Оптимизация технологии получения вкусоароматического препарата из сливочного сыра

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 %.

1. Абдурахманова, Р. Г. (2006). Натуральные вкусоароматические ингредиенты «Баттер Грейнс» для спредов и сырных продуктов. Сыроделие и маслоделие, 6, 33.

2. 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.

3. Гудков, С. А. (2004). Энзим-модифицированный сыр. Переработка молока, 10, 28-29.

4. 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.

5. 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.2017.06.068

6. Ali, 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-y

7. Amighi, 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/S0022029915000424

8. Azarnia, 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.2009.10.003

9. Bas, 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.2019.07.016

10. Caron, 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.2021.109174

11. 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.

12. 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-X

13. Januszkiewicz, 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.2008.04.067

14. Kendirci, 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.2020.05.010

15. Kilcawley, 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)74453-0

16. Kilcawley, 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.2005.12.006

17. McSweeney, 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.x

18. Mohebbi, 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.2008.01.010

19. 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.

20. 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)80208-4

21. Noronha, 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.2007.06.059

22. Noronha, 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.2008.03.011

23. 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.

24. 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.2012.11.002

25.