Влияние резистентного крахмала красной чечевицы на показатели качества йогурта низкой жирности

Введение: Резистентный крахмал (тип III, RS3) является перспективным функциональным ингредиентом для улучшения физико-химических и органолептических свойств ферментированных молочных продуктов. Этот ингредиент может позитивно влиять на показатели качества низкожирового йогурта, что положительно сказывается на длительности хранения продукта.

Цель: Изучить влияние резистентного крахмала, выделенного из красной чечевицы на изменение активной кислотности и органолептические показатели низкожирового йогурта в процессе хранения.

Материалы и методы: Образцы йогурта получали из коровьего молока с массовой долей жира 1,5%. Пастеризацию молока проводили при температуре +85,0±2,0°C в течение 30 мин, затем охлаждали до температуры +42,0±1,0°C с последующим внесением заквасочной культуры (2,5 мас.%) и резистентный крахмал, выделенный из красной чечевицы в концентрациях от 0,5 до 2,0 масс.%. Сквашивание проводили при температуре +42,0±1,0°C до образования сгустка, после чего образцы упаковывали и отправляли на хранение при температуре +4,0-5,0°C. Активную кислотность определяли на 1, 7, 14 и 21 сутки с использованием pH-метра; органолептическую оценку проводили по 20-балльной гедонической шкале на 1-е и 21-е сутки хранения.

Результаты: Во всех образцах в процессе хранения наблюдалось снижение активной кислотности. Так, в 1-е сутки значения колебались в пределах 4,36–4,48. На 7-е сутки отмечалось резкое снижение (3,51–3,75), на 14-е сутки наблюдались незначительные колебания или относительная стабилизация, а минимальные значения рН были достигнуты на 21-е сутки хранения йогурта (2,86–3,05). Образцы с добавлением RS3 в концентрациях 1,0–2,0 масс.%, характеризовались замедлением постацидификации, по сравнению с контрольным образцом (без внесения RS3). По органолептическим показателям образцы, содержащие 1,0 и 1,5 масс.% RS3 получили наивысшие суммарные оценки (18,5–18,9 из 20) в конце хранения, в то время как контрольный образец и йогурт, содержащий 2,0 масс.% RS3, продемонстрировали незначительное ухудшение органолептических свойств к концу срока годности, что выразилось в появлении мучнистого привкуса и ухудшением однородности продукта.

Выводы: Добавление резистентного крахмала красной чечевицы, способствует улучшению органолептических свойств низкожирового йогурта, а также снижает интенсивность постацидификации при хранении. Концентрации от 1,0 до 1,5 масс.% обеспечивают оптимальный баланс между органолептическими характеристиками и стабильностью водородного показателя, что подтверждает целесообразность использования RS3 в качестве натуральной добавки для повышения качества и функциональной ценности ферментированных молочных продуктов.

1. Alkhatib, R., Barakova, N. V., Gunkova, P. I., Baskovtseva, A. S., Grinvald, S. A., & Pluzhnikova, D. V. (2024).The influence of resistant starch production methods on the viability of lactobacilli. Scientific Journal of ITMO University. Series “Processes and Food Production Equipment”, (3(61)), 18–25. https://doi.org/10.17586/2310-1164-2024-17-3-18-25 (In Russian)

2. Ares, F., Arrarte, E., De León, T., Ares, G., & Gámbaro, A. (2012). Development of functional milk desserts enriched with resistant starch based on consumers’ perception. Food Science and Technology International, 18(5), 465–475. https://doi.org/10.1177/1082013211428221

3. Arp, C. G., Correa, M. J., & Ferrero, C. (2022).Resistant starch. In S. M. Jafari, A. Rashidinejad, & J. Simal-Gandara (Eds.), Handbook of Food Bioactive Ingredients (pp. 1–23). Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-030-81404-5_34-1

4. Aryana, K., Greenway, F., Dhurandhar, N., Tulley, R., Finley, J., Keenan, M., et al. (2015).A resistant-starch enriched yogurt: Fermentability, sensory characteristics, and a pilot study in children. F1000Research, 4, 139. https://doi.org/10.12688/f1000research.6339.1

5. Azari-Anpar, M., Khomeiri, M., Ghafouri-Oskuei, H., & Aghajani, N. (2017).

6. Response surface optimization of low-fat ice cream production by using resistant starch and maltodextrin as a fat replacing agent. Journal of Food Science and Technology, 54(5), 1175–1183. https://doi.org/10.1007/s13197-017-2492-0

7. Baptista, N. T., Dessalles, R., Illner, A. K., Ville, P., Ribet, L., Anton, P. M., & Durand-Dubief, M. (2024).Harnessing the power of resistant starch: A narrative review of its health impact and processing challenges. Frontiers in Nutrition, 11, 1369950. https://doi.org/10.3389/fnut.2024.1369950

8. Charalampopoulos, D., Wang, R., Pandiella, S. S., & Webb, C. (2002).Application of cereals and cereal components in functional foods: A review. International Journal of Food Microbiology, 79(1–2), 131–141. https://doi.org/10.1016/S0168-1605(02)00187-3

9. Chen, Z., Liang, N., Zhang, H., Li, H., Guo, J., Zhang, Y., Chen, Y., Wang, Y., & Shi, N. (2024).Resistant starch and the gut microbiome: Exploring beneficial interactions and dietary impacts. Food Chemistry: X, 21, 101118. https://doi.org/10.1016/j.fochx.2024.101118

10. Costa, E. L. D., Alencar, N. M. M., Rullo, B. G. D. S., & Taralo, R. L. (2017).Effect of green banana pulp on physicochemical and sensory properties of probiotic yoghurt. Food Science and Technology, 37(3), 363–368. https://doi.org/10.1590/1678-457X.11116

11. Farooq, M. A., & Yu, J. (2024).Recent advances in physical processing techniques to enhance the resistant starch content in foods: A review. Foods, 13(17), 2770. https://doi.org/10.3390/foods13172770

12. Fernández-López, J., & Pérez-Alvarez, J. A. (Eds.). (2008).Technological strategies for functional meat products development (pp. 1–17). Transworld Research Network.

13. Haralampu, S. G. (2000).Resistant starch—A review of the physical properties and biological impact of RS3. Carbohydrate Polymers, 41(3), 285–292. https://doi.org/10.1016/S0144-8617(99)00147-2

14. He, J., Han, Y., Liu, M., Wang, Y., Yang, Y., & Yang, X. (2019).Effect of two types of resistant starches on the quality of yogurt. Journal of Dairy Science, 102(5), 3956–3964. https://doi.org/10.3168/jds.2018-15562

15. Homayouni, A., Azizi, A., Ehsani, M. R., Yarmand, M. S., & Razavi, S. H. (2008). Effect of microencapsulation and resistant starch on the probiotic survival and sensory properties of synbiotic ice cream. Food Chemistry, 111(1), 50–55. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2008.03.036

16. Islam, F., Noman, M., Afzaal, M., Saeed, F., Shabana, A., Zubair, M. W., et al. (2022).Synthesis and food applications of resistant starch-based nanoparticles. Journal of Nanomaterials, 2022, Article 2131581. https://doi.org/10.1155/2022/2131581

17. Kocer, E., & Ünal, G. (2018).Effects of different prebiotics on viability under in vitro gastrointestinal conditions and sensory properties of fermented milk. Italian Journal of Food Science, 30(3), 550–566. https://doi.org/10.14674/IJFS-1165

18. Lobato-Calleros, C., Ramírez-Santiago, C., Vernon-Carter, E. J., & Alvarez-Ramirez, J. (2014).Impact of native and chemically modified starches addition as fat replacers in the viscoelasticity of reduced-fat stirred yogurt. Journal of Food Engineering, 131, 110–115. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2014.01.019

19. Mwizerwa, H., Abong, G. O., Okoth, M. W., Ongol, M. P., Onyango, C., & Pushparajah, T. (2017).Effect of resistant cassava starch on quality parameters and sensory attributes of yoghurt. African Journal of Food Science, 11(8), 250–259. https://doi.org/10.5897/AJFS2017.1606

20. Nasrin, T. A., & Anal, A. K. (2014).Resistant starch III from culled banana and its functional properties in fish oil emulsion. Food Hydrocolloids, 35(1), 403–409. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2013.06.020

21. Nasrin, T. A., & Anal, A. K. (2015).Enhanced oxidative stability of fish oil by encapsulating in culled banana resistant starch–soy protein isolate based microcapsules in functional bakery products. Journal of Food Science and Technology, 52(8), 5330–5344. https://doi.org/10.1007/s13197-015-1768-5

22. Obadi, M., & Xu, B. (2024).A review of the effects of physical processing techniques on the characteristics of legume starches and their application in low-glycemic index foods. International Journal of Biological Macromolecules, 279, 135124. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.135124

23. Patel, H., Williams, G., & Gaisford, S. (2015).Preparation and characterisation of retrograded resistant starch. Proceedings of the Nutrition Society, 74(OCE5), E48. https://doi.org/10.1017/S0029665115000693

24. Raigond, P., Dutt, S., & Singh, B. (2017).Resistant starch in food. In J.-M. Mérillon & K. G. Ramawat (Eds.), Bioactive Molecules in Food (pp. 1–31). Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-319-54528-8_30-1

25. Raigond, P., Ezekiel, R., & Raigond, B. (2015).Resistant starch in food: A review. Journal of the Science of Food and Agriculture, 95(10), 1968–1978. https://doi.org/10.1002/jsfa.6966

26. Ratnayake, W. S., & Jackson, D. S. (2008).Thermal behavior of resistant starches RS2, RS3, and RS4. Journal of Food Science, 73(6), C356–C366. https://doi.org/10.1111/j.1750-3841.2008.00846.x

27. Saleh, A., Mohamed, A. A., Alamri, M. S., Hussain, S., Qasem, A. A., & Ibraheem, M. A. (2020).Effect of different starches on the rheological, sensory and storage attributes of non-fat set yogurt. Foods, 9(1), 61. https://doi.org/10.3390/foods9010061

28. Sanz, T., Salvador, A., & Fiszman, S. M. (2008).Resistant starch (RS) in battered fried products: Functionality and high-fibre benefit. Food Hydrocolloids, 22(4), 543–549. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2007.01.009

29. Sert, D., Mercan, E., & Dertli, E. (2017).Characterization of lactic acid bacteria from yogurt-like product fermented with pine cone and determination of their role on physicochemical, textural and microbiological properties of the product. LWT – Food Science and Technology, 78, 70–76. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2016.12.023

30. Situ, W., Chen, L., Wang, X., & Li, X. (2014).Resistant starch film-coated microparticles for an oral colon-specific polypeptide delivery system and its release behaviors. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 62(16), 3599–3609. https://doi.org/10.1021/jf405622b

31. Tharanathan, R. N. (2002).Food-derived carbohydrates: Structural complexity and functional diversity. Critical Reviews in Biotechnology, 22(1), 65–84. https://doi.org/10.1080/07388550290789469

32. Zhang, Z., & Bao, J. (2023).Recent advances in modification approaches, health benefits, and food applications of resistant starch. Starch–Stärke, 75(9–10), 2100141. https://doi.org/10.1002/star.202100141