mkgtuНовые технологии / New technologiesNew Technologies2072-09202713-0029МГТУ10.47370/2072-0920-2021-17-3-15-23mkgtu-489Research ArticleТЕХНОЛОГИЯ ПРОДОВОЛЬСТВЕННЫХ ПРОДУКТОВFOOD TECHNOLOGYМоделирование процесса ферментации синбиотического мороженогоSimulation of synbiotic ice cream fermentation processВавиловаМ. А.VavilovaM. A.

Мария Александровна Вавилова, магистрант кафедры химической технологии древесины, биотехнологии и наноматериалов

Сибирский тракт, д. 37, г. Екатеринбург, 620100

Maria A. Vavilova, a post graduate student of the Department of Chemical Technology of Wood, Biotechnology and Nanomaterials, FSBEI HE «Ural State Forestry University»

37 Sibirsky Tract, Yekaterinburg, 620100

mariiya.vavilova@gmail.comФГБОУ ВО «Уральский государственный лесотехнический университет»; Сибирский тракт, д. 37, г. Екатеринбург, 620100РоссияFSBEI HE «Ural State Forestry University»Russian Federation2021060820211731523Copyright © Вавилова М.А., 20212021Вавилова М.А.Vavilova M.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://newtechology.mkgtu.ru/jour/article/view/489

Расширение ассортимента продуктов лечебно-профилактической направленности является определяющим фактором концепции государственной политики в области здорового питания. Продукты, обогащенные функциональными компонентами, улучшают общее состояние организма, обладают высокими органолептическими показателями в сочетании с повышенной биологической ценностью. Производство синбиотического мороженого является одним из перспективных направлений развития в сегменте молочной промышленности. Благодаря своему уникальному составу и особенностям технологического процесса, мороженое сохраняет заданные органолептические и функциональные свойства. Прои пребиотические компоненты в нем законсервированы замораживанием и активизируются только при попадании в организм. Экспериментально было установлено, что высокие концентрации моносахаридов оказывают ингибирующее действие на развитие пробиотических культур, поэтому целью исследования являлось моделирование процесса ферментации мороженого, обогащенного пребиотическими компонентами, для определения оптимальных характеристик и установления рациональных концентраций сиропа. В качестве компонентов, обеспечивающих функциональность продукта, были использованы лактобактерии вида Lactobacillus acidophilus, сохраняющие свою активность в широком темперном диапазоне и подавляющие развитие патогенной микрофлоры, а также сироп из плодов ягод, характеризующийся высокой концентрацией витаминов и минеральных веществ. Для проведения эксперимента было рекомендовано поэтапное внесение сиропа. В результате исследования была разработана модельная рецептура синбиотического мороженого, определены количественные закономерности влияния различных концентраций фруктозного сиропа на процесс ферментации смесей, исследованы органолептические характеристики мягкого мороженого, получена степенная модель зависимости продолжительности ферментации от массовой доли фруктозного сиропа. Установлено, что уменьшение начальной концентрации позволяет сократить технологический цикл, регулировать показатель кислотности.

Expanding the range of products of therapeutic and prophylactic orientation is a priority direction of the state policy in the field of healthy nutrition. Products enriched with functional components improve the general state of the body, have high organoleptic characteristics in combination with increased biological value. The production of synbiotic ice cream is one of the promising trends in the dairy industry. Due to its unique composition and technological peculiarities, the ice cream retains the desired organoleptic and functional properties. Pro- and prebiotic components in it are conserved by freezing, and activated only when they enter the organism. It has been established experimentally, that high concentrations of monosaccharides have an inhibitory effect on the development of probiotic cultures, therefore, the purpose of the research is to simulate the fermentation process of the ice cream enriched with prebiotic components, in order to determine optimal characteristics and establish rational syrup concentrations. Lactic bacteria of Lactobacillus acidophilus species that remain active in a wide temperature range and suppressing pathogenic microflora, as well as berry syrup with a high concentration of vitamins and minerals have been used as components that ensure the functionality of the product. Phased addition of syrup has been recommended for the ex- periment. As a result of the research, a model recipe for synbiotic ice cream has been developed, the quantitative regularities of the influence of various concentrations of fructose syrup on the process of fermentation of compound have been determined, organoleptic characteristics of soft-serve ice cream have been investigated, a power-law model of the dependence of the duration of fermentation on the mass fraction of fructose syrup has been obtained. It has been found that a decrease in the initial concentration makes it possible to shorten the technological cycle and regulate the acidity index.

кисломолочное мороженоемоделированиесинбиотикипробиотикипребиотикиферментацияоптимизацияфункциональные продуктыfermented milk ice creammodelingsynbioticsprobioticsprebioticsfermentationoptimizationfunctional productsReferencesProduction of functional probiotic, prebiotic, and synbiotic ice creams / Di Criscio T. [et al.] // Journal of Dairy Science. 2010. V. 93. P. 10.Production of functional probiotic, prebiotic, and synbiotic ice creams / Di Criscio T. [et al.] // Journal of Dairy Science. 2010. V. 93. P. 10.Ice cream as a probiotic food carrier / Cruz A. G. [et al.] // Food Research International. 2009. V. 42. P. 1233–1239.Ice cream as a probiotic food carrier. / Cruz A.G. [et al.] // Food Research International. 2009. V. 42. P. 1233–1239.Prebiotics and synbiotics: Recent concepts in nutrition / Mohanty D. [et al.] // Food Bioscience. 2018. V. 26. P. 152–160.Prebiotics and synbiotics: Recent concepts in nutrition. / Mohanty D. [et al.] // Food Bioscience. 2018. V. 26. P. 152–160.Production of functional probiotic, prebiotic, and synbiotic ice creams / Di Criscio T. [et al.] // Journal of Dairy Science. 2010. V. 93. P. 4555–4564.Production of functional probiotic, prebiotic, and synbiotic ice creams / Di Criscio T. [et al.] // Journal of Dairy Science. 2010. V. 93. P. 4555–4564.Shaping the Future of Probiotics and Prebiotics [Electronic resource] / Cunningham M. [et. al.] // Trends in Microbiology. 2021. V. 4. URL: https://doi.org/10.1016/j.tim.2021.01.003.Shaping the Future of Probiotics and Prebiotics [Electronic resource] / Cunningham M [et al.] // Trends in Microbiology. 2021. V. 4. URL: https://doi.org/10.1016/j.tim.2021.01.003.Koirala S., Kumar A. Probiotics-based foods and beverages as future foods and their overall safety and regulatory claims [Electronic resource] // Future Foods. 2021. V. 3. URL: https://doi.org/10.1016/j.fufo.2021.100013.Koirala S., Kumar A. Probiotics-based foods and beverages as future foods and their overall safety and regulatory claims [Electronic resource] // Future Foods. 2021. V. 3. URL: https://doi.org/10.1016/j.fufo.2021.100013.Effects of Taraxacum and Astragalus extracts combined with probiotic Bacillus subtilis and Lactobacillus on Escherichia coli–infected broiler chickens [Electronic resource] / Liang W. [et al.] // Poultry Science. 2021. V. 100. URL: https://doi.org/10.1016/j.psj.2021.01.030.Effects of Taraxacum and Astragalus extracts combined with probiotic Bacillus subtilis and Lactobacillus on Escherichia coli–infected broiler chickens [Electronic resource] / Liang W. [et al.] // Poultry Science. 2021. V. 100. URL: https://doi.org/10.1016/j.psj.2021.01.030.Innovative technologies for the production of food ingredients with prebiotic potential: Modifications, applications, and validation methods. / Hurtado-Romero A. [et al.] // Trends in Food Science & Technology. 2020. V. 104. P. 117–131.Innovative technologies for the production of food ingredients with prebiotic potential: Modifications, applications, and validation methods / Hurtado-Romero A. [et al.] // Trends in Food Science & Technology. 2020. V. 104. P. 117–131.Enrichment of probiotic ice cream with different dietary fibers: Structural characteristics and culture viability / Akalin A.S. [et al.] // Journal of Dairy Science. 2018. V. 101. P. 37–46.Enrichment of probiotic ice cream with different dietary fibers: Structural characteristics and culture viability / Akalın A.S. [et al.] // Journal of Dairy Science. 2018. V. 101. P. 37–46.Chaikham P., Rattanasena P. Combined effects of low-fat ice cream supplemented with probiotics on colon microfloral communities and their metabolites during fermentation in a human gut reactor // Food Bioscience. 2017. V. 17. P. 35–41.Chaikham P., Rattanasena P. Combined effects of low-fat ice cream supplemented with probiotics on colon microfloral communities and their metabolites during fermentation in a human gut reactor // Food Bioscience. 2017. V. 17. P. 35–41.Microencapsulation of probiotics in multi-polysaccharide microcapsules by electro- hydrodynamic atomization and incorporation into ice-cream formulation / Zaeim D. [et al.] // Food Structure. 2020. V. 25.Microencapsulation of probiotics in multi-polysaccharide microcapsules by electro- hydrodynamic atomization and incorporation into ice-cream formulation / Zaeim D. [et al.] // Food Structure. 2020. V. 25.Bultosa G. Functional Foods: Dietary Fibers, Prebiotics, Probiotics, and Synbiotics // Encyclopedia of Food Grains. 2016. P. 11–16.Bultosa G. Functional Foods: Dietary Fibers, Prebiotics, Probiotics, and Synbiotics // Encyclopedia of Food Grains. 2016. P. 11–16.Ozogul F., Hamed I. Lactic Acid Bacteria: Lactobacillus spp.: Lactobacillus acidophilus // Reference Module in Food Science. 2016.Ozogul F., Hamed I. Lactic Acid Bacteria: Lactobacillus spp.: Lactobacillus acidophilus // Reference Module in Food Science. 2016.Selle K.M., Klaenhammer T.R., Russell W.M. Lactobacillus acidophilus // Encyclopedia of Food Microbiology. 2014. P. 412–417.Selle K.M., Klaenhammer, T.R., Russell W.M. Lactobacillus acidophilus // Encyclopedia of Food Microbiology. 2014. P. 412–417.Cesonienė L., Daubaras R. Phytochemical Composition of the Large Cranberry (Vaccinium macrocarpon) and the Small Cranberry (Vaccinium oxycoccos) // Nutritional Composition of Fruit Cultivars. 2016. P. 173–194.Cesonienė L., Daubaras R. Phytochemical Composition of the Large Cranberry (Vaccinium macrocarpon) and the Small Cranberry (Vaccinium oxycoccos) // Nutritional Composition of Fruit Cultivars. 2016. P. 173–194.Qadir R., Anwar F. Cold pressed rosehip seed oil. Cold Pressed Oils, 2020. P. 315–322.Qadir R., Anwar F. Cold pressed rosehip seed oil // Cold Pressed Oils. 2020. P. 315–322.Лисин П.А. Компьютерные технологии в рецептурных расчетах молочных продуктов. М.: ДеЛи принт, 2007. 101 с.Lisin P.A. Computer technologies in prescription calculations of dairy products. M.: DeLi print, 2007. 101 p. (In Russian)Бородин А.В. Статистические методы исследования в прикладной биотехнологии. М.: МГУПБ, 2000. 69 с.Borodin A.V. Statistical methods of research in applied Biotechnology. M.: MGUPB. 2000. 69 p. (In Russian)Панфилов Г.В., Черняев А.В. Статистически обоснованное построение двухмерных графических зависимостей // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2017. Вып. 11. С. 184–193.Panfilov G.V., Chernyaev A.V. Statistically sound construction of two-dimensional graphical dependencies // Bulletin of the Tula State University. Technical science. 2017. Vol. 11. P. 184–193. (In Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.