spfpХранение и переработка сельхозсырьяStorage and Processing of Farm Products2072-96692658-767XРОСБИОТЕХ10.36107/spfp.2021.211spfp-211Research ArticleПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯDESIGNING AND MODELLING THE NEW GENERATION FOODSОптимизация технологии получения вкусоароматического препарата из сливочного сыраOptimization of the technology for obtaining flavoring cream cheese preparationБорисоваАнна ВикторовнаBorisovaAnna V.anna_borisova_63@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6634-8665ЧалдаевПавел АлександровичChaldaevPavel A.pal-sanych@mail.ruФГБОУ ВО «Самарский государственный технический университет»РоссияSamara state technical UniversityRussian FederationФГБОУ ВО «Самарский государственный технический университет»РоссияSamara State Technical UniversityRussian Federation202118072021028698Copyright © Борисова А.В., Чалдаев П.А., 20212021Борисова А.В., Чалдаев П.А.Borisova A.V., Chaldaev P.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.spfp-mgupp.ru/jour/article/view/211

Актуальность исследования и наличие пробелов в существующем знании на тему: Ферментно-модифицированный сыр (ФМС) широко применяют в молочной промышленности для производства ускоренно созревающего сыра, аналогов сыра и сырных продуктов, снековой продукции и др. При получении ФМС важно получить аромат соответствующего сыра. Аромат ФМС образуется целой группой веществ, включающих альдегиды, кетоны, летучие жирные кислоты, аминокислоты, лактаты и проч. На образование этих вкусоароматических компонентов влияют условия и глубина процесса ферментации. В данной работе проведена математическая оптимизация технологии получения ферментно-модифицированного сыра со сливочным ароматом. Планирование и анализ результатов эксперимента осуществляли с помощью системы статистического анализа – Statistica 10.0. В качестве плана эксперимента выбран трехуровневый полный факторный эксперимент, позволяющий оценить совместное влияние нескольких факторов при минимальном числе опытов. В качестве факторов, способных повлиять на качество сырного ароматизатора, выбраны дозировка ферментного препарата (0,2-1,0%), рН (4,5-6,5), температура (28-48 ºС) и продолжительность процесса ферментации (24-72 ч). Откликом служила органолептическая оценка получаемых в ходе эксперимента проб сырного ароматизатора, выраженная в баллах. Результаты и их обсуждение: В результате обработки экспериментальных данных получена математическая зависимость интенсивности запаха сырного ароматизатора (Y) от температуры (X1), рН среды (X2), продолжительности ферментации (X3) и дозировки фермента (X4). Получены графические интерпретации зависимости органолептической оценки от условий ферментации, профили предсказанных значений и функция желательности. С достаточной долей уверенности можно утверждать, что наиболее оптимальными параметрами процесса ферментации, позволяющими получить сырный ароматизатор наилучшего качества, являются следующие значения: температура ферментации – 48°С, рН – на уровне 4,5, продолжительность ферментации – 48 часов, дозировка фермента – 1 %.

The relevance of the study and the presence of gaps in the existing knowledge on the topic: Enzyme-modified cheese (FMS) is widely used in the dairy industry for the production of accelerated maturing cheese, analogs of cheese and cheese products, snack products, etc. When obtaining FMS, it is important to obtain the flavor of the corresponding cheese. The FMS aroma is formed by a whole group of substances, including aldehydes, ketones, volatile fatty acids, amino acids, lactates, etc. The formation of these flavoring components is influenced by the conditions and depth of the fermentation process. In this work, the mathematical optimization of the technology for producing enzyme-modified cheese with a creamy aroma is carried out. The planning and analysis of the results of the experiment was carried out using the statistical analysis system - Statistica 10.0. As an experimental design, a three-level full factorial experiment was chosen, which makes it possible to evaluate the joint influence of several factors with a minimum number of experiments. The dosage of the enzyme preparation (0.2-1.0%), pH (4.5-6.5), temperature (28-48 ºС) and the duration of the fermentation process (24 -72 h). The response was an organoleptic assessment of the cheese flavor samples obtained during the experiment, expressed in points. Results and discussion: As a result of processing experimental data, a mathematical dependence of the intensity of the smell of cheese flavor (Y) on temperature (X1), pH of the medium (X2), duration of fermentation (X3) and dosage of the enzyme (X4) was obtained. Graphical interpretations of the dependence of sensory evaluation on fermentation conditions, profiles of predicted values ​​and desirability function were obtained. With a fair degree of confidence, it can be argued that the most optimal parameters of the fermentation process, allowing to obtain the best quality cheese flavor, are the following values: fermentation temperature - 48 ° C, pH - at 4.5, fermentation duration - 48 hours, enzyme dosage - 1 %.

ферментно-модифицированный сыроптимизацияполный факторный экспериментсырный ароматнатуральный ароматизаторкоровье молоколипаза  enzymatically modified cheeseoptimizationfull factorial experimentcheese flavornatural flavorcow's milklipaseReferencesАбдурахманова, Р. Г. (2006). Натуральные вкусоароматические ингредиенты «Баттер Грейнс» для спредов и сырных продуктов. Сыроделие и маслоделие, 6, 33.Абдурахманова, Р. Г. (2006). Натуральные вкусоароматические ингредиенты «Баттер Грейнс» для спредов и сырных продуктов. Сыроделие и маслоделие, 6, 33.Гинак, А. И., Герасимов, А. В., Успенская, Д. А., & Долматов, В. А. (2000). Продуцирование ароматических веществ сырного направления плесневыми грибами на сырном сгустке. Хранение и переработка сельхозсырья, 6, 38-39.Гинак, А. И., Герасимов, А. В., Успенская, Д. А., & Долматов, В. А. (2000). Продуцирование ароматических веществ сырного направления плесневыми грибами на сырном сгустке. Хранение и переработка сельхозсырья, 6, 38-39.Гудков, С. А. (2004). Энзим-модифицированный сыр. Переработка молока, 10, 28-29.Гудков, С. А. (2004). Энзим-модифицированный сыр. Переработка молока, 10, 28-29.Долматов, В. А., Герасимов, А. В., & Гинак, А. И. (2001). Получение сырного аромата путем культивирования плесневого гриба Aspergillus niger на кисломолочном сгустке. Известия вузов. Пищевая технология, 2-3, 17-18.Долматов, В. А., Герасимов, А. В., & Гинак, А. И. (2001). Получение сырного аромата путем культивирования плесневого гриба Aspergillus niger на кисломолочном сгустке. Известия вузов. Пищевая технология, 2-3, 17-18.Ali, B., Khan, K. Y., Majeed, H., Abid, M., Xu, L., Wu, F., & Xu, X. (2017). Soymilk-Cow’s milk ACE-inhibiting enzyme modified cheese. Food Chemistry, 237, 1083-1091. http://dx.doi.org/10.1016/j.foodchem.2017.06.068Ali, B., Khan, K. Y., Majeed, H., Abid, M., Xu, L., Wu, F., & Xu, X. (2017). Soymilk-Cow’s milk ACE-inhibiting enzyme modified cheese. Food Chemistry, 237, 1083-1091. http://dx.doi.org/10.1016/j.foodchem.2017.06.068Ali, B., Khan, K. Y., Majeed, H., Xu, L., Bakry, A. M., Raza, H., Shoaib, M., Wu, F., & Xu, X. (2019). Production of ingredient type flavoured white enzyme modified cheese. Journal of Food Science and Technology, 56, 1683-1695. http://dx.doi.org/10.1007/s13197-018-3526-yAli, B., Khan, K. Y., Majeed, H., Xu, L., Bakry, A. M., Raza, H., Shoaib, M., Wu, F., & Xu, X. (2019). Production of ingredient type flavoured white enzyme modified cheese. Journal of Food Science and Technology, 56, 1683-1695. http://dx.doi.org/10.1007/s13197-018-3526-yAmighi, F., Emam-Djomeh, Z., & Madadlou, A. (2015). Optimised production and spray drying of ACE-inhibitory enzyme-modified cheese. Journal of Dairy Research, 1, 1-10. http://dx.doi.org/10.1017/S0022029915000424Amighi, F., Emam-Djomeh, Z., & Madadlou, A. (2015). Optimised production and spray drying of ACE-inhibitory enzyme-modified cheese. Journal of Dairy Research, 1, 1-10. http://dx.doi.org/10.1017/S0022029915000424Azarnia, S., Lee, B. H., Yaylayan, V., & Kilcawley, K. N. (2010). Proteolysis development in enzyme-modified Cheddar cheese using natural and recombinant enzymes of Lactobacillus rhamnosus S93. Food Chemistry, 120(1), 174-178. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2009.10.003Azarnia, S., Lee, B. H., Yaylayan, V., & Kilcawley, K. N. (2010). Proteolysis development in enzyme-modified Cheddar cheese using natural and recombinant enzymes of Lactobacillus rhamnosus S93. Food Chemistry, 120(1), 174-178. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2009.10.003Bas, D., Kendirci, P., Salum, P., Govce, G., Erbay, Z. (2019). Production of enzyme-modified cheese (EMC) with ripened white cheese flavor: I-effects of proteolytic enzymes and determination of their appropriate combination. Food and Bioproducts Processing, 117, 287-301. http://dx.doi.org/10.1016/j.fbp.2019.07.016Bas, D., Kendirci, P., Salum, P., Govce, G., Erbay, Z. (2019). Production of enzyme-modified cheese (EMC) with ripened white cheese flavor: I-effects of proteolytic enzymes and determination of their appropriate combination. Food and Bioproducts Processing, 117, 287-301. http://dx.doi.org/10.1016/j.fbp.2019.07.016Caron, T., Le Piver, M., Péron, A.-C., Lieben, P., Lavigne, R., Brunel, S., Roueyre, D., Place, M., Bonnarme, P., Giraud, T., Branca, A., Landaud, S., & Chassard, C. (In press). Strong effect of Penicillium roqueforti populations on volatile and metabolic compounds responsible for aromas, flavor and texture in blue cheeses. International Journal of Food Microbiology, 109174. https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2021.109174Caron, T., Le Piver, M., Péron, A.-C., Lieben, P., Lavigne, R., Brunel, S., Roueyre, D., Place, M., Bonnarme, P., Giraud, T., Branca, A., Landaud, S., & Chassard, C. (In press). Strong effect of Penicillium roqueforti populations on volatile and metabolic compounds responsible for aromas, flavor and texture in blue cheeses. International Journal of Food Microbiology, 109174. https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2021.109174Haileselassie, S. S., Lee, B. H., & Gibbs, B. F. (1999). Purification and identification of potentially bioactive peptides from enzyme-modified cheese. Journal of Dairy Science, 82(8), 1612-1617.Haileselassie, S. S., Lee, B. H., & Gibbs, B. F. (1999). Purification and identification of potentially bioactive peptides from enzyme-modified cheese. Journal of Dairy Science, 82(8), 1612-1617.Hannon, J. A., Kilcawley, K. N., Wilkinson, M. G., Delahunty, C. M., & Beresford, T. P. (2006). Production of ingredient-type Cheddar cheese with accelerated flavor development by addition of enzyme-modified cheese powder. Journal of Dairy Science, 89(10), 3749-3762. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(06)72416-XHannon, J. A., Kilcawley, K. N., Wilkinson, M. G., Delahunty, C. M., & Beresford, T. P. (2006). Production of ingredient-type Cheddar cheese with accelerated flavor development by addition of enzyme-modified cheese powder. Journal of Dairy Science, 89(10), 3749-3762. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(06)72416-XJanuszkiewicz, J., Sabik, H., Azarina, S., & Lee, B. (2008). Optimization of headspace solid-phase microextraction for the analysis of specific flavors in enzyme modified and natural Cheddar cheese using factorial design and response surface methodology. Journal of Chromatography A, 1195(1-2), 16-24. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2008.04.067Januszkiewicz, J., Sabik, H., Azarina, S., & Lee, B. (2008). Optimization of headspace solid-phase microextraction for the analysis of specific flavors in enzyme modified and natural Cheddar cheese using factorial design and response surface methodology. Journal of Chromatography A, 1195(1-2), 16-24. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2008.04.067Kendirci, P., Salum, P., Bas, D., & Erbay, Z. (2020). Production of enzyme-modified cheese (EMC) with ripened white cheese flavour: II- effects of lipases. Food and Bioproducts Processing, 122, 230-244. https://doi.org/10.1016/j.fbp.2020.05.010Kendirci, P., Salum, P., Bas, D., & Erbay, Z. (2020). Production of enzyme-modified cheese (EMC) with ripened white cheese flavour: II- effects of lipases. Food and Bioproducts Processing, 122, 230-244. https://doi.org/10.1016/j.fbp.2020.05.010Kilcawley, K. N., Wilkinson, M. G., & Fox, P. F. (2001). A survey of lipolytic and glycolytic end-products in commercial Cheddar enzyme-modified cheese. Journal of Dairy Science, 84(1), 66-73. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(01)74453-0Kilcawley, K. N., Wilkinson, M. G., & Fox, P. F. (2001). A survey of lipolytic and glycolytic end-products in commercial Cheddar enzyme-modified cheese. Journal of Dairy Science, 84(1), 66-73. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(01)74453-0Kilcawley, K. N., Wilkinson, M. G., & Fox, P. F. (2006). A novel two-stage process for the production of enzyme-modified cheese. Food Research International, 39(5), 619-627. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2005.12.006Kilcawley, K. N., Wilkinson, M. G., & Fox, P. F. (2006). A novel two-stage process for the production of enzyme-modified cheese. Food Research International, 39(5), 619-627. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2005.12.006McSweeney, P. L. H. (2004). Biochemistry of cheese ripening. International Journal of Dairy Technology, 57(2-3), 127-144. https://doi.org/10.1111/j.1471-0307.2004.00147.xMcSweeney, P. L. H. (2004). Biochemistry of cheese ripening. International Journal of Dairy Technology, 57(2-3), 127-144. https://doi.org/10.1111/j.1471-0307.2004.00147.xMohebbi, M., Barouei, J., Akbarzadeh-T, M. R., Rowhanimanesh, A. R., Habibi-Najafi, M. B., & Yavarmanesh, M. (2008). Modeling and optimization of viscosity in enzyme-modified cheese by fuzzy logic and genetic algorithm. Computers and electronics in Agriculture, 62(2), 260-265. https://doi.org/10.1016/j.compag.2008.01.010Mohebbi, M., Barouei, J., Akbarzadeh-T, M. R., Rowhanimanesh, A. R., Habibi-Najafi, M. B., & Yavarmanesh, M. (2008). Modeling and optimization of viscosity in enzyme-modified cheese by fuzzy logic and genetic algorithm. Computers and electronics in Agriculture, 62(2), 260-265. https://doi.org/10.1016/j.compag.2008.01.010Moosavi-Nasab, M., Radi, M., & Jouybari, H. A. (2010). Investigation of enzyme modified cheese production by two species of Aspergillus. African Journal of Biotechnology, 9(4), 508-511.Moosavi-Nasab, M., Radi, M., & Jouybari, H. A. (2010). Investigation of enzyme modified cheese production by two species of Aspergillus. African Journal of Biotechnology, 9(4), 508-511.Moskowitz, G. J., & Noelck, S. S. (1987). Enzyme-Modified Cheese Technology. Journal of Dairy Science, 70, 1761-1769. http://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(87)80208-4Moskowitz, G. J., & Noelck, S. S. (1987). Enzyme-Modified Cheese Technology. Journal of Dairy Science, 70, 1761-1769. http://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(87)80208-4Noronha, N., Cronin, D. A., O’Riordan, E. D., & O’Sullivan, M. (2008a). Flavouring of imitation cheese with enzyme-modified cheeses (EMCs): Sensory impact and measurement of aroma active short chain fatty acids (SCFAs). Food Chemistry, 106(3), 905-913. http://doi.org/10.1016/j.foodchem.2007.06.059Noronha, N., Cronin, D. A., O’Riordan, E. D., & O’Sullivan, M. (2008a). Flavouring of imitation cheese with enzyme-modified cheeses (EMCs): Sensory impact and measurement of aroma active short chain fatty acids (SCFAs). Food Chemistry, 106(3), 905-913. http://doi.org/10.1016/j.foodchem.2007.06.059Noronha, N., Cronin, D., O’Riordan, D., & O’Sullivan, M. (2008b). Flavouring reduced fat high fibre cheese products with enzyme modified cheeses (EMCs). Food Chemistry, 110(4), 973-978. http://doi.org/10.1016/j.foodchem.2008.03.011Noronha, N., Cronin, D., O’Riordan, D., & O’Sullivan, M. (2008b). Flavouring reduced fat high fibre cheese products with enzyme modified cheeses (EMCs). Food Chemistry, 110(4), 973-978. http://doi.org/10.1016/j.foodchem.2008.03.011Seo, H.-J., Son, J.-Y., & Kim, Y.-S. (1995). Production of Enzyme Modified cheese. The Korean Journal of Food And Nutrition, 8(3), 192-198.Seo, H.-J., Son, J.-Y., & Kim, Y.-S. (1995). Production of Enzyme Modified cheese. The Korean Journal of Food And Nutrition, 8(3), 192-198.Varming, C., Andersen, L. T., Petersen, M. A., & Ardö, Y. (2013). Flavour compounds and sensory characteristics of cheese powders made from matured cheeses. International Dairy Journal, 30(1), 19-28. https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2012.11.002Varming, C., Andersen, L. T., Petersen, M. A., & Ardö, Y. (2013). Flavour compounds and sensory characteristics of cheese powders made from matured cheeses. International Dairy Journal, 30(1), 19-28. https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2012.11.002

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