The effect of molecular hydrogen on the quality And shelf life of soft brined cheese

Abstract

The high moisture content and short shelf life of soft brined cheeses create a serious problem of rapid spoilage, necessitating the search for effective natural stabilizers to preserve product quality and safety. The aim of this study was to improve stability and extend the shelf life of soft brined cheese through the combined application of hop extract during production and subsequent storage in brine enriched with molecular hydrogen (H₂). The main idea was to investigate the synergistic antioxidant effect arising from the combined use of these two natural factors. The scientific significance lies in substantiating a new approach to stabilizing soft brined cheeses using natural antioxidants, while the practical significance lies in improving the technology to extend shelf life without synthetic additives. The methodology was based on controlled experimental modeling with comparative groups of cheese samples (control and experimental variants), including hop extract and hydrogen-enriched brine. Physicochemical (oxidation-reduction potential, water activity, pH), microbiological, and organoleptic indicators were evaluated during storage. It was established that hydrogen-enriched brine reduces oxidation-reduction potential compared to the control, stabilizes water activity at 0.638–0.640 (control: 0.781–0.888), and maintains pH within 4.96–5.08 (control: 5.30–5.77), indicating a more stable environment and improved product stability. Microbiological indicators meet regulatory requirements: pathogenic microflora was not detected, and the total count of mesophilic aerobic and facultative anaerobic microorganisms (TAMC) is 1.0–1.2 log CFU/g. The results indicate an antioxidant effect that improves product stability and may extend shelf life without deterioration of organoleptic and functional characteristics. The study contributes to the development of technologies for functional and environmentally safe dairy products using natural stabilizing systems. The results have practical significance for the dairy industry and can be used to improve quality stability and extend the shelf life of soft brined cheeses.

Жоғары ылғалдылық және жұмсақ тұздықты ірімшіктердің сақтау мерзімінің қысқалығы олардың тез бұзылу мәселесін туындатады, бұл осы өнімдердің сапасы мен қауіпсіздігін сақтау үшін тиімді табиғи тұрақтандырғыштарды іздеудің өзектілігін арттырады. зерттеудің мақсаты – өндіріс кезеңінде құлмақ сығындысын кешенді қолдану және өнімді молекулалық сутекпен (H₂) байытылған тұздықта сақтау арқылы жұмсақ тұздықты ірімшіктің тұрақтылығын арттыру және сақтау мерзімін ұзарту болып табылады. Жұмыстың негізгі идеясы осы екі табиғи факторды бірге қолдану нәтижесінде туындайтын синергетикалық антиоксиданттық әсерді зерттеуге негізделген. Жұмыстың ғылыми маңыздылығы табиғи антиоксиданттарды қолдану арқылы жұмсақ тұздықты ірімшіктерді тұрақтандырудың жаңа тәсілін негіздеуде көрінеді, ал практикалық маңыздылығы - синтетикалық қоспаларды қолданбай-ақ өнімнің сақтау мерзімін едәуір ұзартуға мүмкіндік беретін технологияны жетілдіруде. Зерттеу әдістемесі бақылау және тәжірибелік нұсқаларды қамтитын жұмсақ тұздықты ірімшік үлгілерінің салыстырмалы топтарын қалыптастыру арқылы жүргізілген бақыланатын эксперименттік модельдеуге негізделді, онда құлмақ сығындысы мен молекулалық сутекпен байытылған тұздық қолданылды. Сақтау процесінде ірімшіктің физика-химиялық (тотығу-тотықсыздану потенциалы, су белсенділігі, pH), микробиологиялық және органолептикалық сапа көрсеткіштері бағаланды. Молекулалық сутекпен байытылған тұздықты қолдану бақылау үлгісімен салыстырғанда тотығу-тотықсыздану потенциалының төмен деңгейлерге дейін төмендеуіне, су белсенділігінің 0,638–0,640 деңгейінде тұрақтануына (бақылауда 0,781–0,888) және pH мәнінің 4,96–5,08 аралығында сақталуына (бақылауда 5,30–5,77) алып келетіні анықталды, бұл сақтау кезінде анағұрлым тұрақты ортаның қалыптасқанын және өнімнің тұрақтылығының артқанын көрсетеді. Микробиологиялық көрсеткіштер нормативтік талаптарға сәйкес келеді: патогенді микрофлора анықталмады, мезофильді аэробты және факультативті анаэробты микроорганизмдердің жалпы саны (КМАФАнМ) 1,0–1,2 log КОЕ/г құрайды. Алынған нәтижелер өнімнің тұрақтылығын арттыруға және органолептикалық әрі функционалдық қасиеттерін нашарлатпай сақтау мерзімін ұзартуға ықпал ететін антиоксиданттық әсердің бар екенін көрсетеді. Жүргізілген зерттеу табиғи тұрақтандыру жүйелерін қолдана отырып, функционалдық және экологиялық қауіпсіз сүт өнімдерін өндіру технологияларын дамытуға үлес қосады. Алынған нәтижелер сүт өнеркәсібі үшін практикалық маңызға ие және жұмсақ тұздықты ірімшіктердің сапа тұрақтылығын арттыру мен сақтау мерзімін ұзарту үшін қолданылуы мүмкін.

Высокая влажность и короткий срок хранения мягких рассольных сыров создают серьёзную проблему их быстрой порчи, что обусловливает острую необходимость поиска эффективных природных стабилизаторов для сохранения качества и безопасности этих продуктов. Целью настоящего исследования являлось повышение стабильности и увеличение срока годности мягкого рассольного сыра за счёт комплексного применения экстракта хмеля на стадии производства и последующей выдержки продукта в рассоле, обогащённом молекулярным водородом (H₂). Основная идея работы заключалась в изучении синергетического антиоксидантного эффекта, возникающего при совместном использовании этих двух природных факторов. Научная значимость работы состоит в обосновании нового подхода к стабилизации мягких рассольных сыров с использованием природных антиоксидантов, а практическая значимость – совершенствование технологии, позволяющей существенно продлить срок хранения продукта без применения синтетических добавок. Методология исследования основывалась на проведении контролируемого экспериментального моделирования с формированием сравнительных групп образцов мягкого рассольного сыра (контроль и опытные варианты), включающих применение экстракта хмеля и рассола, обогащённого молекулярным водородом. Оценивались физико-химические (окислительно-восстановительный потенциал, активность воды, pH), микробиологические и органолептические показатели качества сыра в процессе хранения. Установлено, что применение водород-обогащённого рассола приводит к снижению окислительно-восстановительного потенциала до низких значений по сравнению с контрольным образцом, стабилизации активности воды на уровне 0,638–0,640 (в контроле 0,781–0,888) и поддержанию pH в узком диапазоне 4,96–5,08 (в контроле 5,30–5,77), что свидетельствует о формировании более стабильной среды и повышении устойчивости продукта при хранении. Микробиологические показатели соответствуют нормативным требованиям: патогенная микрофлора не обнаружена, общее количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ) составляет 1,0–1,2 log КОЕ/г. Полученные результаты указывают на антиоксидантный эффект, способствующий повышению стабильности продукта и потенциальному увеличению срока хранения без ухудшения его органолептических и функциональных характеристик. Проведённо исследование вносит вклад в развитие технологий производства функциональных и экологически безопасных молочных продуктов с использованием природных стабилизирующих систем. Полученные результаты имеют практическое значение для молочной промышленности и могут быть использованы для повышения стабильности качества и увеличения срока хранения мягких рассольных сыров.