ВведениеЗадачи в  области  здорового  питания  состоят в развитии производства функциональных пищевых продуктов, обогащенных незаменимыми компонентами.Имеются работы, связанные с обогащением пищевых продуктов витаминами и минеральными веществами [1], есть ряд работ по снижению сахароемкости желейных изделий, где сахароза заменена на подсластители [2–6], по повышению пищевой ценности желейных изделий, в которых используют мягкий сливочный сыр и другое сырье [7–10]. Есть разработки технологии мармелада, обогащенного различными добавками; изделий профилактического назначения [11–16]. Разработан мармелад, обогащенный янтарной кислотой, которая является биологически активным веществом – парафармацевтиком, влияющая на многие жизненные функции [17].Литературный обзор и патентный поиск показал, что при производстве желейного мармелада отсутствуют функциональные изделия с принципом обогащения животным белком.Целью исследований является разработка технологии получения желейного мармелада повышенной биологической ценности с использованием молочного белка.Анализ питания населения России показал, что дефицит полноценных белков составляет около 33 %. Белки служат регуляторами генетической функции нуклеиновыхкислот, вкачествеферментовучаствуют во всех стадиях биосинтеза полипептидов, служат для запаса и переноса кислорода, осуществляют иммунологическую функцию. Животные белки имеют все незаменимые аминокислоты, находящиеся в соотношении близком к соотношению в белках человека [18]. Объекты и методы исследованияВ качестве объекта исследований выбран желейный мармелад. Он имеет низкую пищевую ценность и большое количество углеводов (70 %). Научные исследования выполнены на базе Всероссийского              научно-исследовательского института         кондитерской         промышленности–   филиала   ФГБНУ   «ФНЦ   пищевых   систем им. В. М. Горбатова» РАН с использованием методик определения характеристик готовых изделий с применением следующих приборов: фотоэлектрокалориметра КФК-2МП, вискозиметра Reotest-2, структурометра СТ-2, прибора Aqua Lab 3 TE (Decaqon Devices, USA), методики определения массовой доли белка методом Кьельдаля.Проводили исследования по установлению биологической ценности белка в сопоставлении его аминокислотного состава  с  составом  аминокислот в эталонном белке; по установлению оптимальных соотношений рецептурных компонентов и технологического процесса получения желейного мармелада с молочным белком. Устанавливали влияние различных факторов на процесс структурообразования.Разработана технология введения в рецептуру молочного белка с целью предотвращения его денатурации в процессе уваривания. Результаты и их обсуждениеОбоснованием оптимального набора и соотношения компонентов для производства функциональных продуктов, приближенных к физиологическим потребностям организма, является информация о составе исходных ингредиентов.Препараты           животного          происхождения, представляющие интерес, представлены в таблице 1. Из        таблицы         следует,     что особый    интерес представляют                  концентраты                             молочного           и сывороточного  белка  с  массовой  долей  белка  в них примерно 80 %, а также желатин, содержащий87,2 % белка.Для образования в организме человека необходимых белковых элементов белки должны состоять из взаимносбалансированных количеств незаменимых аминокислот [19].Биологическая ценность белка определяется сопоставлением   его   аминокислотного   состава   с  Таблица 1 – Физико-химические показатели сырья, содержащего животный белокTable 1 – Physico-chemical parameters of raw materials containing animal protein Вид продукта  Массовая доля, % Титруемая кислотность °ТвлагибелкауглеводовжираСыворотка подсырная4,012,072,01,310,0Сыворотка творожная4,012,072,00,850,0Концентрат сывороточного белка5,080,02,06,015,0Концентрат молочного белка5,080,06,01,47,0Желатин16,087,20,70,46,0 Таблица 2 – Показатели содержания аминокислот и индекса биологической ценности концентратов сывороточного и молочного белков, желатинаTable 2 – Amino-acid content and biological value index of whey and milk protein concentrates and gelatin Незаменимые аминокислотыКонцентрат сывороточного белкаКонцентрат молочного белкаЖелатинСодержание аминокислот, г/100 гАминокислотный скор к эталонному белку, %Содержание аминокислот, г/100 гАминокислотный скор к эталонному белку, %Содержание аминокислот, г/100 гАминокислотный скор к эталонному белку, %Треонин5,2107,64,9101,52,2045,4Валин5,169,47,297,93,3044,9Метионин2,253,32,867,80,9021,8Изолейцин5,587,56,197,11,8028,6Лейцин12,3134,19,2100,33,4037,0Фенилаланин3,552,05,074,32,5537,9Лизин9,4137,68,2120,04,6067,3Триптофан2,9171,61,7100,61,0059,2  составом аминокислот в эталонном белке (белок куриного яйца) по аминокислотной шкале комитета ФАО/ВОЗ, расчетом аминокислотного скора, который рассчитывается по формуле:𝐴𝐴𝑗𝑗 Уменьшение патоки приводит к быстрому просахариванию желейной массы в процессе хранения, а увеличение – ослаблению студнеобразной структуры массы, понижению величины пластической прочности.  𝐻𝐻 𝐶𝐶𝑗𝑗  =            ∙ 100%,𝑗𝑗 (1) При   установлении   оптимального   количества студнеобразователя    (8–12 %)               определяли  j где  Cаминокислотный  скор  j-й  аминокислоты изменение   структурно-механических   показателей белка, %; A  jсодержание j-й аминокислоты в молочном белке, г/100г; Н jсодержание j-й аминокислоты в эталонном белке, г/100г.Полученные   данные    представлены    в таблице 2. Из данных таблицы следует, что выбранные для обогащения изделия концентраты молочного и сывороточных белков имеют высокий индекс биологической ценности (от 53 % до 170 %) по отдельным видам аминокислот.Биологическая ценность желатина ниже (от 22 % до 67 %).Однако желатин необходимо использовать как студнеобразователь.В рецептуре желейного мармелада большое значение имеет соотношение сахара и патоки для получения необходимого количества редуцирующих веществ, от которых зависит структура изделия, изменение качества в процессе хранения.Исследования показали, что оптимальным является добавление патоки 25–30 % по массе выхода.желейной массы:  деформацию  образца  при сжатии, ее эластичность, а также определялась органолептическая оценка консистенции.Исследования показали, что при добавлении желатина в количестве  10–12 %  эластичность массы – 1 и она приобретает «жевательные» свойства, что нежелательно.Для получения студнеобразной структуры необходимо добавить 8 % желатина. Эластичность массы при этом составляет 0,7.Для обогащения изделия белком использовали концентраты молочного и сывороточного белков в количестве 3–7 % по массе выхода.Сывороточные белки лактоглобулин и лактоальбумин, а также молочный белок казеин при воздействии высокой температуры денатурируют, что ведет к изменению их функционально- технологических            свойств.                Денатурация сопровождается потерей устойчивости белковых глобул, которая сопровождается их агрегированием, в результате которой образуются более крупные частицы (образование хлопьев) [20] .    Вода Молочныйбелок  Сахар                                     Патока     Набухание белка Т= 1–2 часаt 20–25 °С Растворение белка t 35–40 °С Приготовление  сахаро- белкового раствора t 75–80 °С Приготовление  сахаро- белково-паточного сиропаt 114–115 °С  Рисунок 1 – Схема приготовления сахаро-белково-паточного сиропа для предотвращения денатурации белкаFigure 1 – Diagram of the preparation of sugar-protein-molar syrup to prevent protein denaturationТаблица 3 – Влияние массовой доли белка на вязкость желейной массыTable 3 – Effect of protein mass fraction on the viscosity of the jelly mass Массовая доля белка,%Концентрат сывороточного белка Концентрат молочного белкаПримечаниеВлажность массы, %Эффективная вязкость, Па·с при ε=40 с-1Влажность массы, %Эффективная вязкость, Па·с при ε=40 с-13,020,56,222,3 6,8Уваривание массы и ее формование без затруднений5,020,37,522,5 8,2Уваривание массы и ее формование без затруднений7,020,59,022,4 10Уваривание массы затруднено Таблица 4 – Показатели индекса биологической ценности мармелада в зависимости от используемого сырьяTable 4 – Indicators of the index of the biological value of marmalade according to the raw material Наименование аминокислотАминокислотный скор к эталонному белку, %Концентрат молочного белка 5%, желатин 8%Концентрат сывороточного белка 5%, желатин 8%Треонин65,9568,3Валин64,2754,4Метионин38,5833,8Изолейцин53,6550,0Лейцин60,1672,4Фенилаланин51,1843,1Лизин86,5992,7Триптофан74,29100,0 Таблица 5 – Показатели пищевой и энергетической ценности желейного мармеладаTable 5 – Food and energy value indicators of jelly marmalade НаименованиеПищевая ценность на 100 г продукта, гЭнергетическая ценность 100 г продукта, кДж/ккалЭнергетическая ценность обеспеченная белком, %БелкиЖирыУглеводы«Мармелад желейный с молочным белком»11,2062,41317/31514,2  Для предотвращения денатурации белков разработан способ их введения в процессе уваривания желейной массы (рис. 1)Из рисунка видно, что уваривание массы до 114–115 °С происходит только после добавления в сахаро-белковый раствор патоки.При  таком  способе  введения   молочных белков концентрированные растворы сахаров адсорбируются  на  поверхности   глобул   белков и образуют гидрофильные комплексы, которые защищают белки от денатурации.Для уваривания и формования желейной массы большое значение имеет ее вязкость.Исследования показали, что при добавлении в рецептуру концентратов молочного и сывороточного белков вязкость увеличивается (табл. 3).Из таблицы видно, что концентрат молочного белка в большей степени повышает вязкость массы, что объясняется его большой молекулярной масссой около 250000, и не позволяет уваривать желейную массу до влажности менее 22 %.Оптимальным является добавление 5 % концентратов белка по массе выхода.Для получения желейной массы в сахаро- белково-паточный сироп, охлажденный до 85 °С, добавляется расплавленный желатин, лимонная кислота, ароматизатор. Масса тщательно перемешивается и формуется отливкой в крахмал или тефлоновые формы.Структурообразование желейных изделий происходит при температуре 8–10 °С в течение 20–30 минут.Представляло              интерес                   определение биологической ценности полученного изделия при содержании в рецептуре 5 % концентратов молочного или сывороточного белков и 8 % желатина.Для этого был рассчитан аминокислотный скор (индекс биологической ценности) (табл. 4).Из таблицы видно, что используемое белоксодержащее сырье для обогащения мармелада является оптимальным, так как индекс биологической ценности изделия высокий и по отдельным аминокислотам молочного белка составляет от 38 % до 86 %, сывороточного белка от 34 % до 100 % по отношению к аминокислотному составу эталонного белка (белок куриного яйца).Показатели пищевой и энергетической ценности изделия представлены в таблице 5.Из таблицы следует, что 14,2 % энергетической ценности изделия обеспечивается белком с высоким индексом биологической ценности.В результате исследований разработана технология получения желейного мармелада повышенной        биологической        ценности        с использованием молочного и сывороточного белков. Общее количество белка в изделии составляет 11,2 г на 100 г изделия. ВыводыТаким образом, определено белоксодержащее сырье для обогащения желейного мармелада: концентрат молочного  белка  с  содержанием белка 80 %, концентрат сывороточного белка с содержанием белка 80 %. Они имеют высокий индекс биологической ценности (от 53 % до 170 %) по отдельным видам аминокислот.В качестве студнеобразователя выбран желатин, содержащий 87,2 % белка.Определено их оптимальное значение: молочного и сывороточного белков 5 %, желатина 8 % по массе выхода.Разработан способ введения белков в процессе приготовления желейной массы для предотвращения их денатурации при температуре 114–115 °С. Установлено их влияние на структурно- механические и физико-химические показатели изделия.Разработан способ структурообразования изделий: выстаивание корпусов при температуре 8–10 °С в течение 20–30 минут.Полученный по разработанной технологии желейный мармелад имеет повышенную биологи- ческую ценность за счет содержания белка (11,2 г на 100 г изделия). При этом 14,2 % энергетической ценности обеспечивается также белком с высоким индексом биологической ценности. В соответствии с нормативной документацией  ГОСТ  Р  55577- 2013 «Продукты пищевые специализированные и функциональные. Информация об отличительных признаках и эффективности», такое изделие является «источником белка» функциональной направленности. Конфликт интересовКонфликт интересов отсутствует.