Введение. Мороженое представляет собой сложный многофазный пищевой продукт, состоящий из кристаллов льда, пузырьков воздуха, шариков жира и частично сросшихся скоплений жировых глобул, диспергированных в незамерзшей вязкой сыворотке. Как правило, мороженое содержит примерно 10–16 % жира, а жировая структура играет важную роль в определении качества мороженого. Жировая структура объясняет сухость мороженого при выдавливании из фризера, отвечает за формуемость, сохранение формы при растапливании, гладкость консистенции и выполняет роль носителя вкуса. Следовательно, устранение или уменьшение содержания жира в мороженом приводит к нарушению сети жировых глобул и изменению качества продукта. Напротив, потребители, заботящиеся о своем здоровье, используют пищевые продукты с пониженным или низким содержанием жира, поскольку чрезмерное потребление жира увеличивает риск связанных с ожирением заболеваний, таких как сердечно-сосудистые заболевания и сахарный диабет [1].Таким образом, для смягчения дефектов, возникающих в готовом мороженом из-за пониженного содержания жира, используют различные заменители жира. Заменители жира – это вещества, которые могут имитировать физические и органолептические свойства жиров в пищевых продуктах, но содержат меньше калорий. В зависимости от состава заменители жира обычно делят на три группы: липидные, белковые и углеводные. Хотя используются заменители жира на основе липидов, содержащие эмульгаторы или структурированные липиды, заменители жира на белковой и углеводной основе чаще встречаются в продуктах с пониженным содержанием жира, каждый из которых имеет разные функциональные свойства и может использоваться отдельно или в виде смеси [2]. Индустрия мороженого должна реагировать на требования потребителей с точки зрения хорошего качества и органолептических характеристик. В связи с этим было разработано множество составов для замены жира или сахара для производства более полезного мороженого с низкой калорийностью, такого как мороженое с пищевыми волокнами, пробиотиками, белками, гелями [3–8]. В основном отечественные разработки направлены на замену жира или сахара одно-, реже двухкомпонентными системами, что не всегда приводит к требуемому результату. К примеру, использование продуктов переработки крахмала для восполнения сухих веществ в мороженом одновременно повышает энергетическую ценность мороженого, что несколько нивелирует затраченные усилия на исключение или снижение содержания жира в мороженом [6].Снижение калорийности за счет включения воздуха в пищевые матрицы приводит к заметному снижению энергетической ценности, замедлению скорости опорожнения желудка и продолжительности чувства сытости. Потребление пищи сильно зависит от ее объема, и аэрированные пищевые продукты могут давать ощущение сытости по сравнению с неаэрированными эквивалентами [9, 10]. В качестве новых структур, способных заменить жир и сахар в мороженом, большой интерес представляют трехкомпонентные матрицы, содержащие в своем составе белковую, углеводную и липидную фракцию. В этом исследовании мы использовали стабильную пену на основе яблочного пюре/молочной сыворотки/альгината натрия в качестве заменителя жира и сахара в модели мороженого.Сывороточные белки часто используются в пищевых продуктах благодаря их технологической функциональности и питательным свойствам. Они содержат в основном β-лактоглобулин и α-лактальбумин с уникальными функциональными характеристиками и межфазной активностью для стабилизации границ раздела воздух/вода и масло/вода в различных пищевых продуктах. Альгинат натрия представляет собой анионный, биоразлагаемый, биосовместимый, неиммуногенный и нетоксичный биополимер со звеньями маннуроновой кислоты и гиалуроновой кислоты, присоединенными к (1→4) связи. Он часто используется в пищевой промышленности в качестве стабилизатора и загустителя [11]. Яблочное пюре – пищевой продукт, содержащий в своем составе натуральный пектин, благодаря которому яблочное пюре обладает пенообразующей и пеноудерживающей способностью, что используется в производстве зефира.Цель исследования – разработка рецептур мороженого с пониженным содержанием жира.Задачи: рассчитать рецептуры мороженого с пониженным содержанием жира с 0, 50, 100 % заменой вносимых сливок трехкомпонентной матрицей, включающей яблочное пюре, молочную сыворотку, альгинат натрия; изучить органолептические и физико-химические свойства мороженого с пониженным содержанием жира; оценить эффект снижения и замены жира в мороженом.Объекты и методы. Материалами, использованными в этом исследовании, были альгинат натрия, сыворотка молочная свежая, молоко коровье (3,2% жирности), стерилизованные и гомогенизированные сливки (33% жирности), сухое обезжиренное молоко (40 % белка), пюре яблочное детское (19% углеводы), сахар.Приготовление трехкомпонентной матрицы. Альгинат натрия смешивали с молочной сывороткой. Затем к раствору добавляли пюре яблочное и конечный биополимерный раствор взбивали миксером в течение 5 мин на максимальной скорости. Объем смеси увеличился в 4 раза.В качестве объектов исследования выступали образцы мороженого: 1) контрольный образец, полученный по классической рецептуре сливочного мороженого; 2) опытный образец 1, где 50 % сливок и сахара было заменено на трехкомпонентную матрицу; 3) опытный образец 2, в котором 100 % сливок и сахара было заменено на трехкомпонентную матрицу (табл. 1).  Таблица 1Рецептура мороженого, г СырьеМассасырьяВ т. ч.сахарозыжираСОМОсухих веществ123456Контрольный образецМолоко коровье цельное55,5–1,84,56,3Сливки18,5–6,11,17,2Молоко сухое обезжиренное7,0–0,16,26,3Сахар-песок13,013,0––13,0Альгинат натрия0,5–––0,5Вода5,5––––Всего10013,08,011,833,3Окончание табл. 1123456Опытный образец 1Молоко коровье цельное55,5–1,84,56,3Сливки9,3–3,00,63,6Молоко сухое обезжиренное7,0–0,16,26,3Сахар-песок6,56,5––6,5Трехкомпонентная матрица21,7––0,53,1Всего1006,54,911,825,8Опытный образец 2Молоко коровье цельное55,5–1,84,56,3Молоко сухое обезжиренное7,0–0,16,26,3Трехкомпонентная матрица37,5––0,95,4Всего1000,01,911,618,0 Технология приготовления контрольного образца. Альгинат растворяют в воде и смешивают с молоком и сливками, затем смесь нагревают до 40 °С. Вносят сухие компоненты. Далее смесь пастеризуют при 68 °С в течение 10 мин, затем охлаждают до 4 °С, при этой же температуре проводят созревание смеси в течение 12 ч. Затем смесь переносят в мороженицу периодического действия и замораживают в течение 20 мин.Технология приготовления опытного образца 1. Сахар и сухое обезжиренное молоко смешивают с подогретым молоком и сливками при 40 ºС. Смесь пастеризуют при 68 ºС в течение 10 мин, затем охлаждают и хранят при 4 °С в течение 12 ч для созревания. Перед помещением во фризер к смеси добавляют взбитую трехкомпонентную матрицу. Смесь замораживают в течение 20 мин. Технология приготовления опытного образца 2. Сухое обезжиренное молоко смешивают с подогретым молоком и сливками при 40 °С. Смесь пастеризуют при 68 °С в течение 10 мин, затем охлаждают и хранят при 4 °С в течение 12 ч для созревания. Перед помещением смеси во фризер вносят трехкомпонентную матрицу. Затем смесь замораживают в течение 20 мин.В образцах мороженого определяли органолептические показатели по ГОСТ 31457-2012; сопротивление мороженого таянию по времени появления первой капли, времени накопления 10 мл. Время появления первой капли и время накопления 10 мл измеряли при помощи секундомера. Скорость таяния мороженого определяли по количеству растаявшего мороженого в течение 1 ч, замеры проводили каждые 5 мин. Взбитость мороженого определяли по ГОСТ 31457-2012.Результаты и их обсуждение. В таблице 2 представлены результаты органолептической оценки контрольного образца, опытного образца 1 и опытного образца 2.По результатам оценки можно отметить, что опытный образец 2 больше всех отличался своей консистенцией, имел более специфичный вкус. В нем наиболее было выражено присутствие яблочного пюре, вследствие чего образец приобрел характерную кислинку. Несмотря на отсутствие сливок и сахара, образец имел приятный вкус, молочный цвет, консистенция также напоминала сливочное мороженое, хотя была наиболее пенообразной. Также из-за более пенообразной консистенции данный образец мороженого был менее устойчив и быстро терял свою форму. Два других образца отличались друг от друга в незначительной степени, контрольный образец имел классический сливочный вкус, опытный образец 1, в свою очередь, не потерял сливочность и консистенцию, несмотря на добавку в виде трехкомпонентной матрицы.Время появления первой капли, накопления 10 мл и взбитость мороженого представлены в таблице 3. Таблица 2Органолептический анализ трех видов мороженого ОбразецОрганолептические показателиВнешний видВкус и ароматЦветКонсистецияСтруктураКонтрольный Сладко-сливочныйМолочныйПлотнаяОднородная, без ощутимых комочков жира, стабилизатора и эмульгатора, частичек белка и лактозы, кристаллов льдаОпытный 1 Сладко-сливочныйМолочныйПлотнаяОпытный 2 Молочный, с кислинкойМолочныйПенообразная Таблица 3Физико-химические показатели ПоказательКонтрольный образецОпытный образец 1Опытный образец 2Время, мин:– появления первой капли12,467,304,14– накопления 10 мл12142Взбитость, %57121251  Из таблицы 3 следует, что показатель взбитости в опытном образце 2 в два раза выше по сравнению с опытным образцом 1 и почти в 5 раз больше, чем у контрольного образца, это указывает на то, что отсутствие жирных сливок и добавление трехкомпонентной матрицы способствуют большему насыщению смеси при ее взбивании. Взбитость опытных образцов находится в диапазонах взбитости мороженого пломбира, что свидетельствует о высоком потенциале применения трехкомпонентной матрицы для замены жира в мороженом без ухудшения его характеристик взбитости.Динамика таяния мороженого показана на рисунке.   Скорость таяния мороженого  Образцы при таянии сохраняли свою форму и плотную консистенцию в течение продолжительного времени, за исключением опытного образца 2. Из-за своей пенообразности мороженое полностью растаяло за 10 мин, при этом не сохранив свою изначальную структуру. Контрольный образец имеет наименьшую продолжительность таяния и низкий процент взбитости за счет более плотной консистенции.Выработанное мороженое по данным рецептурам по органолептическим, физико-химическим показателям и показателям безопасности соответствует требованиям Р ТС 033/2013 Технический регламент Таможенного союза «О безопасности молока и молочной продукции». Калорийность всех трех видов мороженого представлена в таблице 4. Таблица 4Калорийность образцов мороженого, ккал ОбразецКалорийностьКонтрольный167Опытный 1121Опытный 266  Из таблицы 4 видно, что благодаря снижению количества жира и сахара в рецептуре калорийность мороженого уменьшается.Заключение. В результате выполненной работы были разработаны рецептуры мороженого с пониженным содержанием жира – 4,9 и 1,9 %. При этом в мороженом сохранилось содержание СОМО на уровне 11,6–11,8 %, но снизилось содержание сухих веществ до 18 %. Органолептические показатели мороженого с пониженным содержанием жира практически не отличались от контрольного образца. Исключение составил образец со 100 % заменой сливок и сахара на трехкомпонентную матрицу, имеющий более кислый вкус и пенообразную консистенцию. Взбитость мороженого с заменой жира на трехкомпонентную матрицу в дозировке 50 % увеличилась в 2 раза, в дозировке 100 % в 4,4 раза по сравнению с контрольным образцом сливочного мороженого. Однако мороженое с заменой жира отличалось быстрым появлением первой капли и высокой скоростью таяния. В целом замена жира в мороженом трехкомпонентной матрицей, включающей яблочное пюре, молочную сыворотку и альгинат натрия, привела к положительным результатам, в том числе снижению калорийности десерта с 167 ккал до 66 ккал.