за допомогою атомно-абсорбційної спектрометрії (15) за допомогою специфічних порожнистих катодних ламп (спектрофотометр Varian Spectr AA 20, Varian Techtron Pty., Limited; Вікторія, Австралія). Cl3La додавали як придушувач фосфатних перешкод. Весь використаний матеріал промивали 20% NO3H, промивали його 6 разів дистильованою водою та 6 разів надчистою деіонізованою водою.
Сенсорна оцінка
Результати не показали суттєвих відмінностей між прийняттям апельсинового соку та напоєм, приготованим з апельсиновим соком, та 7% сироватки (Z + SL7). Однак прийняття напою, приготованого з апельсиновим соком та з додаванням 13% сироватки (Z + SL13), було значно нижчим, ніж у попередніх (р. З цієї причини дослідження якості харчових продуктів проводили виключно на Z + SL7.
Аскорбінова кислота
Рівні аскорбінової кислоти до та після обробки та відсоток її утримання детально описані в таблиці 1. Результати показали кращий рівень утримання вітаміну С у напої, обробленому CEPAI, порівняно з тим, який піддавали термічній обробці.
Доступний лізин
Результати доступного лізину, виражені в г/100 г сирого білка, не показали суттєвих відмінностей між двома способами лікування; Однак було зменшення між 15% та 17% відносно вихідного вмісту, як наслідок обох методів лікування (Таблиця 1).
Результати вмісту мінеральних речовин у сироватці та у напої, сформульованому та підданому обом обробкам, докладно описані в таблиці 2. Мінеральний вміст апельсинового соку набагато нижчий, ніж у напої, приготованому з додаванням сироватки; отже, збагачення соку було вигідним щодо вмісту мінералів, і зазначений вміст, як і очікувалося, не змінювався після кожної з обробок (ТТ та CEPAI).
Слід також зазначити, що комерційна сироватка мала вміст мінеральних речовин (за винятком калію) нижче, ніж у таблицях складів харчових продуктів (16,17), як це спостерігається в таблиці 3.
Склад молочної сироватки може значно змінюватися залежно від виробничого процесу, але, як уже зазначалося, її основними компонентами є лактоза, білки та деякі мінерали (18). Ці характеристики роблять його ідеальним інгредієнтом для приготування харчових продуктів кращої харчової якості. Зокрема, формуванню кислих напоїв сприяє хороша розчинність білків у цьому середовищі.
Однак комерціалізація цього виду продуктів не була дуже успішною, можливо, тому, що його прийнятність обмежена органолептичними характеристиками, що надаються сироваткою (19). Відповідно до цих попередніх явищ, у цьому дослідженні було помічено, що додавання 13% порошку сироватки до апельсинового соку призводило до менш прийнятного напою. Однак, коли додавання становило 7%, прийняття було подібним до прийняття оригінального апельсинового соку. На основі цих результатів напій, що містить 7% сироватки, був оброблений та проаналізований.
З поживної точки зору важливо зазначити, що сироваткові білки, які складають близько 20% від загального вмісту білка в молоці, з якого вони походять, характеризуються високим вмістом лізину. Ця характеристика робить його ідеальним джерелом білка для приготування рідких продуктів, які доповнюють дієти на основі злаків або, загалом, ті дієти, що характеризуються низьким споживанням продуктів тваринного походження (20).
Сироватка, використана в цій роботі, містила 12,3% білків, для чого додавання 7% цієї ж речовини сприяло додаванню 0,86 г білка на 100 г кінцевого продукту. Беручи до уваги, що апельсиновий сік містить приблизно 0,57% білка (15), приготовлений напій (Z + SL7) містив 1,43 г білка на 100 г. Отже, порівняно з апельсиновим соком, рецептурний напій (Z + SL7) збільшив споживання білка. Крім того, слід брати до уваги, що визначення доступного лізину є добрим показником ступеня погіршення стану білків внаслідок переробки, а отже, і їх біологічної доступності, оскільки існує легка взаємодія між відновлюючими цукрами та å -аміно-залишки незамінної амінокислоти лізину (реакція Майяра). У напої, обробленому CEPAI, кількість залишкового доступного лізину відповідала 100% потреби в лізині для осіб старше року (5,1 г/100 г білка). Отже, споживання склянки рецептурного напою (250 г) забезпечить 3,5 г білка, що може становити до 10% рекомендованого споживання білка для школярів та літніх людей (21).
Результати цього дослідження продемонстрували кращий рівень утримання вітаміну С у напої, обробленому CEPAI, порівняно з напоєм, підданим термічній обробці, аналогічно тому, що вказували інші дослідники (22). Ці результати підкреслюють зручність застосування цього процесу консервації, оскільки аскорбінова кислота легко розкладається не тільки під час процесів консервації, але навіть під час зберігання.
Також дуже важливо відзначити, що рецептурний продукт мав низький вміст натрію та високий вміст калію. Крім того, по відношенню до апельсинового соку спостерігалося збільшення вмісту кальцію, магнію та цинку. З практичної точки зору приріст рецептурного напою з досліджуваних мінералів склав би 624% для калію, 390% для кальцію та 175% для магнію, що представляє дуже важливий внесок щодо рекомендованого споживання (2,3). ). Незначні збільшення цинку (24).
ВИСНОВКИ
Напій, приготований з апельсиновим соком, доданим з 7% сироватки, виявляв подібні рівні доступного лізину як під час термічної обробки (ТТ), так і під дією імпульсних електричних полів (CEPAI). У вмісті натрію, калію, кальцію, магнію та цинку не було суттєвої різниці залежно від методів консервації.
Після обох процедур (ТТ та CEPAI) зберігалася хороша харчова якість з точки зору доступного вмісту лізину та споживання вітаміну С. Тому цей продукт може бути цікавою альтернативою багатофункціональним напоям, орієнтованим на вразливі групи (25).
ЛІТЕРАТУРА
1. Холсінгер В.Х. Зміцнення безалкогольних напоїв білком із сирної сироватки. Adv Exp Med Biol 1978; 105: 735-47. [Посилання]
2. Шарма SK, Чжан QH, Chism GW. Розробка білкового збагаченого фруктового напою та його якості при обробці імпульсною обробкою електричним полем. J Якість харчових продуктів 1998; 21: 459-73. [Посилання]
3. Manger J, Wehrheim A. Розвиток напоїв на основі молока та сироватки. Харчова увага 2004; 4: 102-104. [Посилання]
4. Смітерс Г.В., Баллард Ф.Я., Коупленд А.Д., Де Сільва К.Дж., Діонісій Д.А., Френсіс Г.Л. та ін. Симпозіум: Досягнення у переробці молочної їжі та машинобудуванні. Нові можливості для виділення та використання сироваткових білків. J Dairy Sci 1996; 79: 1454-59. [Посилання]
5. Хаффман Л.М. Обробка сироваткового білка для використання в якості харчового інгредієнта. Food Technol 1996; 2: 49-52. [Посилання]
6. де Віт JN. Харчові та функціональні характеристики сироваткових білків у харчових продуктах. J Dairy Sci 1998; 81: 597-608. [Посилання]
7. Barbosa-Cánovas GV, Pothakamury UR, Palou E, Swanson BG. Нетермічне збереження їжі. Сарагоса, Іспанія: Акрибія; 1998. [Посилання]
8. McDonald CJ, Lloyd SW, Vitale MA, Peterson K, Innings E. Вплив імпульсних полів на мікроорганізми в апельсиновому соку з використанням напруженості електричного поля 30 і 50 кВ/см. J Food Sci 2000; 65: 9840-9. [Посилання]
9. Meilgaard M, Civille GV, Carr BT. Методи сенсорного оцінювання. 2-е вид. Бока Ратон, (США): CRC Press; 1991. [Посилання]
10. Тесляр К.Дж. Оцінка доступного лізину в продуктах тваринного білка. Biochem J 1960; 77: 604-10. [Посилання]
11. Будка В.Х. Проблеми при визначенні FDNB-лізину. J Sci Food Agric 1971; 22: 658-66. [Посилання]
12. Офіційні методи аналізу. Асоціація офіційних аналітичних хіміків A.O.A.C. 13-е видання; Вашингтон, округ Колумбія, США; 1980. [Посилання]
13. Soliva-Fortuny RC, Martín-Belloso O. Мікробіологічні та біохімічні зміни у мінімально оброблених свіжозрізаних грушах конференції. Eur Food Res Technol 2003; 217: 4-9. [Посилання]
14. Сапп Р.Є., Девідсон С.Д. Мікрохвильове травлення багатокомпонентних продуктів для аналізу натрію за допомогою атомно-абсорбційної спектрометрії. J Food Sci 1991; 56: 1412-14. [Посилання]
15. Perkin Elmer Corp. Аналітичний метод атомно-абсорбційної спектрофотометрії. Perkin Elmer Corp. Norwalk C.T. 1971. [Посилання]
16. Національна база даних поживних речовин USDA для стандартних посилань, випуск 17; 2004. [Посилання]
17. Souci SW, Fachmann W та Kraut W. Склади продуктів та таблиці харчування; 5-е перероблене та завершене видання; Штутгарт, Німеччина: Medpharm, Наукові видавці; 1994. [Посилання]
18. Walstra P, Jenness R. Хімія та лактологічна фізика. Сарагоса, Іспанія: Акрибія; 1987. [Посилання]
19. Бренджер Е.Б., Сімс, Каліфорнія, Шмідт Р.Х., О'Кіф С.Ф., Корнелл Дж. Сенсорні характеристики сумішей сирної сироватки та соку грейпфрута та зміни в процесі обробки. J Food Sci 1999; 64: 180-4. [Посилання]
20. Pellet PL, Ghosh S. Фортифікація лізину: минуле, сьогодення та майбутнє. Бюлетень про їжу та харчування 2004 р .; 25: 113-117. [Посилання]
21. Підкомітет з тлумачення та використання дієтичних довідкових споживачів та Постійний комітет з наукової оцінки дозувальних споживання дієти. Рада з питань харчування та харчування та Інститут медицини НАН. Дієтичні довідкові споживання, енергія, вуглеводи, клітковина, жир, жирні кислоти, холестерин, білки та амінокислоти. Вашингтон, округ Колумбія; 2002. [Посилання]
22. Yeom HW, Streaker CB, Zhang QH, Min DB. Вплив імпульсних електричних полів на якість апельсинового соку та порівняння з тепловою пастеризацією. J Agric Food Chem 2000; 48: 4597-4605. [Посилання]
25. Барклай Д. Багаторазове укріплення напоїв. Бюлетень з питань харчування 1998 р .; 19: 168-171. [Посилання]