Приемливост и хранително качество на напитка на основата на портокалов сок и суроватка, запазена с топлина или импулсни електрически полета с висока интензивност
Амалия Монико Пифаре, Олга Мартин, Мария Лус де Портела, Силвия Х. Лангини, Адриана Р. Вайсщауб, Карола Греко и Патриша Ронейн де Ферер
Катедра по хранителни технологии, Висше техническо училище по селскостопанско инженерство, Университет в Лерида, Леида, Испания Факултет по фармация и биохимия, UBA, Буенос Айрес, Аржентина
Ключови думи: Обогатен сок, импулсни електрически полета с висока интензивност, наличен лизин, витамин С, минерали.
Приемливост и хранително качество на напитка на основата на портокалов сок и суроватка на прах, запазена чрез топлина или импулсни електрически полета с висока интензивност (HIPEF).
Ключови думи: Обогатен сок, импулсни електрически полета с висока интензивност, наличен лизин, витамин С, минерали.
Получено: 21.09.2006 Прието: 12-23-2006
ВЪВЕДЕНИЕ
Безалкохолните напитки могат да се използват като средство за различни хранителни вещества, добавени с цел подобряване на качеството на диетата, особено в случаите, когато те се консумират от уязвими групи (1,2). Освен това някои индустрии се опитват да разработят безалкохолни напитки с ниско калорично съдържание, които могат да се използват за заместване на бързо хранене, осигуряващо пределни или дефицитни хранителни вещества в съвременното общество. Тези напитки регистрират значителен темп на растеж в Европа от 1998 г. (3).
Цитрусовите сокове, особено портокаловите, са сред най-продаваните и широко приети. От друга страна, суроватката, страничен продукт от производството на сирене, отдавна се счита за индустриален отпадък, използва се само за храна на животни или се изхвърля като отпадък в потоци или върху почви (4). По-голямата информираност за грижата за околната среда, както и по-доброто оценяване на хранителната стойност на този страничен продукт доведоха до възможността за използването му в хранителната промишленост, поради което той е преоценен като интересна добавка поради своята принос на протеини от високо съдържание на лизин и минерали като калций, калий и цинк, главно (5,6). Следователно добавянето на суроватка към портокаловия сок позволява да се увеличи приносът на онези хранителни вещества, които може да са дефицитни или незначителни при определени уязвими групи като деца и възрастни хора.
От друга страна, нетермичните методи за консервиране на храни се изследват, за да се оцени техният потенциал като алтернативен или допълващ процес спрямо традиционните термични методи (6,7). Разработването му отговаря на целта за получаване на микробиологично и ензимно стабилни продукти, свеждайки до минимум загубата на качество на храната поради въздействието на топлината.
Целта на настоящата работа е да разработи напитка на основата на портокалов сок и суроватка, да проучи приемливостта й от потенциалните потребители и да определи ефекта от две различни консервационни процедури (импулсни електрически полета с висока интензивност и конвенционална топлинна обработка) върху нейната хранителна стойност качество. За това бяха определени нивата на наличния лизин, оставащ след всяко от леченията; степента на задържане на аскорбинова киселина и съдържанието на някои минерали от хранителен интерес (калций, магнезий и цинк).
Материали и методи
Сурови материали
Използваните суровини са портокалов сок и суроватка на прах. Портокаловият сок (Z) е получен от пресни портокали, Navelate, придобити на местния пазар в град Леида (Испания), изцедени със сокоизстисквачка SANTOS тип 10 при скорост на въртене от 1500 до 1800 об/мин. Суроватката на прах беше дарена от Copirineo (SCCL) от La Pobla de Segur (Lleida, Испания) и съставът й е бил главно лактоза (приблизително 75%) и 12,3 g/100 g протеини. Трябва да се отбележи, че суроватката също е важен фактор за калций, калий, магнезий и цинк.
Формулирани напитки
1. портокалов сок с добавени 7 g/100 g суроватка (Z + SL7).
2. портокалов сок с добавка на 13 g/100 g суроватка (Z + SL13).
Приложни процеси
Термична обработка (TT)
Продуктите се подлагат на нагряване във водна баня при температура от 75 ° С в продължение на 15 минути. Времето, необходимо за достигане на споменатата температура, беше 10 минути; след охлаждане до 25 ° C, също продължи 10 минути.
Лечение с импулсни електрически полета с висока интензивност (CEPAI)
Продуктите бяха пулсирани 2 ms, при 24-29 kV/cm, в лабораторно оборудване (OSU-4F, Университет на Охайо, Охайо, САЩ) за общо време на обработка от 59 s и поток от 118 ml/min. Температурата в края на обработката с CEPAI беше 35 ° C.
Сензорна оценка
Проведена е сензорна оценка, за да се определи приемливостта на различните продукти от потребителите; напитките бяха приготвени от суровини непосредствено преди дегустация. Съдиите трябваше да поръчат трите напитки (портокалов сок, Z + SL7 и Z + SL13) според предпочитанията си (от най-високата до най-ниската). Имаше 43 необучени съдии. Резултатите бяха анализирани чрез прилагане на теста на Фридман (9).
Извършен анализ
Всички определяния бяха извършени в три екземпляра и бяха направени дубликати на обработените проби.
Наличен лизин
Използван е методът на Карпентър (10), модифициран от Бут (11). Общото съдържание на азот (NT) се определя по метода на Kjeldahl (12). Използваният коефициент на конверсия на протеини е 6,25.
Аскорбинова киселина
Той се екстрахира с 10% метафосфорна киселина и 0.5 ml 2,3-димеркапто-1-пропанол (BAL) и се определя чрез HPLC, като се използва NH2-Spherisorb S5 колона. Подвижната фаза представлява смес от 60% 5 тМ фосфатен буфер (коригиран до рН 3,5) и 40% ацетонитрил. Използван е външен стандарт на L-аскорбинова киселина (Sigma Chemical, Co, Сейнт Луис, Мисури) (13).
Мокро смилане с Parr "помпи" (14), с NO3H p.a., се извършва в микровълнова фурна Samsung, модел MW 5720 (900-1400 W). Минерализираната смес се разрежда до адекватен обем съгласно определенията, които трябва да се направят, като се използва ултрачиста дейонизирана вода. За стандартни криви са използвани стандартите на Merck. Референтният материал е пълномаслено мляко на прах RM 8435, NIST, подложено на същата обработка като пробите. Натрият и калият се определят чрез пламъчна фотометрия; калций, магнезий и цинк чрез атомно-абсорбционна спектрометрия (15) със специфични кухи катодни лампи (Varian Spectr AA 20 спектрофотометър, Varian Techtron Pty., Limited; Виктория, Австралия). Cl3La беше добавен като супресор на фосфатни смущения. Целият използван материал се измива с 20% NO3H, като се изплаква 6 пъти с дестилирана вода и 6 пъти с ултрачиста дейонизирана вода.
Сензорна оценка
Резултатите не показват значителни разлики между приемането на портокалов сок и напитката, приготвена с портокалов сок и 7% суроватка (Z + SL7). Приемането на напитката, приготвена с портокалов сок и с добавяне на 13% суроватка (Z + SL13), е значително по-ниско от това на предишните (p По тази причина проучванията на хранителните качества са извършени изключително върху Z + SL7.
Аскорбинова киселина
Нивата на аскорбинова киселина преди и след обработката и процентът й на задържане са подробно описани в Таблица 1. Резултатите показват по-добро задържане на витамин С в напитката, обработена с CEPAI, в сравнение с тази, подложена на топлинна обработка.
Наличен лизин
Наличните резултати от лизин, изразени в g/100 g суров протеин, не показват значителни разлики между двете лечения; Въпреки това, имаше намаление между 15% и 17% по отношение на оригиналното съдържание, в резултат на двете лечения (Таблица 1).
Резултатите от съдържанието на минерали в суроватката и в напитката, формулирана и подложена на двете обработки, са подробно описани в Таблица 2. Минералното съдържание на портокаловия сок е много по-ниско от това на напитката, приготвена с добавена суроватка; следователно обогатяването на сока беше благоприятно по отношение на съдържанието на минерали и споменатото съдържание, както се очакваше, не се промени след всяка от обработките (TT и CEPAI).
По същия начин трябва да се отбележи, че използваната търговска суроватка е имала минерално съдържание (с изключение на калия) по-ниско от това в таблиците за състава на храните (16,17), както се наблюдава в таблица 3.
Съставът на суроватката може да варира значително в зависимост от производствения процес, но, както вече беше посочено, основните му компоненти са лактоза, протеини и някои минерали (18). Тези характеристики го правят идеална съставка за формулиране на хранителни продукти с по-добро хранително качество. По-специално, благоприятства се формулирането на кисели напитки поради добрата разтворимост на протеините в тази среда.
Пускането на пазара на този вид продукт обаче не е било особено успешно, вероятно защото приемливостта му е ограничена от органолептичните характеристики, предоставени от серума (19). В съответствие с тези предшественици, в това проучване се наблюдава, че добавянето на 13% суроватка на прах към портокалов сок води до по-малко приета напитка. Въпреки това, когато добавянето е 7%, приемането е подобно на това на оригиналния портокалов сок. Въз основа на тези резултати напитката, формулирана със 7% суроватка, е обработена и анализирана.
От хранителна гледна точка е важно да се отбележи, че суроватъчните протеини, които представляват около 20% от общото съдържание на протеини в млякото, от което произхождат, се характеризират с високото си съдържание на лизин. Тази характеристика го прави идеален източник на протеин за приготвяне на течни храни, които допълват диетите на зърнена основа или като цяло тези диети, характеризиращи се с ниска консумация на животински продукти (20).
Суроватката, използвана в настоящата работа, съдържа 12,3% протеин, така че добавянето на 7% от нея допринася за сбор от 0,86 g протеин на 100 g краен продукт. Като се има предвид, че портокаловият сок съдържа приблизително 0,57% протеин (15), приготвената напитка (Z + SL7) съдържа 1,43 g протеин на 100 g. Следователно, в сравнение с портокаловия сок, формулираната напитка (Z + SL7) увеличава приема на протеини. Освен това трябва да се вземе предвид, че определянето на наличния лизин е добър показател за степента на влошаване, произведено в протеините поради преработката и, следователно, за тяхната биологична наличност, тъй като има лесно взаимодействие между редуциращите захари и а -амино остатъци от есенциалната аминокиселина лизин (реакция на Maillard). В напитката, третирана с CEPAI, количеството останал наличен лизин е еквивалентно на 100% от нуждите за лизин за тези над една година (5,1 g/100 g протеин). Следователно, консумацията на чаша от формулираната напитка (250 g) би осигурила 3,5 g протеин, количество, което може да представлява до 10% от препоръчителния прием на протеин за ученици и възрастни хора (21).
Резултатите от това проучване показват по-добро задържане на витамин С в напитката, третирана с CEPAI, в сравнение с тази, подложена на топлинна обработка, по подобен начин на посочения от други изследователи (22). Тези резултати подчертават удобството за прилагане на този процес на консервиране, тъй като аскорбиновата киселина е лесно разградима не само по време на процесите на консервиране, но дори и по време на съхранението.
Също така е от голямо значение да се отбележи, че формулираният продукт има ниско съдържание на натрий и високо съдържание на калий. В допълнение, по отношение на портокаловия сок се наблюдава увеличение на съдържанието на калций, магнезий и цинк. От практическа гледна точка увеличението на формулираната напитка от изследваните минерали би било 624% за калий, 390% за калций и 175% за магнезий, което представлява много важен принос по отношение на препоръчаните дози (2. 3 ). Малки са увеличенията на цинка (24).
ЗАКЛЮЧЕНИЯ
Напитката, приготвена с портокалов сок, добавен със 7% суроватка, показва сходни нива на наличен лизин както когато е била подложена на топлинна обработка (TT), така и на импулсни електрически полета (CEPAI). В съдържанието на натрий, калий, калций, магнезий и цинк няма значителна разлика в зависимост от консервационните процедури.
След двете лечения (TT и CEPAI) се поддържа добро хранително качество по отношение на наличното съдържание на лизин и прием на витамин С. Следователно този продукт може да бъде интересна алтернатива на многообогатените напитки, насочени към уязвими групи (25).
ПРЕПРАТКИ
1. Holsinger VH. Укрепване на безалкохолни напитки с протеин от извара суроватка. Adv Exp Med Biol 1978; 105: 735-47. [Връзки]
2. Sharma SK, Zhang QH, Chism GW. Разработване на обогатена с протеини плодова напитка и нейното качество при обработка с импулсно третиране с електрическо поле. J Качество на храните 1998; 21: 459-73. [Връзки]
3. Manger J, Wehrheim A. Напредъкът на млечните и суроватъчните напитки. Хранителен акцент 2004; 4: 102-104. [Връзки]
4. Smithers GW, Ballard FJ, Copeland AD, De Silva KJ, Dionysius DA, Francis GL, et al. Симпозиум: Напредък в преработката и инженерството на млечни храни. Нови възможности от изолирането и използването на суроватъчни протеини. J Dairy Sci 1996; 79: 1454-59. [Връзки]
5. Хъфман Л.М. Преработка на суроватъчен протеин за използване като хранителна съставка. Food Technol 1996; 2: 49-52. [Връзки]
6. de Wit JN. Хранителни и функционални характеристики на суроватъчните протеини в хранителните продукти. J Dairy Sci 1998; 81: 597-608. [Връзки]
7. Barbosa-Cánovas GV, Pothakamury UR, Palou E, Swanson BG. Нетермично съхранение на храната. Сарагоса, Испания: Акрибия; 1998 г. [Връзки]
8. McDonald CJ, Lloyd SW, Vitale MA, Peterson K, Innings E. Ефекти на импулсните полета върху микроорганизмите в портокаловия сок при използване на сила на електрическото поле от 30 и 50 kV/cm. J Food Sci 2000; 65: 9840-9. [Връзки]
9. Meilgaard M, Civille GV, Carr BT. Техники за сензорна оценка. 2-ро изд. Бока Ратон, (Флорида) САЩ: CRC Press; 1991. [Връзки]
10. Дърводелец KJ. Оценката на наличния лизин в храни с животински протеини. Biochem J 1960; 77: 604-10. [Връзки]
11. Будка VH. Проблеми при определянето на наличния FDNB лизин. J Sci Food Agric 1971; 22: 658-66. [Връзки]
12. Официални методи за анализ. Асоциация на официалните аналитични химици A.O.A.C. 13-то издание; Вашингтон, окръг Колумбия, САЩ; 1980 г. [Връзки]
13. Soliva-Fortuny RC, Martín-Belloso O. Микробиологични и биохимични промени в минимално обработени прясно нарязани круши от конференцията. Eur Food Res Technol 2003; 217: 4-9. [Връзки]
14. Sapp RE, Davidson SD. Микровълново смилане на многокомпонентни храни за натриев анализ чрез атомно-абсорбционна спектрометрия. J Food Sci 1991; 56: 1412-14. [Връзки]
15. Perkin Elmer Corp. Аналитичен метод за атомно-абсорбционна спектрофотометрия. Perkin Elmer Corp. Norwalk C.T. 1971. [Връзки]
16. Национална база данни за хранителните вещества на USDA за стандартна справка, издание 17; 2004. [Връзки]
17. Souci SW, Fachmann W и Kraut W. Таблици за хранителен състав и хранене; 5-то преработено и завършено издание; Щутгарт, Германия: Medpharm, Научни издатели; 1994 г. [Връзки]
18. Walstra P, Jenness R. Химия и лактологична физика. Сарагоса, Испания: Акрибия; 1987. [Връзки]
19. Branger EB, Sims CA, Schmidt RH, O'Keefe SF, Cornell JA. Сензорни характеристики на смеси от суроватка от извара и сок от грейпфрут и промени по време на обработката. J Food Sci 1999; 64: 180-4. [Връзки]
20. Pellet PL, Ghosh S. Укрепление с лизин: минало, настояще и бъдеще. Бюлетин за храните и храненето 2004; 25: 113-117. [Връзки]
21. Подкомисия по тълкуване и използване на диетични референтни дози и Постоянната комисия по научна оценка на диетичните референтни дози. Борд по храните и храненето и Медицински институт, Национална академия на науките. Диетичен референтен прием, енергия, въглехидрати, фибри, мазнини, мастни киселини, холестерол, протеини и аминокиселини. Вашингтон; 2002. [Връзки]
22. Yeom HW, Streaker CB, Zhang QH, Min DB. Ефекти на импулсните електрически полета върху качеството на портокаловия сок и сравнение с топлинна пастьоризация. J Agric Food Chem 2000; 48: 4597-4605. [Връзки]
25. Barclay D. Многократно укрепване на напитки. Хранителен бюлетин 1998; 19: 168-171. [Връзки]