Москва, г. Москва и Московская область, Россия
Москва, г. Москва и Московская область, Россия
Москва, г. Москва и Московская область, Россия
Москва, г. Москва и Московская область, Россия
Введение. Характеристики устойчивости структуры и консистенции йогурта напрямую зависят от состава и свойств сырья (в т. ч. влияния генетических факторов), технологических факторов и соблюдения температурных условий хранения. Поэтому целью данной работы являлась оценка влияния полиморфизма гена κ-казеина в сухом молоке на технологические свойства кислотно-индуцированных молочных гелей при имитации различных температурных условий хранения. Объекты и методы исследования. Образцы йогурта, приготовленные из сухого молока, идентифицированного соответственно генотипам АА и ВВ по гену CSN3. Также были приготовлены модельные системы йогурта из сухого «сборного» молока, смешанного по массовой доле белка в соотношении АА2:ВВ2 75:25, 50:50 и 25:75 % соответственно. Образцы анализировали стандартизованными методами, а также с использованием оптических методов, методов динамической вискозиметрии, ПЦР-ПДРФ. Результаты и их обсуждение. Установлена закономерность в усилении структурно-механических свойств (СМС), формоустойчивости (КУС) и поверхностного натяжения (ПН) в модельных системах десертного йогурта с повышением массовой доли сухого «сборного» молока, детектированного по гену CSN3 как BB. Повышение температуры хранения с 4 ± 2 до 12 ± 2 °С показало снижение СМС, КУС, ПН и влагоудерживающей способности при сохранении установленных ранее зависимостей. Исследование плотности сгустка после сквашивания показало отсутствие значимого влияния полиморфизма гена CSN3. Существенные отличия между аллельными вариантами АА и ВВ гена CSN3 проявляются после полного охлаждения и структурирования продукта. Выводы. Полученные результаты позволяют сделать вывод о косвенном влиянии полиморфизма гена κ-казеина на СМС, ассоциированного с генетическим влиянием на средний диаметр мицелл казеина в исходном молоке и происходящими в результате этого биохимическими и изотермическими процессами. Результаты исследования позволяют оценить влияние полиморфизма гена СSN3 на технологические свойства сухого молока в процессе его переработки на кисломолочные продукты.
Молоко, молочный белок, казеин, йогурт, генотип, ПЦР-ПДРФ, структурно-механические свойства, температура хранения
Введение
Современное состояние структуры питания в
мире показывает рост удельного веса потребления
молочных продуктов как на территории Российской
Федерации, так и во всем мире [1]. Привлекательность
молочных продуктов для потребителей обусловлена
наличием в их составе белка с высокой пищевой и
биологической ценностью. Он обладает высоким
коэффициентом перевариваемости, а также
значительным содержанием кальция, находящегося
в оптимальном соотношении с фосфором, который
способствует его максимальному усвоению
организмом [2, 3].
Среди разнообразия молочных продуктов,
подвергнутых кислотно-индуцированному воздей-
ствию с образованием молочных гелей, популярным
и потребляемым во всем мире является йогурт [4].
За последние 5 лет в странах с крупнейшими
экономиками произошел рост объемов продаж
йогурта более чем на 10 % [5]. Большинство
потребителей рассматривают йогурт не только
как богатый белком десерт формата «To go», но
и как продукт для профилактики тех или иных
заболеваний [6, 7]. Ряд авторов отмечает, что
употребление йогурта способствует нормализации
кишечной микрофлоры, профилактике ожирения,
метаболического синдрома, сахарного диабета II типа
и сердечно-сосудистых заболеваний, остеопороза,
дисбактериоза и многих других заболеваний [8–12].
Общий мировой интерес к таким продуктам
возрос наряду с ростом затрат на здравоохранение,
увеличением продолжительности жизни и
стремлением к высокому качеству жизни [13].
Однако, несмотря на доказанные положительные
эффекты при потреблении йогурта, значимым для
потребителя является вопрос качества и начальной
привлекательности органолептических свойств
продукта. Они предопределяют текстурные свойства
и физическую стабильность йогурта, в т. ч. при
хранении на полках магазина. Потребителями
воспринимаются такие текстурные свойства
продукта, как плотность и кремообразность сгустка
на ложке, визуальная вязкость, гладкость и блеск
поверхности. Физическая стабильность десертного
йогурта характеризуется отсутствием синерезиса, а
также видимых или воспринимаемых глазом хлопьев
белка в продукте [14].
Свойства йогурта зависят как от сырьевых (в том
числе генетических факторов) и технологических
факторов при его производстве, так и от соблюдения
холодильной цепочки движения продукта от завода
до потребителя. Наибольшая нестабильность
температурных режимов хранения кисломолочной
продукции наблюдается в жаркий летний период при
перевозке продукции в авторефрижераторах, а также
при ее хранении в холодильных витринах открытого
типа в потребительском отделе супермаркетов,
где температурные условия способны достигать
12 ± 2 °С. Хранение кислотно-индуцированных
молочных гелей при температурах, превышающих
нормативно разрешенные значения (выше 6 °С),
способно оказывать непосредственное влияние
Abstract.
Introduction. Yoghurt has become one of the most popular acid-induced dairy products in the world. Consumers see yoghurt not
only as a tasty, protein-rich, and calcium-fortified dessert, but also as a product that improves intestinal microflora and prevents
obesity, metabolic syndrome, type II diabetes, and cardiovascular diseases. The stability of the structure and consistency of yoghurt
directly depend on the composition and properties of raw materials, including genetic and technological factors and compliance with
temperature storage conditions. Yoghurt formulations include various dairy raw materials, e.g. milk powder. The research objective
was to assess the effect of κ-casein gene polymorphism in milk powder on the technological properties of acid-induced milk gels
when simulating different temperature storage conditions.
Study objects and methods. The research featured yoghurt samples prepared from milk powder of CSN3 gene (AA and BB). Model
systems of yoghurt were prepared from dry bulk milk, mixed by mass fraction of protein in the ratio of AA2:BB2 as 75:25, 50:50, and
25:75%, respectively. The experiment involved standard methods, optical methods, dynamic viscometry, and PCR-RFLP.
Results and discussion. As the mass fraction of BB dry bulk milk increased, the structural and mechanical properties, dimensional
stability, and surface tension increased, too. As the storage temperature fell from 4 ± 2 to 12 ± 2°C, the structural and mechanical
properties, dimensional stability, surface tension, and moisture-holding ability decreased while maintaining the previously established
dependencies. The CSN3 gene polymorphism proved to have no effect on the curd tension after fermentation. Significant differences
between the allelic variants AA and BB became obvious only after complete cooling and structuring of the product.
Conclusion. The obtained experimental results and the analysis of related publications suggested an indirect effect of the κ-casein
gene polymorphism on the structural and mechanical properties, associated with a genetic effect on the average diameter of casein
micelles in the original milk and the resulting biochemical and isothermal processes. The research made it possible to assess the effect
of the СSN3 gene polymorphism on the technological properties of dry milk during its processing into fermented milk products.
Keywords. Milk, milk protein, casein, yogurt, genotype, PCR-RFLP, structural and mechanical properties, storage temperature
For citation: Kruchinin AG, Turovskaya SN, Illarionova EE, Bigaeva AV. Evaluation of the Effect of κ-casein Gene Polymorphism
in Milk Powder on the Technological Properties of Acid-Induced Milk Gels. Food Processing: Techniques and Technology.
2021;51(1):53–66. (In Russ.). https://doi.org/10.21603/2074-9414-2021-1-53-66.
55
Кручинин А. Г. [и др.] Техника и технология пищевых производств. 2021. Т. 51. № 1 С. 53–66
на потребительские свойства продуктов, снижая
заявленные сроки годности.
Одним из основных технологических факторов,
влияющий на потребительские свойства десертного
йогурта, является гомогенизация молочной смеси
(при условии соблюдения режимов сквашивания).
Гомогенизация молока способствует увеличению
общей площади поверхности жировых шариков
и препятствует отстаиванию, а также окислению
молочного жира. Образующийся в процессе
гомогенизации новый поверхностный слой жировых
шариков состоит из мицелл казеина и их фрагментов,
белков сыворотки и разрушенных оболочек жировых
шариков. Новый поверхностный слой позволяет
жировым шарикам взаимодействовать как частицы
псевдоказеина в структуре кислого протеинового
геля, увеличивая количество взаимодействующих
частиц. Таким образом, увеличение площади
поверхности жировых шариков в гомогенизированной
молочной основе йогурта повышает плотность
йогурта. Кроме того, снижение размера жировых
шариков и частично белков напрямую коррелирует с
визуально воспринимаемой повышенной гладкостью
и пониженной мучнистостью йогурта [15].
Другим технологическим фактором является
тепловая обработка молочной смеси. Нагрев молока
до температуры 92 ± 2 °С с выдержкой от 3 до 5 мин
обеспечивает практически полную денатурацию
сывороточных белков – 95–99 %. Денатурированный
сывороточный белок и κ-казеин образуют комплексы,
которые улучшают консистенцию йогурта (гладкая и
блестящая поверхность), придают плотность сгустку,
повышают влагоудерживающую способность
и т. д. [16, 17].
Поскольку йогурт является кисломолочным
продуктом с повышенным содержанием сухих
веществ за счет введения в рецептуру сухого молока,
то от его качества и технологических свойств
напрямую зависит качество готовой продукции,
особенно если йогурт полностью производят на
основе сухого молока. Сухое молоко, по сравнению
с другими видами молочного сырья, обладает рядом
преимуществ, а именно повышенной пищевой и
биологической ценностью, длительными сроками
хранения в широком диапазоне температур,
способностью нивелирования качественных и
количественных сезонных колебаний сырья.
Качество сухого молока зависит от генетических
(наследственность, порода животного, его генотип),
паратипических (возраст, состояние здоровья,
период лактации, рацион кормления животного
и т. д.) и технологических (сыропригодность,
термоустойчивость, растворимость и т. д.)
факторов. Значимым свойством сухого молока при
производстве десертных йогуртов является его
способность к коагуляции под действием заквасочной
микрофлоры, первостепенная роль в которой
принадлежит молочным белкам [3, 15].
Белковый состав молока и его влияние на
технологические свойства уже давно являются
предметом интереса мировых исследователей
молочной отрасли. На сегодняшний день
проведен большой объем работ по изучению
влияния полиморфизма гена κ-казеина (CSN3) на
технологические свойства (термоустойчивость и
сыропригодность) молока-сырья. Как следствие,
информация о влиянии генотипа животного по
гену CSN3 на состав и технологические свойства
получаемого молока может быть использована для
их улучшения и направленной селекции крупного
рогатого скота с помощью исследуемых маркеров
без необходимости фенотипирования больших групп
потомства [18–20].
Рассматривая полиморфизм гена CSN3, особую
актуальность приобретает изучение его влияния в
чистом и в смешанном виде (сборное молоко) на
технологические свойства сухого молока после его
восстановления при производстве десертного йогурта
и устойчивость готового продукта, в т. ч. в процессе
хранения.
Целью данной работы являлась оценка влияния
полиморфизма гена κ-казеина в сухом молоке на
технологические свойства кислотно-индуцированных
молочных гелей при имитации различных
температурных условий хранения.
Объекты и методы исследования
Характеристика образцов сухого молока. Молоко-
сырье, полученное от коров (КФХ «Мухаметшин»,
Россия, Татарстан) с генотипами AA и BB по гену
κ-казеина, было подвергнуто сублимационной сушке
в камерах «TG-50» («Hochvakuum», Германия). Сухое
сублимированное молоко было исследовано по
основным физико-химическим показателям (табл. 1).
Образцы сухого молока хранились в холодильной
камере при температуре 4 ± 2 °С в герметично
упакованной полимерной таре на протяжении
4 месяцев. Перед проведением исследований образцы
восстанавливали до массовой доли белка 3,2 %. На
их основе были приготовлены смоделированные
варианты образцов «сборного» молока, смешанные по
массовой доле белка в соотношении АА2:ВВ2 75:25 %,
АА2:ВВ2 50:50 % и АА2:ВВ2 25:75 %. Навески
модельных систем для восстановления сухого
«сборного» молока представлены в таблице 2.
Сублимированное сухое молоко восстанавливали
дважды прокипяченной дистиллированной водой
с температурой 40 ± 2 °С в многофункциона-
льном блендере-диспергаторе «Thermomix TM 31»
(«Vorwerk», Германия).
После внесения сухого молока в емкость смесь
диспергировали в течение 10 мин при скорости
56
Kruchinin A.G. et al. Food Processing: Techniques and Technology, 2021, vol. 51, no. 1, pp. 53–66
500–1000 об/мин. Затем смесь охлаждали до
температуры 20 ± 2 °С и оставляли в покое для
набухания белков. Физико-химические показатели
восстановленных образцов представлены в таблице 1.
Приготовление образцов йогурта. Образцы
восстановленного молока после сублимационной
сушки, стандартизованные до массовой доли белка
3,2 % и массовой доли жира 4,0 %, предварительно
нагревали до температуры 60 °C и гомогенизировали
с использованием лабораторного гомогенизатора
(«Manton Gaulin», США) при давлении 15,0 МПа.
Гомогенизированное молоко подвергали тепловой
обработке при температуре 92 ± 2 °С в течение
5 мин, после чего охлаждали до температуры
42 °С. Охлажденное молоко заквашивали
йогуртной заквасочной культурой YO-PROX 700
(«BIOPROX», Франция). Лиофилизированную
закваску предварительно активировали охлажден-
ной кипяченной дистиллированной водой в
единой емкости. Молочную смесь сквашивали при
температуре 42 °C в течение 5–6 ч до образования
сгустка с кислотностью pH 4,6–4,7. Образцы йогурта
медленно охлаждали до температуры 20 ± 2 °C и
перемешивали сгусток до однородной консистенции.
Каждый образец йогурта делили на 2 части и
расфасовывали по стаканчикам и доохлаждали.
Одну часть йогуртов хранили при температуре
4 ± 2 °C, а другую часть при температуре 12 ± 2 °C.
Инструментальные измерения были выполнены через
48 ч после окончания технологического процесса.
Молекулярно-генетический анализ молока. В
исследуемых образцах сухого молока выполняли
оценку полиморфизма гена CSN3 по А- и
В-аллельным вариантам посредством ПЦР-ПДРФ-
анализа.
ДНК из образцов сухого молока выделяли
с помощью набора «ДНК-сорб-С-М»
ФБУН Центральный НИИ эпидемиологии
Роспотребнадзора, используя его инструкцию.
Амплификацию гена CSN3 осуществляли на
программируемом приборе «Терцик» (Россия)
с реагентами производства СибЭнзим (Россия)
в реакционных смесях объемом по 20 мкл,
включающих:
– 2 мкл смеси dNTP (0,25 мМ каждого);
– 2 мкл буфера для Taq ДНК полимеразы (1×);
– 0,2 мкл Taq ДНК полимеразы (1 ед.);
– 0,4 мкл праймеров JK5: 5/-АТСАТТТАТGGCCA-
Таблица 1. Физико-химический состав образцов сухого молока и восстановленного сухого молока
Table 1. Physicochemical composition of milk powder and reconstituted milk powder samples
Наименование показателя ± неопре-
делен-
ность
Фактические значения
Сухое молоко Восстановленное сухое молоко
АА1 ВВ1 АА2:ВВ2
(100:0 %)
АА2:ВВ2
(75:25 %)
АА2:ВВ2
(50:50 %)
АА2:ВВ2
(25:75 %)
АА2:ВВ2
(0:100 %)
Массовая доля жира, % ± 0,150 29,55 31,39 3,99 4,03 4,06 4,07 4,10
Массовая доля общего белка, % ± 0,060 23,79 24,50 3,21 3,20 3,23 3,21 3,20
Массовая доля сывороточных белков, % ± 0,200 6,06 6,54 0,82 0,85 0,85 0,83 0,86
Массовая доля казеиновых белков, % ± 0,033 18,11 18,14 2,44 2,43 2,42 2,44 2,37
Массовая доля влаги, % ± 0,200 2,57 2,33 86,85 86,94 86,99 87,07 87,23
Массовая доля СОМО, % ± 0,400 97,43 97,67 9,16 9,03 8,95 8,86 8,67
Массовая доля лактозы, % ± 0,350 39,40 38,37 5,31 5,20 5,25 5,15 5,02
Содержание Са, мг/кг ± 0,500 881,85 812,05 118,96 116,10 112,57 110,82 106,17
Активная кислотность, ед. рН ± 0,020 – – 6,83 6,84 6,79 6,80 6,78
Таблица 2. Состав модельных систем для восстановления сухого «сборного» молока, полученного
из молока-сырья коров, генотипированных по гену CSN3
Table 2. Composition of model systems for the reconstitution of dry bulk milk obtained from raw milk of cows genotyped by the CSN3 gene
Наименование сырья Наименование модельных систем
АА2:ВВ2
(100:0 %)
АА2:ВВ2
(75:25 %)
АА2:ВВ2
(50:50 %)
АА2:ВВ2
(25:75 %)
АА2:ВВ2
(0:100 %)
Сухое молоко, полученное из молока-сырья
коров с генотипом АА по гену CSN3, г
135,00 101,25 67,50 33,75 –
Сухое молоко, полученное из молока-сырья
коров с генотипом ВВ по гену CSN3, г
– 32,68 65,35 98,03 130,70
Вода, г 865,00 866,07 867,15 868,22 869,30
Итого 1000,00 1000,00 1000,00 1000,00 1000,00
57
Кручинин А. Г. [и др.] Техника и технология пищевых производств. 2021. Т. 51. № 1 С. 53–66
TTCCACCAAAG-3/ и JK3: 5/-GCCCATTTCGCCTTC
TCTGTAACAGA-3/ (0,5 мкМ каждого);
– 2 мкл пробы ДНК.
Использовали следующий режим амплификации:
×1:94 °С – 4 мин; ×35:94 °С – 10 с, 63 °С – 10 с,
72 °С – 10 с; ×1:72 °С – 7 мин.
ПДРФ-идентификацию генотипов по аллельным
вариантам А и В гена CSN3 проводили путем
обработки 20 мкл ПЦР-пробы 5 ед. рестриктазы HinfI
в SE-буфере «О» (СибЭнзим, Россия) с инкубацией
при 37 ºС в течение 12 ч.
В результате генотипирования образцов
по аллелям А и В гена CSN3 с использованием
пары праймеров JK5 и JK3 и рестриктазы HinfI
были получены ПЦР-продукт размером 350 bp
и CSN3-ПДРФ-HinfI профили: ВВ = 265/85 bp,
АА = 134/131/85, АВ = 265/134/131/85.
Для детекции полученных результатов
инкубированные ПЦР-ПДРФ-фрагменты окрашивали
буфером для нанесения образцов на агарозный гель
(4× Gel Loading Dye, Blue, ЗАО «Евроген», Россия) в
соотношении 3:1. Окрашенные амплификаты вносили
в лунки 2 % агарозного геля, приготовленного
путем плавления 2 г агарозы (Biotechnology Grade,
«Amresco», США) в 100 мл трис-ацетатного
электродного буфера (500 мл 1× TAE буфера,
15 мкл 1 % раствора бромистого этидия). Детекцию
осуществляли посредством горизонтального
электрофореза при использовании камеры «SE-2»
(«Хеликон», Россия) и источника питания «Эльф-
4» («ДНК-Технология», Россия) с визуализацией
результатов на трансиллюминаторе системы гель-
документирования Gel Doc XR+ c поддержкой
программного обеспечения Image Lab («Bio-Rad»,
США). Используемый режим электрофореза:
выходное напряжение – 180 В, выходной ток – 150 мА,
время электрофореза – 45 мин [21].
Физико-химический анализ образцов. Опре-
деление основных физико-химических показателей
сухого и восстановленного молока проводили по
стандартизованным методикам:
– массовую долю жира определяли кислотным
методом Гербера в соответствии с ГОСТ Р ИСО
2446-2011, ISO 19662:2018 [IDF 238:2018] и ISO
11870:2009 [IDF 152:2009];
– массовую долю белка определяли по методу
Кьельдаля по ISO 1871:2009 и ISO 8968-1:2014 [IDF
20-1:2014] на анализаторе белка «Kjeltec-2400 Auto
Analyzer» («Foss Electric», Дания);
– массовую долю сывороточных белков и фракций
казеина определяли путем кислотного осаждения
казеина и измерения общего азота в фильтрате по ISO
17997-1:2004 [IDF 29-1:2004];
– массовую долю сухих веществ в молоке определяли
термогравиметрическими методами по ГОСТ ISO
6731/IDF 21-2012;
– массовую долю лактозы определяли поляри-
метрическим методом в соответствии ГОСТ Р
54667-2011 и ферментативным методом в качестве
контрольного по ISO 26462:2010;
– содержание Ca определяли титриметрическим
методом по ISO 12081:2010 [IDF 36:2010];
– активную кислотность определяли потенциометри-
ческим методом с использованием рН-метра «InoLab
pH Level 1», оснащенного комбинированным
рН-электродом «Sen Tix 61».
Определение плотности сгустка. Анализ
профиля текстуры был выполнен на структурометре
«СТ-2» (ООО «Лаборатория качества», Россия) с
использованием теста на деформацию, подклю-
ченного к компьютеру, который запрограммирован
с помощью программного обеспечения для анализа
текстуры. К подвижной тензобалке прикрепляли
индентор «Конус 90» (СТ-2.33.00.004) из дюрали.
Скорость тензобалки была установлена на уровне 30
мм/мин. Образец йогурта измеряли при температуре
20 ± 2 °C до момента перемешивания сгустка.
Начало измерения фиксировали при появлении
сопротивления, а окончание при погружении
индентора в продукт на 12 мм ниже поверхности
йогурта.
Определение динамической вязкости и
степени тиксотропности сгустка. Измерение
динамической вязкости десертного йогурта
проводили с помощью ротационного вискозиметра
«Rheotest 2» («Medingen», Германия) в диапазоне
I b и II b на системе коаксиальных цилиндров
S/S1 при температуре хранения образцов 4 ± 2 и
12 ± 2 °C соответственно. Угол сдвига измерялся с
использованием 12 скоростей сдвига в восходящем
направлении и 11 скоростей в нисходящем
направлении. Степень тиксотропности определяли
как площадь петли гистерезиса между кривыми
течения в диапазоне изменения скоростей сдвига
от 1,5 до 656 с-1 при прямом и обратном ходе,
выраженной в процентах. Пересчет значений прово-
дили в соответствии с методическими указаниями
компании-изготовителя прибора [22].
Определение влагоудерживающей способности.
Образец йогурта в количестве 25 г помещали в
пластиковый фалькон с крышкой объемом 50 мл
и центрифугировали при скорости 8000 об/мин в
течение 15 мин. После окончания центрифугирования
выделившуюся надосадочную жидкость аккуратно
сливали и взвешивали. Массовая доля надосадочной
жидкости использовалась как показатель синерезиса
сыворотки (мг/100 г десертного йогурта).
Определение краевого угла смачивания.
Измерение краевого угла смачивания (КУС),
характеризующий способность десертного йогурта
сохранять форму, осуществляли методом лежачей
капли на анализаторе формы капли «DSA25»
58
Kruchinin A.G. et al. Food Processing: Techniques and Technology, 2021, vol. 51, no. 1, pp. 53–66
(«KRÜSS», Германия) с программным обеспечением
ADVANCE. КУС измеряли в момент нахождения
капли йогурта в статическом состоянии на твердой
поверхности. В качестве твердой поверхности были
выбраны пластины из нержавеющей стали марки
«AISI 304» с идентичным индексом шерохова-
тости (рис. 1).
Подготовленный образец йогурта при заданной
температуре набирали в измерительный шприц.
Шприц закрепляли в подвижной каретке прибора,
выравнивали иглу перпендикулярно по отношению
к поверхности и калибровали прибор перед каждым
измерением. Для измерения КУС десертного йогурта
была подобрана игла диаметром 0,77 мм, объем
выдавливаемой капли 6,0–7,0 мкл. Подача продукта
осуществлялась до момента касания капли с твердой
поверхностью, после чего игла удалялась. Капля
стабилизировалась в течение 3 мин. Измерение
КУС проводилось при помощи встроенной камеры
высокой четкости. Эта операция повторялась 3–5 раз,
затем фиксировалось среднее значение и отклонение.
Результаты были обсчитаны автоматически при
помощи программного обеспечения, поставляемого с
прибором.
Определение поверхностного натяжения. Изме-
рение поверхностного натяжения (ПН) осуществляли
методом висячей капли на оптическом анализаторе
формы капли «DSA25» («KRÜSS», Германия) с
программным обеспечением ADVANCE. Шприц
с продуктом закрепляли в подвижной каретке и
производили калибровку оптического прибора. Для
измерения ПН была подобрана игла диаметром
0,66 мм, объем выдавливаемой капли составлял
5–6 мкл. Подача продукта была автоматизированной
исходя из максимального объема капли, способного
удержаться на игле. Подвешенную на игле каплю
оставляли в покое на 1 минуту для уравновешивания,
после чего проводили измерения. Измерения
продукта проводили при температурах его хранения.
Средние значения и отклонения обсчитывались
автоматически при помощи предустановленного
программного обеспечения.
Моделирование эксперимента обеспечивало его
проведение в 3-х кратной повторности. Обработку
массивов полученных данных проводили при
помощи офисных программ Microsoft Excel 2019.
Результаты и их обсуждение
Оценка плотности сгустка сквашенного
йогурта. Первоочередной задачей исследований,
с точки зрения энергоемкости технологического
процесса перемешивания йогурта, являлось изучение
влияния полиморфизма гена CSN3 на плотность
сгустков, образованных в результате сквашивания
и охлаждения до температуры 20 ± 2 °С модельных
систем «сборного» молока йогуртной заквасочной
культурой (рис. 2).
Исследования показали, что образцы йогурта,
сквашенные на молоке с 100 %-ным преобладанием
генотипов AA и BB по гену CSN3, а также образец,
смешанный по казеину в соотношении 50:50 %, имели
приблизительно равную нагрузку для деформации на
уровне 30,0–31,5 г при среднем уровне погружении
конусного индентора и 103–105 г при максимальном
уровне погружения. Смешивание молока с
генотипами АА и ВВ в соотношении 75:25 и 25:75 %
приводило к образованию более слабого сгустка, где
нагрузка при средней глубине пенетрации составляла
25,8 и 27,8 г, а при максимальной глубине пенетрации
92,9 и 93,5 г соответственно. Таким образом,
плотность сквашенных сгустков отличалась на 10 %.
Полученные данные свидетельствуют об отсутствии
явных закономерностей, коррелирующих с
генетическими факторами, влияющими на плотность
охлажденного сгустка после сквашивания.
Исследование структурно-механических
свойств десертного йогурта. Динамическая
вязкость и способность десертного йогурта
восстанавливаться после приложенных к нему
механических воздействий, таких как встряхивание,
относятся к факторам, формирующим качество
кисломолочного продукта. Конструктивные
особенности открытых магазинных витрин,
перегрузка их продукцией, неисправности в системе
охлаждения, несоблюдение температурных условий
хранения – все это способно привести к снижению
структурно-механических свойств продукта, а значит
ухудшить их качество. Поэтому целью дальнейших
исследований было выявление зависимостей
влияния факторов полиморфизма гена κ-казеина на
динамическую вязкость, степень тиксотропности
и устойчивости к «тепловому шоку». Для этого в
структурированных после перемешивания десертных
йогуртах, приготовленных на модельных системах
Рисунок 1. Поверхность шлифованной пластины
из нержавеющей стали марки «AISI 304»
Figure 1. Surface of an AISI 304 grinded stainless steel plate
59
Кручинин А. Г. [и др.] Техника и технология пищевых производств. 2021. Т. 51. № 1 С. 53–66
сухого «сборного» молока, полученного от коров
с генотипами AA и BB по гену CSN3, спустя 48 ч
была исследована динамическая вязкость и степень
тиксотропности при температуре хранения 4 ± 2 и
12 ± 2 °С (рис. 3, 4).
Анализ полученных данных показал, что
наименьшей динамической вязкостью обладал
десертный йогурт, приготовленный на сухом
восстановленном молоке, полученном от коров с
генотипом АА по гену CSN3. Выявлена зависимость
повышения динамической вязкости десертного
йогурта с увеличением в «сборном» сухом молоке
количества молока, полученного от коров с
генотипом ВВ по CSN3. Динамическая вязкость
образца десертного йогурта АА2:ВВ2 (0:100 %) была
выше на 67 %, у образца АА2:ВВ2 (50:50 %) выше на
Рисунок 2. Исследование плотности сквашеного сгустка десертного йогурта после охлаждения до температуры 20 ± 2 °С:
a) АА2:ВВ2 (100:0 %); b) АА2:ВВ2 (75:25 %); c) АА2:ВВ2 (50:50 %); d) АА2:ВВ2 (25:75 %); e) АА2:ВВ2(0:100 %)
Figure 2. Fermented curd tension of dessert yogurt after cooling to temperature 20 ± 2°С: a) АА2:ВВ2 (100:0%); b) АА2:ВВ2 (75:25%);
c) АА2:ВВ2 (50:50%); d) АА2:ВВ2 (25:75%); e) АА2:ВВ2 (0:100%)
y = 0,0009x3 0,0216x2 + 0,9904x + 5,6233
R² = 0,9992
y = 0,5x 0,5
R² = 1
0
5
10
15
20
25
30
0
20
40
60
80
100
0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0
Продолжительность пенетрации, с
Нагрузка, г
Глубина пенетрации, мм
y = 0,0006x3 + 0,0045x2 + 0,4338x + 6,2504
R² = 0,9996
y = 0,5x 0,5
R² = 1
0
5
10
15
20
25
30
0
20
40
60
80
100
0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0
Продолжительность пенетрации, с
Нагрузка, г
Глубина пенетрации, мм
0
20
40
60
80
100
0,0 1,5 3,0 Нагрузка, г
y = 0,0007x3 0,0171x2 + 0,874x + 4,6168
R² = 0,9993
y = 0,5x 0,5
R² = 1
0
5
10
15
20
25
30
0
20
40
60
80
100
0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0
Продолжительность пенетрации, с
Нагрузка, г
Глубина пенетрации, мм
y = 0,0007x3 0,006x2 + 0,7379x + 6,1082
R² = 0,9996
y = 0,5x 0,5
R² = 1
0
5
10
15
20
25
30
0
20
40
60
80
100
0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0
Продолжительность пенетрации, с
Нагрузка, г
Глубина пенетрации, мм
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
1,5 Динамическая вязкость, Пa×с
y = 0,0046x3 + 0,1175x2 1,037x + 3,3916
R² = 0,9873
y = 0,0021x3 + 0,056x2 0,4921x + 1,5683
R² = 0,9948
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
y = 0,0041x3 + 0,1134x2 1,0917x + 3,8474
R² = 0,9985
y = 0,0018x3 + 0,049x2 0,4475x + 1,5168
R² = 0,9907
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
Динамическая вязкость, Пa×с
y = 0,0063x3 + 0,1688x2 1,5507x + 5,1283
R² = 0,9942
y = 0,0032x3 + 0,0898x2 0,8602x + 2,8962
R² = 0,9989
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
y = 1,9246x3 + 21,005x2 65,035x + 110,19
R² = 0,9741
0
20
40
60
80
АА:ВВ
(100:0%)
АА:ВВ
(75:25%)
АА:ВВ
(50:50%)
АА:ВВ
(25:75%)
АА:ВВ
(0:100%)
Тиксотропность, %
Наименование образца
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
1,5 Динамическая вязкость, Пa×с
y = 0,0009x3 0,0216x2 + 0,9904x + 5,6233
R² = 0,9992
y = 0,5x 0,5
R² = 1
0
5
10
15
20
25
30
0
20
40
60
80
100
0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0
Продолжительность пенетрации, с
Нагрузка, г
Глубина пенетрации, мм
y = 0,0006x3 + 0,0045x2 + 0,4338x + 6,2504
R² = 0,9996
y = 0,5x 0,5
R² = 1
0
5
10
15
20
25
30
0
20
40
60
80
100
0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0
Продолжительность пенетрации, с
Нагрузка, г
Глубина пенетрации, мм
0
20
40
60
80
100
0,0 1,5 Нагрузка, г
y = 0,0007x3 0,0171x2 + 0,874x + 4,6168
R² = 0,9993
y = 0,5x 0,5
R² = 1
0
5
10
15
20
25
30
0
20
40
60
80
100
0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0
Продолжительность пенетрации, с
Нагрузка, г
Глубина пенетрации, мм
y = 0,0007x3 0,006x2 + 0,7379x + 6,1082
R² = 0,9996
y = 0,5x 0,5
R² = 1
0
5
10
15
20
25
30
0
20
40
60
80
100
0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0
Продолжительность пенетрации, с
Нагрузка, г
Глубина пенетрации, мм
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
1,5 Динамическая вязкость, Пa×с
y = 0,0046x3 + 0,1175x2 1,037x + 3,3916
R² = 0,9873
y = 0,0021x3 + 0,056x2 0,4921x + 1,5683
R² = 0,9948
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
y = 0,0041x3 + 0,1134x2 1,0917x + 3,8474
R² = 0,9985
y = 0,0018x3 + 0,049x2 0,4475x + 1,5168
R² = 0,9907
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
Динамическая вязкость, Пa×с
y = 0,0063x3 + 0,1688x2 1,5507x + 5,1283
R² = 0,9942
y = 0,0032x3 + 0,0898x2 0,8602x + 2,8962
R² = 0,9989
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
y = 1,9246x3 + 21,005x2 65,035x + 110,19
R² = 0,9741
0
20
40
60
80
АА:ВВ
(100:0%)
АА:ВВ
(75:25%)
АА:ВВ
(50:50%)
АА:ВВ
(25:75%)
АА:ВВ
(0:100%)
Тиксотропность, %
Наименование образца
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
1,5 Динамическая вязкость, Пa×с
y = 0,0009x3 0,0216x2 + 0,9904x + 5,6233
R² = 0,9992
y = 0,5x 0,5
R² = 1
0
5
10
15
20
25
30
0
20
40
60
80
100
0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0
Продолжительность пенетрации, с
Нагрузка, г
Глубина пенетрации, мм
0
20
40
60
80
100
0,0 1,5 Нагрузка, г
y = 0,0007x3 0,0171x2 + 0,874x + 4,6168
R² = 0,9993
y = 0,5x 0,5
R² = 1
0
5
10
15
20
25
30
0
20
40
60
80
100
0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0
Продолжительность пенетрации, с
Нагрузка, г
Глубина пенетрации, мм
0
20
40
60
80
100
0,0 1,5 Нагрузка, г
y = 0,0046x3 + 0,1175x2 1,037x + 3,3916
R² = 0,9873
y = 0,0021x3 + 0,056x2 0,4921x + 1,5683
R² = 0,9948
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
Динамическая вязкость, Пa×с
y = 0,0063x3 + 0,1688x2 1,5507x + 5,1283
R² = 0,9942
y = 0,0032x3 + 0,0898x2 0,8602x + 2,8962
R² = 0,9989
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
0
20
40
60
80
Тиксотропность, %
y = 0,0009x3 0,0216x2 + 0,9904x + 5,6233
R² = 0,9992
y = 0,5x 0,5
R² = 1
0
5
10
15
20
25
30
1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0
Продолжительность пенетрации, с
Глубина пенетрации, мм
y = 0,0006x3 + 0,0045x2 + 0,4338x + 6,2504
R² = 0,9996
y = 0,5x 0,5
R² = 1
0
5
10
15
20
25
30
0
20
40
60
80
100
0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0
Продолжительность пенетрации, с
Нагрузка, г
Глубина пенетрации, мм
y = 0,0007x3 0,0149x2 + 0,9636x + 4,9292
R² = 0,9996
y = 0,5x 0,5
R² = 1
0
20
40
60
80
100
0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0
Нагрузка, г
Глубина пенетрации, мм
y = 0,0007x3 0,0171x2 + 0,874x + 4,6168
R² = 0,9993
y = 0,5x 0,5
R² = 1
0
5
10
15
20
25
30
1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0
Продолжительность пенетрации, с
Глубина пенетрации, мм
y = 0,0007x3 0,006x2 + 0,7379x + 6,1082
R² = 0,9996
y = 0,5x 0,5
R² = 1
0
5
10
15
20
25
30
0
20
40
60
80
100
0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0
Продолжительность пенетрации, с
Нагрузка, г
Глубина пенетрации, мм
y = 0,004x3 + 0,1053x2 0,9375x + 3,069
R² = 0,9921
y = 0,002x3 + 0,0546x2 R² = 0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 Динамическая вязкость, Пa×с
ПрямоГйр хаодди ент напряжения на Осрберза,y = 0,0046x3 + 0,1175x2 1,037x + 3,3916
R² = 0,9873
y = 0,0021x3 + 0,056x2 0,4921x + 1,5683
R² = 0,9948
4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
y = 0,0041x3 + 0,1134x2 1,0917x + 3,8474
R² = 0,9985
y = 0,0018x3 + 0,049x2 0,4475x + 1,5168
R² = 0,9907
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
y = 0,0065x3 + 0,1689x2 1,4795x R² = 0,9897
y = 0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
1,5 4,5 13,5 40,5 Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения Прямой ход y = 0,0063x3 + 0,1688x2 1,5507x + 5,1283
R² = 0,9942
y = 0,0032x3 + 0,0898x2 0,8602x + 2,8962
R² = 0,9989
4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
y = 1,9246x3 + 21,005x2 65,035x + 110,19
R² = 0,9741
0
20
40
60
80
АА:ВВ
АА:ВВ
АА:ВВ
АА:ВВ
АА:ВВ
Тиксотропность, %
y = 0,0031x3 + 0,0861x2 0,8402x + 3,0518
R² = 0,9988
y = 0,002x3 + 0,0546x2 0,4873x R² = 0,996
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 Динамическая вязкость, Пa×с
+ 6,2504
0
5
10
15
20
25
30
10,5 12,0
Продолжительность пенетрации, с
y = 0,0007x3 0,0149x2 + 0,9636x + 4,9292
R² = 0,9996
y = 0,5x 0,5
R² = 1
0
5
10
15
20
25
30
0
20
40
60
80
100
0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0
Продолжительность пенетрации, с
Нагрузка, г
Глубина пенетрации, мм
0,7379x + 6,1082
0
5
10
15
20
25
30
10,5 12,0
Продолжительность пенетрации, с
y = 0,004x3 + 0,1053x2 0,9375x + 3,069
R² = 0,9921
y = 0,002x3 + 0,0546x2 0,5178x + 1,7791
R² = 0,9954
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
ПрямоГйр хаодди ент напряжения на Осрберза,т сн-ы1 й ход
1,0917x + 3,8474
0,9985
0,0018x3 + 0,049x2 0,4475x + 1,5168
R² = 0,9907
40,5 121,5 364,5
напряжения на срез, с1
Обратный ход
y = 0,0065x3 + 0,1689x2 1,4795x + 4,6542
R² = 0,9897
y = 0,003x3 + 0,0804x2 0,7208x + 2,3091
R² = 0,9891
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с Градиент напряжения на срез, с
1
Прямой ход Обратный ход
+ 110,19
y = 0,0031x3 + 0,0861x2 0,8402x + 3,0518
R² = 0,9988
y = 0,002x3 + 0,0546x2 0,4873x + 1,5659
R² = 0,996
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
Динамическая вязкость, Пa×с
6,2504
0
5
10
15
20
25
30
10,5 12,0
Продолжительность пенетрации, с
y = 0,0007x3 0,0149x2 + 0,9636x + 4,9292
R² = 0,9996
y = 0,5x 0,5
R² = 1
0
5
10
15
20
25
30
0
20
40
60
80
100
0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0
Продолжительность пенетрации, с
Нагрузка, г
Глубина пенетрации, мм
0,7379x + 6,1082
0
5
10
15
20
25
30
10,5 12,0
Продолжительность пенетрации, с
y = 0,004x3 + 0,1053x2 0,9375x + 3,069
R² = 0,9921
y = 0,002x3 + 0,0546x2 0,5178x + 1,7791
R² = 0,9954
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
ПрямоГйр хаодди ент напряжения на Осрберза,т сн-ы1 й ход
1,0917x + 3,8474
0,0018x3 + 0,049x2 0,4475x + 1,5168
R² = 0,9907
40,5 121,5 364,5
на срез, с1
Обратный ход
y = 0,0065x3 + 0,1689x2 1,4795x + 4,6542
R² = 0,9897
y = 0,003x3 + 0,0804x2 0,7208x + 2,3091
R² = 0,9891
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
110,19
y = 0,0031x3 + 0,0861x2 0,8402x + 3,0518
R² = 0,9988
y = 0,002x3 + 0,0546x2 0,4873x + 1,5659
R² = 0,996
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
Динамическая вязкость, Пa×с
0,9904x + 5,6233
0,5
0
5
10
15
20
25
30
10,5 12,0
Продолжительность пенетрации, с
мм
y = 0,0006x3 + 0,0045x2 + 0,4338x + 6,2504
R² = 0,9996
y = 0,5x 0,5
R² = 1
0
5
10
15
20
25
30
0
20
40
60
80
100
0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0
Продолжительность пенетрации, с
Нагрузка, г
Глубина пенетрации, мм
y = 0,0007x3 0,0149x2 + 0,9636x + 4,9292
R² = 0,9996
y = 0,5x 0,5
R² = 1
0
5
10
15
20
25
30
0
20
40
60
80
100
0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0
Продолжительность пенетрации, с
Нагрузка, г
Глубина пенетрации, мм
0,874x + 4,6168
0,5
1
0
5
10
15
20
25
30
10,5 12,0
Продолжительность пенетрации, с
y = 0,0007x3 0,006x2 + 0,7379x + 6,1082
R² = 0,9996
y = 0,5x 0,5
R² = 1
0
5
10
15
20
25
30
0
20
40
60
80
100
0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0
Продолжительность пенетрации, с
Нагрузка, г
Глубина пенетрации, мм
y = 0,004x3 + 0,1053x2 0,9375x + 3,069
R² = 0,9921
y = 0,002x3 + 0,0546x2 0,5178x + 1,7791
R² = 0,9954
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
ПрямоГйр хаодди ент напряжения на Осрберза,т сн-ы1 й ход
3,3916
0,0021x3 + 0,056x2 0,4921x + 1,5683
R² = 0,9948
121,5 364,5
срез, с1
Обратный ход
y = 0,0041x3 + 0,1134x2 1,0917x + 3,8474
R² = 0,9985
y = 0,0018x3 + 0,049x2 0,4475x + 1,5168
R² = 0,9907
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
y = 0,0065x3 + 0,1689x2 1,4795x + 4,6542
R² = 0,9897
y = 0,003x3 + 0,0804x2 0,7208x + 2,3091
R² = 0,9891
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
+ 5,1283
0,0032x3 + 0,0898x2 0,8602x + 2,8962
R² = 0,9989
121,5 364,5
срез, с1
Обратный ход
y = 1,9246x3 + 21,005x2 65,035x + 110,19
R² = 0,9741
0
20
40
60
80
АА:ВВ
(100:0%)
АА:ВВ
(75:25%)
АА:ВВ
(50:50%)
АА:ВВ
(25:75%)
АА:ВВ
(0:100%)
Тиксотропность, %
Наименование образца
y = 0,0031x3 + 0,0861x2 0,8402x + 3,0518
R² = 0,9988
y = 0,002x3 + 0,0546x2 0,4873x + 1,5659
R² = 0,996
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
(a) (b)
(c) (d)
(e)
6,2504
0
5
10
15
20
25
30
10,5 12,0
Продолжительность пенетрации, с
y = 0,0007x3 0,0149x2 + 0,9636x + 4,9292
R² = 0,9996
y = 0,5x 0,5
R² = 1
0
5
10
15
20
25
30
0
20
40
60
80
100
0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0
Продолжительность пенетрации, с
Нагрузка, г
Глубина пенетрации, мм
0,7379x + 6,1082
0
5
10
15
20
25
30
10,5 12,0
Продолжительность пенетрации, с
y = 0,004x3 + 0,1053x2 0,9375x + 3,069
R² = 0,9921
y = 0,002x3 + 0,0546x2 0,5178x + 1,7791
R² = 0,9954
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
ПрямоГйр хаодди ент напряжения на Осрберза,т сн-ы1 й ход
1,0917x + 3,8474
0,0018x3 + 0,049x2 0,4475x + 1,5168
R² = 0,9907
40,5 121,5 364,5
на срез, с1
Обратный ход
y = 0,0065x3 + 0,1689x2 1,4795x + 4,6542
R² = 0,9897
y = 0,003x3 + 0,0804x2 0,7208x + 2,3091
R² = 0,9891
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
110,19
АА:ВВ
(25:75%)
АА:ВВ
(0:100%)
образца
y = 0,0031x3 + 0,0861x2 0,8402x + 3,0518
R² = 0,9988
y = 0,002x3 + 0,0546x2 0,4873x + 1,5659
R² = 0,996
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
60
Kruchinin A.G. et al. Food Processing: Techniques and Technology, 2021, vol. 51, no. 1, pp. 53–66
25 %, чем у образца АА2:ВВ2 (100:0 %). Данный факт
связан с размером мицелл казеина, формирующих
молочный гель.
Ряд авторов в своих исследованиях показал,
что молоко с маленьким размером мицелл казеина
образуют гель с более высокой вязкостью и
твердостью, чем молоко с крупным размером
мицелл. Высказано предположение, что
повышенную способность к гелеобразованию можно
отнести к увеличению количества CSN3 в малых
мицеллах казеина. Это увеличивает содержание
растворимых комплексов сывороточных белков и
CSN3 в пастеризованном молоке. Однако высокое
содержание растворимых комплексов в молочной
основе йогурта с небольшими мицеллами казеина
образует большее количество точек соприкосновения
во время сквашивания [15]. Другие авторы отмечают,
что молоко, полученное от коров с генотипом ВВ
по гену CSN3, характеризуется меньшим средним
диаметром мицелл казеина, чем молоко от коров с
генотипом АА по гену CSN3 [23, 24]. Таким образом,
полиморфизм гена CSN3 способен косвенным
6,2504
0
5
10
12,0
Продолжительность y
= 0,0007x3 0,0149x2 + 0,9636x + 4,9292
R² = 0,9996
0
5
10
0
20
40
0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0
Продолжительность Нагрузка, Глубина пенетрации, мм
+ 6,1082
0
5
10
15
20
25
30
10,5 12,0
Продолжительность пенетрации, с
y = 0,004x3 + 0,1053x2 0,9375x + 3,069
R² = 0,9921
y = 0,002x3 + 0,0546x2 0,5178x + 1,7791
R² = 0,9954
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент Прямой ход напряжения на Осрберза,т сн-ы1 й ход
1,0917x + 3,8474
+ 0,049x2 0,4475x + 1,5168
R² = 0,9907
121,5 364,5
срез, с1
Обратный ход
y = 0,0065x3 + 0,1689x2 1,4795x + 4,6542
R² = 0,9897
y = 0,003x3 + 0,0804x2 0,7208x + 2,3091
R² = 0,9891
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
110,19
АА:ВВ
25:75%)
АА:ВВ
(0:100%)
образца
y = 0,0031x3 + 0,0861x2 0,8402x + 3,0518
R² = 0,9988
y = 0,002x3 + 0,0546x2 0,4873x + 1,5659
R² = 0,996
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
Рисунок 3. Исследование структурно-механических свойств десертного йогурта при температуре 4 ± 2 °С:
a) АА2:ВВ2 (100:0 %); b) АА2:ВВ2 (75:25 %); c) АА2:ВВ2 (50:50 %); d) АА2:ВВ2 (25:75 %); e) АА2:ВВ2 (0:100 %);
f) степень тиксотропности
Figure 3. Structural and mechanical properties of dessert yoghurt at temperature 4 ± 2°С: a) АА2:ВВ2 (100:0%); b) АА2:ВВ2 (75:25%);
c) АА2:ВВ2 (50:50%); d) АА2:ВВ2 (25:75%); e) АА2:ВВ2 (0:100%); f) degree of thixotropy
0
5
10
15
12,0
Продолжительность y
= 0,0006x3 + 0,0045x2 + 0,4338x + 6,2504
R² = 0,9996
0
5
10
0
20
40
0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0
Продолжительность Нагрузка, Глубина пенетрации, мм
y = 0,0007x3 0,0149x2 + 0,9636x + 4,9292
R² = 0,9996
0
5
10
0
20
40
0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0
Продолжительность Нагрузка, Глубина пенетрации, мм
0
5
10
15
20
25
30
12,0
Продолжительность пенетрации, с
y = 0,0007x3 0,006x2 + 0,7379x + 6,1082
R² = 0,9996
y = 0,5x 0,5
R² = 1
0
5
10
15
20
25
30
0
20
40
60
80
100
0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0
Продолжительность пенетрации, с
Нагрузка, г
Глубина пенетрации, мм
y = 0,004x3 + 0,1053x2 0,9375x + 3,069
R² = 0,9921
y = 0,002x3 + 0,0546x2 0,5178x + 1,7791
R² = 0,9954
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
ПрямоГйр хаодди ент напряжения на Осрберза,т сн-ы1 й ход
0,4921x + 1,5683
0,9948
364,5
Обратный ход
y = 0,0041x3 + 0,1134x2 1,0917x + 3,8474
R² = 0,9985
y = 0,0018x3 + 0,049x2 0,4475x + 1,5168
R² = 0,9907
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
y = 0,0065x3 + 0,1689x2 1,4795x + 4,6542
R² = 0,9897
y = 0,003x3 + 0,0804x2 0,7208x + 2,3091
R² = 0,9891
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
0,8602x + 2,8962
0,9989
364,5
Обратный ход
y = 1,9246x3 + 21,005x2 65,035x + 110,19
R² = 0,9741
0
20
40
60
80
АА:ВВ
(100:0%)
АА:ВВ
(75:25%)
АА:ВВ
(50:50%)
АА:ВВ
(25:75%)
АА:ВВ
(0:100%)
Тиксотропность, %
Наименование образца
y = 0,0031x3 + 0,0861x2 0,8402x + 3,0518
R² = 0,9988
y = 0,002x3 + 0,0546x2 0,4873x + 1,5659
R² = 0,996
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
5,6233
0
5
10
15
12,0
Продолжительность y
= 0,0006x3 + 0,0045x2 + 0,4338x + 6,2504
R² = 0,9996
0
5
10
15
0
20
40
0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0
Продолжительность Нагрузка, Глубина пенетрации, мм
y = 0,0007x3 0,0149x2 + 0,9636x + 4,9292
R² = 0,9996
0
5
10
15
0
20
40
60
0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0
Продолжительность Нагрузка, Глубина пенетрации, мм
4,6168
0
5
10
15
20
25
30
12,0
Продолжительность пенетрации, с
y = 0,0007x3 0,006x2 + 0,7379x + 6,1082
R² = 0,9996
y = 0,5x 0,5
R² = 1
0
5
10
15
20
25
30
0
20
40
60
80
100
0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0
Продолжительность пенетрации, с
Нагрузка, г
Глубина пенетрации, мм
y = 0,004x3 + 0,1053x2 0,9375x + 3,069
R² = 0,9921
y = 0,002x3 + 0,0546x2 0,5178x + 1,7791
R² = 0,9954
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
ПрямоГйр хаодди ент напряжения на Осрберза,т сн-ы1 й ход
0,056x2 0,4921x + 1,5683
0,9948
121,5 364,5
1
Обратный ход
y = 0,0041x3 + 0,1134x2 1,0917x + 3,8474
R² = 0,9985
y = 0,0018x3 + 0,049x2 0,4475x + 1,5168
R² = 0,9907
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
y = 0,0065x3 + 0,1689x2 1,4795x + 4,6542
R² = 0,9897
y = 0,003x3 + 0,0804x2 0,7208x + 2,3091
R² = 0,9891
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
0,0898x2 0,8602x + 2,8962
0,9989
121,5 364,5
с1
Обратный ход
y = 1,9246x3 + 21,005x2 65,035x + 110,19
R² = 0,9741
0
20
40
60
80
АА:ВВ
(100:0%)
АА:ВВ
(75:25%)
АА:ВВ
(50:50%)
АА:ВВ
(25:75%)
АА:ВВ
(0:100%)
Тиксотропность, %
Наименование образца
y = 0,0031x3 + 0,0861x2 0,8402x + 3,0518
R² = 0,9988
y = 0,002x3 + 0,0546x2 0,4873x + 1,5659
R² = 0,996
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
y = 0,0009x3 0,0216x2 + 0,9904x + 5,6233
R² = 0,9992
0
5
10
15
20
0
20
40
60
80
0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0
Продолжительность пенетрации, Нагрузка, г
Глубина пенетрации, мм
y = 0,0006x3 + 0,0045x2 + 0,4338x + 6,2504
R² = 0,9996
0
5
10
15
20
0
20
40
60
0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0
Продолжительность пенетрации, Нагрузка, г
Глубина пенетрации, мм
y = 0,0007x3 0
20
40
60
0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 Нагрузка, г
Глубина y = 0,0007x3 0,0171x2 + 0,874x + 4,6168
R² = 0,9993
y = 0,5x 0,5
R² = 1
0
5
10
15
20
25
30
0
20
40
60
80
100
0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0
Продолжительность пенетрации, с
Нагрузка, г
Глубина пенетрации, мм
y = 0,0007x3 0,006x2 + 0,7379x + 6,1082
R² = 0,9996
y = 0,5x 0,5
R² = 1
0
5
10
15
20
25
30
0
20
40
60
80
100
0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0
Продолжительность пенетрации, с
Нагрузка, г
Глубина пенетрации, мм
y = 0,004x3 0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
1,5 4,5 Динамическая вязкость, Пa×с
ПрямоГйр y = 0,0046x3 + 0,1175x2 1,037x + 3,3916
R² = 0,9873
y = 0,0021x3 + 0,056x2 0,4921x + 1,5683
R² = 0,9948
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
y = 0,0041x3 + 0,1134x2 1,0917x + 3,8474
R² = 0,9985
y = 0,0018x3 + 0,049x2 0,4475x + 1,5168
R² = 0,9907
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
1,5 Динамическая вязкость, Пa×с
y = 0,0063x3 + 0,1688x2 1,5507x + 5,1283
R² = 0,9942
y = 0,0032x3 + 0,0898x2 0,8602x + 2,8962
R² = 0,9989
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
y = 1,9246x3 + 21,005x2 65,035x + 110,19
R² = 0,9741
0
20
40
60
80
АА:ВВ
(100:0%)
АА:ВВ
(75:25%)
АА:ВВ
(50:50%)
АА:ВВ
(25:75%)
АА:ВВ
(0:100%)
Тиксотропность, % Наименование образца
y = 0,0031x3 0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
1,5 4,5 Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент Прямой ход y = 0,0009x3 0,0216x2 + 0,9904x + 5,6233
R² = 0,9992
R² = 1
0
5
10
15
20
0
20
40
60
80
0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0
Продолжительность пенетрации, Нагрузка, г
Глубина пенетрации, мм
y = 0,0006x3 + 0,0045x2 + 0,4338x + 6,2504
R² = 0,9996
0
5
10
15
20
0
20
40
60
0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0
Продолжительность пенетрации, Нагрузка, г
Глубина пенетрации, мм
y = 0,0007x3 0
20
40
60
80
0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 Нагрузка, г
Глубина пенетрации, y = 0,0007x3 0,0171x2 + 0,874x + 4,6168
R² = 0,9993
y = 0,5x 0,5
R² = 1
0
5
10
15
20
25
30
0
20
40
60
80
100
0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0
Продолжительность пенетрации, с
Нагрузка, г
Глубина пенетрации, мм
y = 0,0007x3 0,006x2 + 0,7379x + 6,1082
R² = 0,9996
y = 0,5x 0,5
R² = 1
0
5
10
15
20
25
30
0
20
40
60
80
100
0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0
Продолжительность пенетрации, с
Нагрузка, г
Глубина пенетрации, мм
y = 0,004x3 + 0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
1,5 4,5 13,5 Динамическая вязкость, Пa×с
ПрямоГйр хаодди ент y = 0,0046x3 + 0,1175x2 1,037x + 3,3916
R² = 0,9873
y = 0,0021x3 + 0,056x2 0,4921x + 1,5683
R² = 0,9948
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
y = 0,0041x3 + 0,1134x2 1,0917x + 3,8474
R² = 0,9985
y = 0,0018x3 + 0,049x2 0,4475x + 1,5168
R² = 0,9907
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
1,5 4,5 Динамическая вязкость, Пa×с
Прямой y = 0,0063x3 + 0,1688x2 1,5507x + 5,1283
R² = 0,9942
y = 0,0032x3 + 0,0898x2 0,8602x + 2,8962
R² = 0,9989
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
y = 1,9246x3 + 21,005x2 65,035x + 110,19
R² = 0,9741
0
20
40
60
80
АА:ВВ
(100:0%)
АА:ВВ
(75:25%)
АА:ВВ
(50:50%)
АА:ВВ
(25:75%)
АА:ВВ
(0:100%)
Тиксотропность, %
Наименование образца
y = 0,0031x3 + 0,0861x2 R² = 0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
1,5 4,5 13,5 Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения Прямой ход y = 0,0007x3 0,0171x2 + 0,874x + 4,6168
R² = 0,9993
0
5
10
15
0
20
40
0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0
Продолжительность Нагрузка, Глубина пенетрации, мм
0
20
40
0,0 1,5 3,0 Нагрузка, y = 0,0046x3 + 0,1175x2 1,037x + 3,3916
R² = 0,9873
y = 0,0021x3 + 0,056x2 0,4921x + 1,5683
R² = 0,9948
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
1,5 Динамическая вязкость, Пa×с
y = 0,0063x3 + 0,1688x2 1,5507x + 5,1283
R² = 0,9942
y = 0,0032x3 + 0,0898x2 0,8602x + 2,8962
R² = 0,9989
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
0
20
40
60
80
АА:(100:Тиксотропность, %
(a) (b)
(c) (d)
(e) (f)
АА2:ВВ2
(100:0 %)
y = 0,0009x3 0,0216x2 + 0,9904x + 5,6233
R² = 0,9992
0
5
10
15
20
0
20
40
60
80
0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0
Продолжительность пенетрации, Нагрузка, г
Глубина пенетрации, мм
y = 0,0006x3 + 0,0045x2 + 0,4338x + 6,2504
R² = 0,9996
0
5
10
15
20
0
20
40
60
0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0
Продолжительность пенетрации, Нагрузка, г
Глубина пенетрации, мм
y = 0,0007x3 0
20
40
60
0,0 1,5 3,0 4,5 Нагрузка, г
Глубина y = 0,0007x3 0,0171x2 + 0,874x + 4,6168
R² = 0,9993
y = 0,5x 0,5
R² = 1
0
5
10
15
20
25
30
0
20
40
60
80
100
0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0
Продолжительность пенетрации, с
Нагрузка, г
Глубина пенетрации, мм
y = 0,0007x3 0,006x2 + 0,7379x + 6,1082
R² = 0,9996
y = 0,5x 0,5
R² = 1
0
5
10
15
20
25
30
0
20
40
60
80
100
0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0
Продолжительность пенетрации, с
Нагрузка, г
Глубина пенетрации, мм
y = 0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
1,5 4,5 Динамическая вязкость, Пa×с
ПрямоГйр y = 0,0046x3 + 0,1175x2 1,037x + 3,3916
R² = 0,9873
y = 0,0021x3 + 0,056x2 0,4921x + 1,5683
R² = 0,9948
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
y = 0,0041x3 + 0,1134x2 1,0917x + 3,8474
R² = 0,9985
y = 0,0018x3 + 0,049x2 0,4475x + 1,5168
R² = 0,9907
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
1,5 Динамическая вязкость, Пa×с
y = 0,0063x3 + 0,1688x2 1,5507x + 5,1283
R² = 0,9942
y = 0,0032x3 + 0,0898x2 0,8602x + 2,8962
R² = 0,9989
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
y = 1,9246x3 + 21,005x2 65,035x + 110,19
R² = 0,9741
0
20
40
60
80
АА:ВВ
(100:0%)
АА:ВВ
(75:25%)
АА:ВВ
(50:50%)
АА:ВВ
(25:75%)
АА:ВВ
(0:100%)
Тиксотропность, % Наименование образца
y = 0,0031x3 0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
1,5 4,5 Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент Прямой АА2:ВВ2
(75:25 %)
АА2:ВВ2
(50:50 %)
АА2:ВВ2
(25:75 %)
АА2:ВВ2
(0:100 %)
Па·с
y = 0,0007x3 0,0171x2 + 0,874x + 4,6168
R² = 0,9993
0
5
10
15
0
40
0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0
Продолжительность Нагрузка, Глубина пенетрации, мм
y = 0,0007x3 0,006x2 + 0,7379x + 6,1082
R² = 0,9996
0
5
10
15
0
20
40
60
0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0
Продолжительность Нагрузка, Глубина пенетрации, мм
y = 0,004x3 0,0
0,5
1,0
1,5 4,5 Динамическая ПрямоГйр хаодди y = 0,0046x3 + 0,1175x2 1,037x + 3,3916
R² = 0,9873
y = 0,0021x3 + 0,056x2 0,4921x + 1,5683
R² = 0,9948
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
y = 0,0041x3 + 0,1134x2 1,0917x + 3,8474
R² = 0,9985
y = 0,0018x3 + 0,049x2 0,4475x + 1,5168
R² = 0,9907
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
1,5 Динамическая вязкость, Пa×с
y = 0,0063x3 + 0,1688x2 1,5507x + 5,1283
R² = 0,9942
y = 0,0032x3 + 0,0898x2 0,8602x + 2,8962
R² = 0,9989
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
y = 1,9246x3 + 21,005x2 65,035x + 110,19
R² = 0,9741
0
20
40
60
80
АА:ВВ
(100:0%)
АА:ВВ
(75:25%)
АА:ВВ
(50:50%)
АА:ВВ
(25:75%)
АА:ВВ
(0:100%)
Тиксотропность, %
Наименование образца
y = 0,0031x3 + 0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
1,5 4,5 13,5 Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент Прямой ход Па·с
y = 0,0009x3 0,0216x2 + 0,9904x + 5,6233
R² = 0,9992
0
5
10
15
0
20
0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0
Продолжительность Глубина пенетрации, мм
y = 0,0006x3 + 0,0045x2 + 0,4338x + 6,2504
R² = 0,9996
0
5
10
0
20
40
0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0
Продолжительность Нагрузка, Глубина пенетрации, мм
y = 0,0007x3 0
20
40
0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 Нагрузка, Глубина пенетрации, y = 0,0007x3 0,0171x2 + 0,874x + 4,6168
R² = 0,9993
y = 0,5x 0,5
R² = 1
0
5
10
15
20
25
30
0
20
40
60
80
100
0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0
Продолжительность пенетрации, с
Нагрузка, г
Глубина пенетрации, мм
y = 0,0007x3 0,006x2 + 0,7379x + 6,1082
R² = 0,9996
y = 0,5x 0,5
R² = 1
0
5
10
15
20
25
30
0
20
40
60
80
100
0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0
Продолжительность пенетрации, с
Нагрузка, г
Глубина пенетрации, мм
y = 0,004x3 0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
1,5 4,5 Динамическая вязкость, Пa×с
ПрямоГйр хаодди y = 0,0046x3 + 0,1175x2 1,037x + 3,3916
R² = 0,9873
y = 0,0021x3 + 0,056x2 0,4921x + 1,5683
R² = 0,9948
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
y = 0,0041x3 + 0,1134x2 1,0917x + 3,8474
R² = 0,9985
y = 0,0018x3 + 0,049x2 0,4475x + 1,5168
R² = 0,9907
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
1,5 Динамическая вязкость, Пa×с
y = 0,0063x3 + 0,1688x2 1,5507x + 5,1283
R² = 0,9942
y = 0,0032x3 + 0,0898x2 0,8602x + 2,8962
R² = 0,9989
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
y = 1,9246x3 + 21,005x2 65,035x + 110,19
R² = 0,9741
0
20
40
60
80
АА:ВВ
(100:0%)
АА:ВВ
(75:25%)
АА:ВВ
(50:50%)
АА:ВВ
(25:75%)
АА:ВВ
(0:100%)
Тиксотропность, %
Наименование образца
y = 0,0031x3 + 0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
1,5 4,5 13,5 Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент Прямой ход Па·с
Па·с Па·с
61
Кручинин А. Г. [и др.] Техника и технология пищевых производств. 2021. Т. 51. № 1 С. 53–66
образом влиять на динамическую вязкость десертных
йогуртов.
Анализируя тиксотропность кисломолочных
гелей, можно отметь схожую зависимость в увели-
чении степени тиксотропности с повышением в
модельных системах процентного содержания
молока от коров с генотипом ВВ по гену CSN3.
Исключением является образец десертного йогурта
АА2:ВВ2 (100:0 %). Данная динамика может
объясняться внедрением в белковую матрицу
сгустка, состоящего из мицелл с крупным
диаметром, мицеллярных центров с гораздо меньшим
размером. Такое построение белковой матрицы
восстанавливается быстрее, чем меньшие колебания
дисперсности казеиновых мицелл.
Параллельно были проведены аналогичные
исследования в хранении образцов десертного
йогурта при температуре 12 ± 2 °С.
Исследования влияния полиморфизма гена
CSN3 на динамическую вязкость образцов при
температуре 12 ± 2 °С показали схожиее зависимости
с проведеными выше исследованиями. Динамическа
0,049x2 0,4475x + 1,5168
= 0,9907
121,5 364,5
срез, с1
Обратный ход
y = 0,003x3 + 0,0804x2 0,7208x + 2,3091
R² = 0,9891
0,0
0,5
1,0
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
ВВ
75%)
АА:ВВ
(0:100%)
y = 0,0031x3 + 0,0861x2 0,8402x + 3,0518
R² = 0,9988
y = 0,002x3 + 0,0546x2 0,4873x + 1,5659
R² = 0,996
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
Рисунок 4. Исследование структурно-механических свойств десертного йогурта при температуре 12 ± 2 °С:
a) АА2:ВВ2 (100:0 %); b) АА2:ВВ2 (75:25 %); c) АА2:ВВ2 (50:50 %); d) АА2:ВВ2 (25:75 %); e) АА2:ВВ2 (0:100 %);
f) степень тиксотропности
Figure 4. Structural and mechanical properties of dessert yoghurt at temperature 12 ± 2°С: a) АА2:ВВ2 (100:0 %); b) АА2:ВВ2 (75:25%);
c) АА2:ВВ2 (50:50%); d) АА2:ВВ2 (25:75%); e) АА2:ВВ2 (0:100%); f) degree of thixotropy
y = 0,0043x3 + 0,1084x2 0,9405x + 3,085
R² = 0,9791
y = 0,0019x3 + 0,0502x2 0,4499x + 1,5165
R² = 0,9885
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
1,5 4,5 Динамическая вязкость, Пa×с
Прямой y = 0,0253x3 + 1,7724x2 9,66x + 57,847
R² = 0,9978
0
20
40
60
АА:ВВ
(100:0%)
АА:ВВ
(75:25%)
АА:ВВ
(50:50%)
АА:ВВ
(25:75%)
АА:ВВ
(0:100%)
Тиксотропность, %
Наименование образца
86
89
92
95
98
АА:ВВ
(100:0%)
(Влагоудерживающая
способность, %
4 ± 2°0,4499x + 1,5165
121,5 364,5
1
Обратный ход
y = 0,0037x3 + 0,1026x2 0,995x + 3,5801
R² = 0,9981
y = 0,002x3 + 0,0527x2 0,4833x + 1,6463
R² = 0,9938
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
y = 0,0031x3 + 0,0945x2 1,0191x + 4,0256
R² = 0,9991
y = 0,0019x3 + 0,0533x2 0,5054x + 1,7655
R² = 0,9963
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
y = 0,0046x3 0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
1,5 4,5 13,5 Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения Прямой ход 57,847
75%)
АА:ВВ
(0:100%)
86
89
92
95
98
АА:ВВ
(100:0%)
АА:ВВ
(75:25%)
АА:ВВ
(50:50%)
АА:ВВ
(25:75%)
АА:ВВ
(0:100%)
Влагоудерживающая
способность, %
Наименование образца
4 ± 2°С 12 ± 2°C
0,9405x + 3,085
0,0502x2 0,4499x + 1,5165
R² = 0,9885
40,5 121,5 364,5
напряжения на срез, с1
Обратный ход
y = 0,0037x3 + 0,1026x2 0,995x + 3,5801
R² = 0,9981
y = 0,002x3 + 0,0527x2 0,4833x + 1,6463
R² = 0,9938
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
y = 0,0031x3 + 0,0945x2 1,0191x + 4,0256
R² = 0,9991
y = 0,0019x3 + 0,0533x2 0,5054x + 1,7655
R² = 0,9963
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
1,5 4,5 Динамическая вязкость, Пa×с
Прямой 9,66x + 57,847
0,9978
ВВ
50%)
АА:ВВ
(25:75%)
АА:ВВ
(0:100%)
образца
86
89
92
95
98
АА:ВВ
(100:0%)
АА:ВВ
(75:25%)
АА:ВВ
(50:50%)
АА:ВВ
(25:75%)
АА:ВВ
(0:100%)
Влагоудерживающая
способность, %
Наименование образца
4 ± 2°С 12 ± 2°C
4,0256
0,5054x + 1,7655
121,5 364,5
с1
Обратный ход
y = 0,0046x3 + 0,1314x2 1,3102x + 4,7901
R² = 0,9973
y = 0,0032x3 + 0,0837x2 0,7367x + 2,3242
R² = 0,9893
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
y = 0,0043x3 + 0,1084x2 0,9405x + 3,085
R² = 0,9791
y = 0,0019x3 + 0,0502x2 0,4499x + 1,5165
R² = 0,9885
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
1,5 4,5 Динамическая вязкость, Пa×с
Прямой y = 0,0253x3 + 1,7724x2 9,66x + 57,847
R² = 0,9978
0
20
40
60
АА:ВВ
(100:0%)
АА:ВВ
(75:25%)
АА:ВВ
(50:50%)
АА:ВВ
(25:75%)
АА:ВВ
(0:100%)
Тиксотропность, % Наименование образца
86
89
92
95
98
АА:ВВ
(100:0%)
Влагоудерживающая
способность, %
4 ± 2°(a) (b)
(c) (d)
(e) (f)
Па·с Па·с Па·с
Па·с Па·с
АА2:ВВ2
(100:0 %)
y = 0,0009x3 0,0216x2 + 0,9904x + 5,6233
R² = 0,9992
0
5
10
15
20
0
20
40
60
0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0
Продолжительность пенетрации, Нагрузка, г
Глубина пенетрации, мм
y = 0,0006x3 + 0,0045x2 + 0,4338x + 6,2504
R² = 0,9996
0
5
10
15
20
0
20
40
60
0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0
Продолжительность Нагрузка, г
Глубина пенетрации, мм
y 0
20
40
60
0,0 1,5 3,0 4,5 Нагрузка, г
Глубина y = 0,0007x3 0,0171x2 + 0,874x + 4,6168
R² = 0,9993
y = 0,5x 0,5
R² = 1
0
5
10
15
20
25
30
0
20
40
60
80
100
0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0
Продолжительность пенетрации, с
Нагрузка, г
Глубина пенетрации, мм
y = 0,0007x3 0,006x2 + 0,7379x + 6,1082
R² = 0,9996
y = 0,5x 0,5
R² = 1
0
5
10
15
20
25
30
0
20
40
60
80
100
0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0
Продолжительность пенетрации, с
Нагрузка, г
Глубина пенетрации, мм
y 0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
1,5 4,5 Динамическая вязкость, Пa×с
ПрямоГйр y = 0,0046x3 + 0,1175x2 1,037x + 3,3916
R² = 0,9873
y = 0,0021x3 + 0,056x2 0,4921x + 1,5683
R² = 0,9948
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
y = 0,0041x3 + 0,1134x2 1,0917x + 3,8474
R² = 0,9985
y = 0,0018x3 + 0,049x2 0,4475x + 1,5168
R² = 0,9907
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
1,5 Динамическая вязкость, Пa×с
y = 0,0063x3 + 0,1688x2 1,5507x + 5,1283
R² = 0,9942
y = 0,0032x3 + 0,0898x2 0,8602x + 2,8962
R² = 0,9989
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
y = 1,9246x3 + 21,005x2 65,035x + 110,19
R² = 0,9741
0
20
40
60
80
АА:ВВ
(100:0%)
АА:ВВ
(75:25%)
АА:ВВ
(50:50%)
АА:ВВ
(25:75%)
АА:ВВ
(0:100%)
Тиксотропность, %
Наименование образца
y = 0,0031x3 0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
1,5 4,5 Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент Прямой АА2:ВВ2
(75:25 %)
АА2:ВВ2
(50:50 %)
АА2:ВВ2
(25:75 %)
АА2:ВВ2
(0:100 %)
62
Kruchinin A.G. et al. Food Processing: Techniques and Technology, 2021, vol. 51, no. 1, pp. 53–66
вязкость образца АА2:ВВ2 (0:100 %) была выше на
26 %, чем у образца АА2:ВВ2 (50:50 %) и больше на
59 %, чем у образца АА2:ВВ2 (100:0 %). Вязкость
промежуточных образцов АА2:ВВ2 (75:25 %) и
АА2:ВВ2 (25:75 %) полностью коррелировала с
выявленной зависимостью. Сравнительный анализ
динамической вязкости десертных йогуртов при
температуре хранения 12 ± 2 °С показал снижение
данного показателя на 7 % по отношению к
соответствующим образцам, хранившимся при
температуре 4 ± 2 °С. Исключением являлся
образец йогурта АА2:ВВ2 (100:0 %), снижение
показателя вязкости которого было минимальным и
составило менее 1 %. Это может быть связано как с
изначально меньшей вязкостью данного образца, так
и возможным влиянием генетической изменчивости
гена CSN на устойчивость кисломолочного геля
к повышенным температурным условиям. Что
касается тиксотропных свойств, то выявленные ранее
зависимости (при температуре хранения 4 ± 2 °С)
невелировались. Степень тиксотропности всех
образцов десертного йогурта, хранившегося при
температуре 12 ± 2 °С, находилась на уровне 50 %,
что является низким показателем для качественного
продукта.
Исследование краевого угла смачивания
десертного йогурта. Для уточнения факторов
влияния генетической изменчивости гена CSN3 на
способность к сохранению формы был проведен
блок исследований по измерению краевого угла
смачивания образцов десертного йогурта. Нанесение
кисломолочного продукта на шлифованную пластину
из пищевой нержавеющей стали и измерение
краевого угла смачивания способно охарактеризовать
формоустойчивость образца при температуре
хранения 4 ± 2 и 12 ± 2 °С (табл. 3).
Исследование краевого угла смачивания
показало тенденцию к сохранению формы,
выраженную в увеличение КУС в образцах с
повышением содержания в десертном йогурте сухого
восстановленного молока, полученного от коров с
генотипом BB по гену CSN3. Формоустойчивость
десертного йогурта АА2:ВВ2 (0:100 %) при
Таблица 3. Исследование краевого угла смачивания (формоустойчивости) десертного йогурта,
произведенного из сухого молока, полученного от коров с полиморфизмом гена CSN3
Table 3. Wetting angle (dimensional stability) of dessert yogurt made from milk powder obtained from cows with CSN3 gene polymorphism
Наименование
образца
Хранение при температуре 4 ± 2 °С Хранение при температуре 12 ± 2 °С
Средний краевой
угол смачивания, °
Средний объем
капли, мкл
Средний
диаметр, мм
Средний краевой
угол смачивания, °
Средний объем
капли, мкл
Средний
диаметр, мм
АА2:ВВ2 (100:0 %) 51,98 ± 1,51 6,58 ± 0,03 3,90 ± 0,06 49,71 ± 1,70 6,51 ± 0,02 3,98 ± 0,06
АА2:ВВ2 (75:25 %) 58,37 ± 1,27 6,53 ± 0,04 3,69 ± 0,08 50,49 ± 1,96 6,54 ± 0,03 3,91 ± 0,07
АА2:ВВ2 (50:50 %) 62,67 ± 1,92 6,55 ± 0,07 3,61 ± 0,08 52,41 ± 1,37 6,47 ± 0,03 3,89 ± 0,04
АА2:ВВ2 (25:75 %) 66,66 ± 1,96 6,50 ± 0,04 3,53 ± 0,08 54,20 ± 1,92 6,49 ± 0,02 3,83 ± 0,07
АА2:ВВ2 (0:100 %) 68,94 ± 1,61 6,48 ± 0,05 3,47 ± 0,23 56,81 ± 1,79 6,53 ± 0,04 3,75 ± 0,05
температуре хранения 4 ± 2 °С была значительно
выше, чем у образца АА2:ВВ2 (100:0 %). Разница
в краевом угле смачивания между образцами
составляла 17°. Замещение в сухом молоке АА2:ВВ2
(0:100 %) каждых 25 % белка на белок сухого молока
АА2:ВВ2 (0:100 %) в готовом десертном йогурте
приводило к увеличению КУС на 4° при средней
неопределенности 1,65°.
Исследование КУС десертных йогуртов
при температуре хранения 12 ± 2 °С подтвердило
отмеченную ранее тенденцию (табл. 3): продукт
АА2:ВВ2 (0:100 %) характеризовался более высокой
формоустойчивостью, чем АА2:ВВ2 (100:0 %).
Разница краевого угла смачивания между образцами
составила 4°. Сравнительный анализ данных КУС
хранения продукта при разных температурах (табл. 3)
показал, что образец десертного йогурта АА2:ВВ2
(100:0 %) был подвержен наименьшему изменению
формы (в пределах погрешности). Однако он
также характеризовался наименьшей вязкостью.
Влияние повышенной температуры хранения
(12 ± 2 °С) десертного йогурта негативно сказалось
на формоустойчивости образцов: КУС образца
АА2:ВВ2 (50:50 %) изменился на 10°, в то время как у
образцов АА2:ВВ2 (25:75 %) и АА2:ВВ2 (0:100 %) КУС
снизился на 12°. Полученные данные коррелирует с
результатами исследования динамической вязкости и
могут служить частичным подтверждением гипотезы
о влиянии полиморфизма гена CSN3 на структурно-
механические свойства.
Исследование поверхностного натяжения
десертного йогурта. На следующем этапе
исследований в образцах десертного йогурта было
изучено поверхностное натяжение как одно из
составляющих КУС. Непосредственное влияние
на формирование ПН в молочных системах
оказывает температура, состояние жира, а также
фракционный состав белков. κ-казеин как фракция,
расположенная на поверхности мицелл казеина,
способна оказывать непосредственное влияние на
формирование ПН в молочных системах. Поэтому в
работе было исследовано ПН в образцах десертного
йогурта, приготовленных на модельных системах
63
Кручинин А. Г. [и др.] Техника и технология пищевых производств. 2021. Т. 51. № 1 С. 53–66
сухого «сборного» молока, полученного от коров
с генотипами AA и BB по гену CSN3 при разных
температурах хранения (табл. 4).
Оценка поверхностного натяжения исследуемых
образцов при температуре хранения 4 ± 2 °С показала
повышение ПН в линейке смешивания образцов
от АА2:ВВ2 (100:0 %) к АА2:ВВ2 (0:100 %). Разница
значений между образцами составила 12 мН/м.
Так как ПН является изотермически обратимым
процессом, то значения исследования ПН в десертных
йогуртах при температуре хранения 12 ± 2 °С были
ниже, чем при температуре 4 ± 2 °С. Однако общая
тенденция снижения поверхностного натяжения была
схожа и составляла среднюю разницу 11 мН/м между
соответствующими образцами. Данная тенденция
тесно связана, как и динамическая вязкость, со
средним размером мицелл казеина. Образцы
десертного йогурта с преобладанием в составе
сухого «сборного» молока от коров с генотипом
ВВ по гену CSN3 содержат большее количество
гидрофильных частей и более высокое содержание
растворимых комплексов сывороточных белков и
CSN3, что способно оказывать непосредственное
положительное влияние на ПН [24].
Немаловажным фактором при хранении
десертного йогурта как с точки зрения потребителя,
так и с точки зрения производителя, является
влагоудерживающая способность (ВУС). ВУС
исследуемых образцов представлена на рисунке 5.
Анализ данных, представленных на рисунке 5,
показывает отсутствие какого-либо значимого
влияния полиморфизма гена CSN3 на изменении
ВУС десертного йогурта. Отмечено негативное
влияние температуры хранения 12 ± 2 °С на
влагоудерживающую способность десертного
йогурта. У всех без исключения образцов,
хранившихся при данной температуре, происходил
отстой сыворотки (синерезис), как при исследовании
центрифужным методом, так и при статическом
хранении в холодильнике.
Выводы
Результаты проведенных исследований показали,
что с повышением в модельных системах десертного
йогурта сухого «сборного» молока, полученного от
коров с генотипом BB по гену CSN3, структурно-
механические свойства, формоустойчивость и
поверхностное натяжение повышаются. Анализ
литературных данных и полученные результаты
исследования позволяют сделать вывод о косвенном
влиянии полиморфизма гена CSN3 на структурно-
механические показатели, связанные с генетическим
влиянием на средний диаметр мицелл казеина в
исходном молоке и происходящими в результате
этого биохимическими и изотермическими
процессами.
Полученные данные по хранению продукта
при температуре 12 ± 2 °С показали снижение
структурно-механических показателей, КУС,
ПН, ВУС по сравнению с хранением десертного
йогурта при температуре 4 ± 2 °С. Однако
сохранились зависимости положительного влияния
на технологические свойства десертного йогурта
повышения в его составе процентного содержаия
сухого восстановленного молока, полученного от
коров с генотипом BB по гену CSN3. Исследование
плотности сгустка после охлаждения показало
отсутствие значимого влияния полиморфизма гена
Таблица 4. Поверхностное натяжение десертного йогурта, произведенного из сухого молока,
полученного от коров с полиморфизмом гена CSN3
Table 4. Surface tension of dessert yoghurt made from milk powder obtained from cows with CSN3 gene polymorphism
Наименование
образца
Хранение при температуре 4 ± 2 °С Хранение при температуре 12 ± 2 °С
Среднее повер-
хностное натя-
жение, мН/м
Средняя
площадь
капли, мм2
Средний
параметр
формы капли
Среднее повер-
хностное натя-
жение, мН/м
Средняя
площадь
капли, мм2
Средний
параметр
формы капли
АА2:ВВ2 (100:0 %) 41,77 ± 2,63 15,58 ± 0,04 0,62 ± 0,01 36,95 ± 2,65 13,62 ± 0,06 0,64 ± 0,03
АА2:ВВ2 (75:25 %) 43,96 ± 2,22 14,20 ± 0,25 0,59 ± 0,04 42,28 ± 1,24 14,32 ± 0,02 0,59 ± 0,01
АА2:ВВ2 (50:50 %) 51,12 ± 1,88 16,00 ± 0,11 0,55 ± 0,01 42,77 ± 0,51 14,64 ± 0,01 0,59 ± 0,01
АА2:ВВ2 (25:75 %) 52,80 ± 0,80 14,48 ± 0,10 0,53 ± 0,02 45,57 ± 0,06 13,61 ± 0,02 0,55 ± 0,01
АА2:ВВ2 (0:100 %) 53,73 ± 0,20 14,98 ± 0,02 0,52 ± 0,01 47,71 ± 0,43 14,94 ± 0,04 0,56 ± 0,01
Рисунок 5. Исследование ВУС десертного йогурта
при температурах хранения 4 ± 2 и 12 ± 2 °С
Figure 5. Moisture-holding ability of dessert yogurt at storage
temperatures of 4 ± 2 and 12 ± 2°С
+ 3,085
0,0502x2 0,4499x + 1,5165
0,9885
121,5 364,5
срез, с1
Обратный ход
y = 0,0037x3 + 0,1026x2 0,995x + 3,5801
R² = 0,9981
y = 0,002x3 + 0,0527x2 0,4833x + 1,6463
R² = 0,9938
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
y = 0,0031x3 + 0,0945x2 1,0191x + 4,0256
R² = 0,9991
y = 0,0019x3 + 0,0533x2 0,5054x + 1,7655
R² = 0,9963
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
y = 0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
1,5 4,5 Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент Прямой 9,66x + 57,847
АА:ВВ
25:75%)
АА:ВВ
(0:100%)
образца
86
89
92
95
98
АА:ВВ
(100:0%)
АА:ВВ
(75:25%)
АА:ВВ
(50:50%)
АА:ВВ
(25:75%)
АА:ВВ
(0:100%)
Влагоудерживающая
способность, %
Наименование образца
4 ± 2°С 12 ± 2°C
АА2:ВВ2
(100:0 %)
АА2:ВВ2
(75:25 %)
АА2:ВВ2
(50:50 %)
АА2:ВВ2
(25:75 %)
АА2:ВВ2
(0:100 %)
4,6168
0
5
10
15
10,5 12,0
Продолжительность y
= 0,0007x3 0,006x2 + 0,7379x + 6,1082
R² = 0,9996
0
5
10
15
0
20
40
60
0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0
Продолжительность Нагрузка, Глубина пенетрации, мм
y = 0,004x3 + 0,1053x2 0,9375x + 3,069
R² = 0,9921
y = 0,002x3 + 0,0546x2 0,5178x + 1,7791
R² = 0,9954
0,0
0,5
1,0
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Градиент Прямой ход напряжения на Осрберза,т сн-ы1 й ход
0,056x2 0,4921x + 1,5683
R² = 0,9948
121,5 364,5
срез, с1
Обратный ход
y = 0,0041x3 + 0,1134x2 1,0917x + 3,8474
R² = 0,9985
y = 0,0018x3 + 0,049x2 0,4475x + 1,5168
R² = 0,9907
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
y = 0,0065x3 + 0,1689x2 1,4795x + 4,6542
R² = 0,9897
y = 0,003x3 + 0,0804x2 0,7208x + 2,3091
R² = 0,9891
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
5,1283
0,0898x2 0,8602x + 2,8962
R² = 0,9989
121,5 364,5
срез, с1
Обратный ход
y = 1,9246x3 + 21,005x2 65,035x + 110,19
R² = 0,9741
0
20
40
60
80
АА:ВВ
(100:0%)
АА:ВВ
(75:25%)
АА:ВВ
(50:50%)
АА:ВВ
(25:75%)
АА:ВВ
(0:100%)
Тиксотропность, %
Наименование образца
y = 0,0031x3 + 0,0861x2 0,8402x + 3,0518
R² = 0,9988
y = 0,002x3 + 0,0546x2 0,4873x + 1,5659
R² = 0,996
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
1,5 4,5 13,5 40,5 121,5 364,5
Динамическая вязкость, Пa×с
Градиент напряжения на срез, с1
Прямой ход Обратный ход
64
Kruchinin A.G. et al. Food Processing: Techniques and Technology, 2021, vol. 51, no. 1, pp. 53–66
CSN3. Таким образом, наиболее значимые отличия
между аллельными вариантами А и В в десертном
йогурте проявляются только после полного
охлаждения и структурирования продукта.
Полученные данные позволяют оценить влияние
полиморфизма гена СSN3 на технологические
свойства сухого молока в процессе его переработки
на молочные продукты, вырабатываемые кислотно-
индуцированным способом с образованием
молочных гелей. В перспективе полученные данные
могут войти в молекулярно-генетическую систему
оценки технологических свойств сухого молока и
будут способствовать совершенствованию систем
закупочного ценообразования на перерабатываемое
молочное сырье.
Критерии авторства
Авторы в равной степени участвовали в
подготовке и написании статьи.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта
интересов.
Contribution
All the authors contributed equally to the study and
bear equal responsibility for information published in this
article.
Conflict of interest
The authors declare that there is no conflict of
interests regarding the publication of this article.
1. Мировой и отечественный опыт в развитии рынка молока и молочных продуктов / Н. М. Сурай, В. В. Носов, Ж. Н. Диброва [и др.] // Экономические науки. - 2019. - № 171. - P. 71-79. https://doi.org/10.14451/1.171.71.
2. Chandan, R. C. Role of milk and dairy foods in nutrition and health / R. C. Chandan, A. Kilara // Dairy processing and quality assurance / R. C. Chandan. - John Wiley and Sons, 2008. - P. 411-428. https://doi.org/10.1002/9780813804033.ch18.
3. Зобкова, З. С. История производства йогурта / З. С. Зобкова // Молочная промышленность. - 2017. - № 8. - С. 24-25.
4. Kumar, B. V. Trends in dairy and non-dairy probiotic products - a review / B. V. Kumar, S. V. N. Vijayendra, O. V. S. Reddy // Journal of Food Science and Technology. - 2019. - Vol. 52, № 10. - P. 6112-6124. https://doi.org/10.1007/s13197-015-1795-2.
5. Chandan, R. C. Yogurt: Historical background, health benefits, and global trade / R. C. Chandan, A. Gandhi, N. P. Shah // Yogurt in health and disease prevention / N. P. Shah. - Academic Press, 2017. - P. 3-29. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-805134-4.00001-8.
6. Выбор рациональных условий производства йогурта, обогащенного биофлавоноидами / З. С. Зобкова, Т. П. Фурсова, Д. В. Зенина [и др.] // Молочная промышленность. - 2018. - № 4. - С. 32-33. https://doi.org/10.31515/1019-8946-2018-4-32-33.
7. Выделение перспективных штаммов из национальных продуктов и определение их свойств / А. В. Бегунова, И. В. Рожкова, Т. И. Ширшова [и др.] // Молочная промышленность. - 2020. - № 5. - С. 38-41. https://doi.org/10.31515/1019-8946-2020-05-38-40.
8. Fernandez, M. A. Potential health benefits of combining yogurt and fruits based on their probiotic and prebiotic properties / M. A. Fernandez, A. Marette // Advances in Nutrition. - 2017. - Vol. 8, № 1. - P. 155S-164S. https://doi.org/10.3945/an.115.011114.
9. Sarkar, S. Potentiality of probiotic yoghurt as a functional food - a review / S. Sarkar // Nutrition and Food Science. - 2019. - Vol. 49, № 2. - P. 182-202. https://doi.org/10.1108/NFS-05-2018-0139.
10. Probiotics and prebiotics in intestinal health and disease: from biology to the clinic / M. E. Sanders, D. J. Merenstein, G. Reid [et al.] // Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology. - 2019. - Vol. 16, № 10. - P. 605-616. https://doi.org/10.1038/s41575-019-0173-3.
11. The interplay between immune system and microbiota in osteoporosis / P. Locantore, V. Del Gatto, S. Gelli [et al.] // Mediators of Inflammation. - 2020. - Vol. 2020. https://doi.org/10.1155/2020/3686749.
12. Processing cottage cheese whey components for functional food production / E. Yu. Agarkova, A. G. Kruchinin, N. A. Zolotaryov [et al.] // Foods and Raw Materials. - 2020. - Vol. 8, № 1. - P. 52-59. https://doi.org/10.21603/2308-4057-2020-1-52-59.
13. Ozen, A. E. Worldwide consumption of functional foods: a systematic review / A. E. Ozen, A. Pons, J. A. Tur // Nutrition Reviews. - 2012. - Vol. 70, № 8. - P. 472-481. https://doi.org/10.1111/j.1753-4887.2012.00492.x.
14. The role of exopolysaccharide-producing cultures and whey protein ingredients in yoghurt / P. Buldo, C. Benfeldt, D. M. Folkenberg [et al.] // LWT - Food Science and Technology. - 2016. - Vol. 72. - P. 189-198. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2016.04.050.
15. Processing of high-protein yoghurt - A review / C. E. Jоrgensen, R. K. Abrahamsen, E. O. Rukke [et al.] // International Dairy Journal. - 2019. - Vol. 88. - P. 42-59. https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2018.08.002.
16. Mahomud, M. S. Role of whey protein-casein complexes on yoghurt texture / M. S. Mahomud, N. Katsuno, T. Nishizu // Reviews in Agricultural Science. - 2017. - Vol. 5. - P. 1-12. https://doi.org/10.7831/ras.5.1.
17. Результаты перспективного сравнительного открытого рандомизированного исследования по изучению эффективности йогурта, обогащенного пребиотиками и пробиотиками, у детей раннего возраста, перенесших острую респираторную инфекцию / А. И. Хавкин, О. Б. Федотова, Г. В. Волынец [и др.] // Вопросы детской диетологии. - 2019. - Т. 17, № 1. - С. 29-37. https://doi.org/10.20953/1727-5784-2019-1-29-37.
18. Молекулярно-генетические модификации к-казеина / А. Г. Кручинин, С. Н. Туровская, Е. Е. Илларионова [и др.] // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. - 2020. - Т. 376, № 4. - С. 12-16. https://doi.org/10.26297/0579-3009.2020.4.3.
19. Тюлькин, С. В. Влияние генотипа коров на их продуктивность и качество молока / С. В. Тюлькин // Пищевые системы. - 2018. - Т. 1, № 3. - С. 38-43. https://doi.org/10.21323/2618-9771-2018-1-3-38-43.
20. Егорашина, Е. В. Молочная продуктивность коров разных пород во взаимосвязи с генотипами по каппа-казеину и бета-лактоглобулину / Е. В. Егорашина, Р. В. Тамарова // Аграрный вестник Верхневолжья. - 2019. - Т. 27, № 2. - С. 79-85. https://doi.org/10.35523/2307-5872-2019-27-2-79-85.
21. Разработка способа проведения аллель-специфичной ПЦР для генотипирования крупного рогатого скота по аллелям А и В гена каппа-казеина / С. В. Тюлькин, А. В. Муратова, И. И. Хатыпов [и др.] // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н. Э. Баумана. - 2015. - Т. 222, № 2. - С. 221-224.
22. Реотест 2: инструкция по эксплуатации. - Берлин : МРМ, 1978. - 22 p.
23. Composition and effect of blending of noncoagulating, poorly coagulating, and well-coagulating bovine milk from individual Danish Holstein cows / P. D. Frederiksen, K. K. Andersen, M. Hammershоj [et al.] // Journal of Dairy Science. - 2011. - Vol. 94, № 10. - P. 4787-4799. https://doi.org/10.3168/jds.2011-4343.
24. Factors influencing casein micelle size in milk of individual cows: Genetic variants and glycosylation of κ-casein / E. Bijl, R. de Vries, H. van Valenberg [et al.] // International Dairy Journal. - 2014. - Vol. 34, № 1. - P. 135-141. https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2013.08.001.